半导体封装结构制造技术

技术编号:20197234 阅读:24 留言:0更新日期:2019-01-23 13:19
本申请公开了一种半导体封装结构,该半导体封装结构包括:功率模块,功率模块具有从封装体表面伸出的功率引脚;以及电流测量模块,位于功率引脚附近且与功率引脚隔开,电流测量模块用于检测流过功率引脚的电流,其中,电流测量模块包括:磁性元件,其为具有开口与中间区域的半包围结构,磁性元件围绕功率引脚,用于聚集在功率引脚周围由电流产生的磁通;以及检测元件,位于磁性元件的开口处,用于根据磁通产生电流的检测信号。该半导体封装结构通过在功率引脚附近设置与之分隔的电流测量模块,保证了半导体封装结构的使用安全,降低了功率引脚与电流测量模块之间的信号干扰,提高了测量精度,达到了精确测量功率模块的信号的目的。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装结构
本技术涉及半导体封装领域,更具体地,涉及一种半导体封装结构。
技术介绍
随着新能源技术地不断发展,功率集成模块作为新能源技术的核心部件,已经被广泛地应用到了新能源汽车、光伏发电、变频以及逆变等自动化工业领域中。尤其是在新能源汽车领域中,功率集成模块得到了更广泛的应用。功率集成模块在应用的过程中,并不是独立运行的,需要配合控制系统来实现,当功率集成模块处于工作状态时,功率集成模块所控制的电流需要被检测。在现有技术中,通过将多个电流传感器串接到相应的功率集成模块的输出端子上,从而实现了检测功率集成模块所控制的电流的目的。在现有技术中,由于功率集成模块生产厂家和电流传感器生产厂家在生产制造中,都是基于各自的需求对产品进行设计与制造的,而每个电流传感器需要独立的固定空间被单独固定,同时,功率集成模块和电流传感器之间需要一定的安装空间余量,因此,安装功率集成模块与电流传感器的空间较大。然而,作为新能源技术的核心部件,功率集成模块与电流传感器的安装空间相当有限,在安装或更换功率集成模块、电流传感器时比较麻烦。
技术实现思路
有鉴于此,本技术提供了一种半导体封装结构,通过将功率模块与电流测量模块封装在一起,减少了功率模块与电流测量模块的占用空间。本技术提供了一种半导体封装结构,包括:功率模块,所述功率模块具有从封装体表面伸出的功率引脚;以及电流测量模块,位于所述功率引脚附近且与所述功率引脚隔开,所述电流测量模块用于检测流过所述功率引脚的电流,其中,所述电流测量模块包括:磁性元件,其为具有开口与中间区域的半包围结构,所述磁性元件围绕所述功率引脚,用于聚集在所述功率引脚周围由所述电流产生的磁通;以及检测元件,位于所述磁性元件的开口处,用于根据所述磁通产生所述电流的检测信号。优选地,所述电流测量模块还包括:测量引脚,所述测量引脚具有与所述检测元件电相连的第一端以及伸出所述半导体封装结构的主面的第二端,用于输出所述电流的检测信号。优选地,所述磁性元件的中间区域的高度大于所述功率引脚的厚度,所述功率引脚穿过所述磁性元件的中间区域。优选地,所述功率引脚的厚度范围包括0.5至3.0mm。优选地,所述功率引脚的宽度范围包括6.0至18.0mm。优选地,所述检测元件位于所述磁性元件的开口的间隙中,所述磁性元件的开口的间隙范围根据所述电流与所述检测元件的种类进行相应的调节。优选地,所述磁性元件的厚度大于所述检测元件的长度,所述开口的间隙大于所述检测元件的厚度。优选地,所述磁性元件的厚度范围包括3.4至8.0mm。优选地,所述间隙的范围包括1.5至5.0mm。优选地,所述磁性元件的形状大致呈U型或C型。优选地,呈U型的所述磁性元件的开口与中间区域横向连通。优选地,呈C型的所述磁性元件的开口与中间区域垂直连通。优选地,呈U型的所述磁性元件包括多个硅钢片,每个所述硅钢片通过串孔固定。优选地,呈U型的所述磁性元件的材料包括软磁材料。优选地,所述电流测量模块还包括电流测量模块主体,所述电流测量模块主体包括磁性元件安装槽,其形状与所述磁性元件匹配,且包围所述功率引脚。优选地,所述电流测量模块主体还包括导线槽,所述导线槽用于将所述检测元件固定在所述磁性元件的开口处,并且将所述测量引脚引出所述半导体封装结构的主面。优选地,所述电流测量模块还包括固定结构,分别与所述测量引脚以及所述电流测量模块主体相连,用于将所述测量引脚固定在所述导线槽中。优选地,所述固定结构的材料包括弹性橡胶或环氧树脂。优选地,所述电流测量模块还包括:盖板结构,其上设有第一安装孔,所述第一安装孔的形状与所述功率引脚相匹配,所述盖板结构覆盖所述磁性元件与所述检测元件,并与所述功率引脚固定连接。优选地,所述功率引脚大致呈扁平状,并位于所述封装体的侧面。优选地,所述功率引脚上设置有第二安装孔,所述第二安装孔位于所述功率引脚的自由端。优选地,所述第二安装孔的直径范围包括2.1至5.2mm。优选地,所述功率模块还包括控制引脚,所述控制引脚伸出所述半导体封装结构的主面。优选地,还包括散热元件,位于所述半导体封装结构的背面。优选地,所述散热元件包括呈阵列排布的柱体。优选地,所述封装体分别与所述功率模块以及所述电流测量模块固定连接,以将所述功率模块与所述电流测量模块分隔。优选地,所述封装体与所述电流测量模块主体为一体成型的结构。优选地,所述封装体的侧面设置有所述电流测量模块主体的安装位置,用于将所述电流测量模块装卡在所述封装体上。优选地,所述检测元件包括霍尔元件。根据本技术提供的半导体封装结构,通过在功率引脚附近设置与之分隔的电流测量模块,保证了半导体封装结构的使用安全,降低了功率引脚与电流测量模块之间的信号干扰,提高了测量精度,达到了精确测量流过功率引脚的电流的目的,与现有技术相比,本技术的半导体封装结构为一体封装结构,通过整体设计功率模块与电流测量模块的空间分配,缩小了装配空间,避免了因分立的功率模块与电流测量模块在相互装配时,产生装配余量空间过大、装配尺寸不匹配的问题,从而提高了核心区域的空间利用率,简化了功率模块与电流测量模块之间的布线、降低了控制系统部件的尺寸。