半导体功率模块和装置制造方法及图纸

技术编号:10975618 阅读:76 留言:0更新日期:2015-01-30 10:32
本发明专利技术描述了一种电子组件,所述电子组件包括:第一晶体管,第一晶体管被包围在第一封装中,所述第一晶体管被安装在所述第一封装的第一导电部分上方;以及第二晶体管,第二晶体管被包围在第二封装中,所述第二晶体管被安装在所述第二封装的第二导电部分上方。所述组件还包括基板,所述基板包括第一金属层和第二金属层之间的绝缘层。所述第一封装在所述基板的一侧上,其中所述第一导电部分电连接到所述第一金属层,并且所述第二封装在所述基板的另一侧上,其中所述第二导电部分电连接到所述第二金属层。所述第一封装与所述第二封装相对,其中,所述第一导电部分的第一区域的至少50%与所述第二导电部分的第二区域相对。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术描述了一种电子组件,所述电子组件包括:第一晶体管,第一晶体管被包围在第一封装中,所述第一晶体管被安装在所述第一封装的第一导电部分上方;以及第二晶体管,第二晶体管被包围在第二封装中,所述第二晶体管被安装在所述第二封装的第二导电部分上方。所述组件还包括基板,所述基板包括第一金属层和第二金属层之间的绝缘层。所述第一封装在所述基板的一侧上,其中所述第一导电部分电连接到所述第一金属层,并且所述第二封装在所述基板的另一侧上,其中所述第二导电部分电连接到所述第二金属层。所述第一封装与所述第二封装相对,其中,所述第一导电部分的第一区域的至少50%与所述第二导电部分的第二区域相对。【专利说明】半导体功率模块和装置
本专利技术涉及由半导体电子装置形成的电子模块的配置。
技术介绍
诸如桥电路的功率切换电路一般用在各种应用中。在图1中示出被配置成驱动电动机的三相桥电路10的电路示意图。电路10中的三个半桥15、25和35中的每个包括分别能够在第一方向上阻挡电压并且能够在第一方向上引导电流或者可选地在两个方向上引导电流的两个晶体管41和42、43和44、45和46。在桥电路10中采用的晶体管只能够在一个方向上引导电流的应用中,例如,当使用硅1(^81'时,反向并联二极管(未示出)可连接到晶体管41至46中的每个。晶体管41至46中的每个当它们被偏置于截止⑴--)状态时能够阻挡至少与电路10的高压(取)源11 一样大的电压。也就是说,当晶体管41至46中的任一个的栅极-源极电压小于晶体管阈值电压I时,在漏极-源极电压I (即,漏极相对于源极的电压)在价和取之间时,没有大量电流流过晶体管。当被偏置于导通(0⑷状态时(在大于晶体管阈值电压的情况下),晶体管41-46均能够为使用它们的应用引导充分高的电流。 晶体管41-46可以是增强模式或2模式晶体管(正常地截止,、或耗尽模式或0模式(常开,晶体管。在功率电路中,通常使用增强模式装置防止会造成器件或其它电路组件受损的意外接通。节点17、18和19都经由电感负载(即,诸如电动机线圈(图1中未示出)的电感组件)相互耦合。 图%示出图1中的全三相电动机驱动器的半桥15连同节点17和18之间的电动机的绕组(用电感组件21表达)。而且,示出晶体管44,电动机电流被馈入晶体管44中。对于这个功率相位,晶体管44连续导通并且晶体管42连续截止^42〈^,即,如果使用增强模式晶体管,则\342 =例),同时用脉宽调制$11)信号调制晶体管41,以实现所需的发动机电流。图此指示在晶体管41被偏置于导通的时间期间电流27的路径。对于这个偏置,发动机电流流过晶体管41和44,而因为晶体管42被偏置成截止,所以没有电流流过晶体管42,并且节点17处的电压接近取,所以晶体管42阻挡接近取的电压。 如本文所用的,术语“阻挡电压”是指晶体管、器件或组件处于防止当在晶体管、器件或组件上施加电压时诸如比常规导通状态导通期间的平均工作电流的0.001倍大的电流的大量电流流过晶体管、器件或组件的状态。换句话讲,在晶体管、器件或组件正在阻挡施加到其上的电压的同时,经过晶体管、器件或组件的总电流将不大于常规导通状态导通期间的平均工作电流的0.001倍。 