根据本技术提供的半导体封装结构,通过电流测量模块主体上的安装槽与导线槽分别将磁性元件与检测元件固定在预定位置,并采用绝缘材料制作封装体与电流测量模块主体,确保了功率引脚与磁性元件、检测元件之间的距离,隔离了功率模块的电压电流信号与电流测量模块的检测信号,避免了信号之间的相互干扰,保证了电流测量模块的测量精度,与现有技术相比,本技术的半导体封装结构不需要使用者再对功率模块与电流测量模块的间距、位置进行设置,增加了便捷度,提高了安装效率。根据本技术提供的半导体封装结构,通过磁通效应技术,将电信号与磁信号相互转换,隔离了功率模块的电信号与电流测量模块的检测信号,避免了信号之间的相互干扰,进一步保证了电流测量模块的测量精度。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单介绍,显而易见地,下面的描述中的附图仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。图1示出了本技术实施例半导体封装结构的俯视图。图2示出了本技术实施例半导体封装结构的主视图。图3示出了本技术实施例半导体封装结构的散热元件的示意图。图4示出了本技术实施例半导体封装结构的功率引脚的立体图。图5示出了图4中功率引脚的主视图。图6示出了图4中功率引脚的俯视图。图7示出了图2中电流测量模块的结构的局部放大图。图8示出了图7中电流测量模块的结构的分解示意图。图9示出了图7中本技术第一实施例的磁性元件的结构示意图。图10示出了图7中本技术第二实施例的磁性元件的结构示意图。图11示出了本技术实施例半导体封装结构的制造方法的流程图。图12示出了图11中组装电流测量模块的具体步骤。图13示出了图11中将电流测量模块装卡在功率模块上的步骤的结构装卡示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术。在各个附图中,相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,在图中可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本技术的许多特定的细节,例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装结构,包括:功率模块,所述功率模块具有从封装体表面伸出的功率引脚;以及电流测量模块,位于所述功率引脚附近且与所述功率引脚隔开,所述电流测量模块用于检测流过所述功率引脚的电流,其中,所述电流测量模块包括:磁性元件,其为具有开口与中间区域的半包围结构,所述磁性元件围绕所述功率引脚,用于聚集在所述功率引脚周围由所述电流产生的磁通;以及检测元件,位于所述磁性元件的开口处,用于根据所述磁通产生所述电流的检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装结构,包括:功率模块,所述功率模块具有从封装体表面伸出的功率引脚;以及电流测量模块,位于所述功率引脚附近且与所述功率引脚隔开,所述电流测量模块用于检测流过所述功率引脚的电流,其中,所述电流测量模块包括:磁性元件,其为具有开口与中间区域的半包围结构,所述磁性元件围绕所述功率引脚,用于聚集在所述功率引脚周围由所述电流产生的磁通;以及检测元件,位于所述磁性元件的开口处,用于根据所述磁通产生所述电流的检测信号。2.根据权利要求1所述的半导体封装结构,其中,所述电流测量模块还包括:测量引脚,所述测量引脚具有与所述检测元件电相连的第一端以及伸出所述半导体封装结构的主面的第二端,用于输出所述电流的检测信号。3.根据权利要求2所述的半导体封装结构,其中,所述磁性元件的中间区域的高度大于所述功率引脚的厚度,所述功率引脚穿过所述磁性元件的中间区域。4.根据权利要求3所述的半导体封装结构,其中,所述功率引脚的厚度范围包括0.5至3.0mm。5.根据权利要求3所述的半导体封装结构,其中,所述功率引脚的宽度范围包括6.0至18.0mm。6.根据权利要求3所述的半导体封装结构,其中,所述检测元件位于所述磁性元件的开口的间隙中,所述磁性元件的开口的间隙范围根据所述电流与所述检测元件的种类进行相应的调节。7.根据权利要求6所述的半导体封装结构,其中,所述磁性元件的厚度大于所述检测元件的长度,所述开口的间隙大于所述检测元件的厚度。8.根据权利要求7所述的半导体封装结构,其中,所述磁性元件的厚度范围包括3.4至8.0mm。9.根据权利要求7所述的半导体封装结构,其中,所述间隙的范围包括1.5至5.0mm。10.根据权利要求7所述的半导体封装结构,其中,所述磁性元件的形状大致呈U型或C型。11.根据权利要求10所述的半导体封装结构,其中,呈U型的所述磁性元件的开口与中间区域横向连通。12.根据权利要求10所述的半导体封装结构,其中,呈C型的所述磁性元件的开口与中间区域垂直连通。13.根据权利要求11所述的半导体封装结构,其中,呈U型的所述磁性元件包括多个硅钢片,每个所述硅钢片通过串孔固定。14.根据权利要求11所述的半导体封装结构,其中,呈U型的所述磁性元件的材料包括软磁材料。15.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴欢欢陈向东杨晶柯樊
申请(专利权)人:杭州士兰微电子股份有限公司
类型:新型
国别省市:浙江,33

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