参照图2(3,当晶体管41被切换成截止时,没有电流可流过晶体管41,所以发动机电流以反向方向流过晶体管42,无论晶体管42被偏置成导通还是截止,都会出现这个情况。替代地,反向并联续流二极管(未示出)可连接在晶体管42两端,在这种情况下,反向电流流过续流二极管。在这种操作期间,电感组件21促使节点17处的电压是充分大的负值,以致使通过晶体管42反向导通,晶体管41阻挡接近取的电压。 图33至图3。示出电流在相比于图2^1-2。中示出方向的相反方向上经过电感负载并且通过切换下侧的晶体管42控制节点17处的电压的状况下半桥15的操作。对于图3^-图30中示出的操作的模式,发动机电力27通过晶体管43被馈入电感发动机21。在这个操作模式期间,晶体管43连续导通并且晶体管41连续截止…即,如果使用增强模式晶体管,则\341 =例),同时用脉宽调制⑴丽)信号调制晶体管42,以实现所需的发动机电流。图36指示在晶体管42被偏置于导通的时间期间电流27的路径。对于这个偏置,发动机电流流过晶体管43和42,而因为晶体管41被偏置成截止,所以没有电流流过晶体管41,节点17处的电压接近07,所以晶体管41阻挡接近取的电压。 参照图30,当晶体管42被切换成截止时,没有电流可流过晶体管42,所以发动机电流以反向方向流过晶体管41,无论晶体管41被偏置成导通还是截止,都会出现这个情况。替代地,反向并联续流二极管(未示出)可连接在晶体管41两端,在这种情况下,反向电流流过续流二极管。在这种操作期间,电感组件21促使节点17处的电压是足够高的值(略高于取),以致使通过晶体管41反向导通,并且晶体管42阻挡接近或略高于取的电压。 除了它们用于发动机驱动应用之外,半桥和桥电路还可用于许多其它应用,例如,用于升压或降压转换器或电源中。在图4中图示利用半桥15驱动电负载28的示例性电路。电负载28可以例如是电容性和/或电阻性的,或者在一些情况下,可以是电池或者IX:电源。如图4中进一步示出的,在许多应用中,可包括电感元件23和/或电容性元件24的滤波器22插入在半桥15和电负载28之间。 图2^1-2^和图3^1-3。中示出的切换模式一般被称为硬切换。硬切换电路配置是以下配置:切换晶体管被配置成一旦它们被切换成导通就有高电流经过它们,并且一旦它们被切换成截止在它们上就有高电压。换句话讲,在非零电流流过电感负载的时间段期间,晶体管被切换成导通,所以在晶体管被切换成导通之后立即地或者在不久之后大量电流流过晶体管,而非电流逐渐上升。类似地,在高电压必须被晶体管阻挡的时间段期间,晶体管被切换成截止,所以在晶体管被切换成截止之后立即地或者在不久之后大量电压被晶体管阻挡,而非电压逐渐上升。在这些状况下切换的晶体管被称为是“硬切换”。 替代的电路配置使用附加的无源和/或有源组件,或者替代的信号时序技术,以允许晶体管被“软切换”。软切换电路配置是以下配置:切换晶体管被配置成在零电流(或接近零电流)状况下被切换成导通并且在零电压(或接近零电压)状况下被切换成截止。已开发了软切换方法和配置来应对在硬切换电路中(尤其在高电流和/或高电压应用中)观察到的高度电磁干扰(£11)和关联振铃。虽然软切换在一些情况下可减轻这些问题,但软切换所需的电路通常包括许多附加的组件,从而导致整体成本和复杂度增加。软切换通常还需要电路被配置成只有在满足零电流或零电压状况的特定时刻才切换,因此限制可应用的控制信号并且在很多情况下降低电路性能。因此,为了保持足够低度的刚1,硬切换的功率切换电路的替代的配置和方法是期望的。
技术实现思路
在一个方面,描述了一种电子组件,所述电子组件包括第一晶体管,所述第一晶体管被包围在第一封装中,所述第一封装包括具有第一区域的第一导电部分,所述第一晶体管被安装在所述第一导电部分上方。所述电子组件还包括第二晶体管,所述第二晶体管被包围在第二封装中,所述本文档来自技高网
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半导体功率模块和装置

【技术保护点】
一种电子组件,包括:第一晶体管,所述第一晶体管被包围在第一封装中,所述第一封装包括具有第一区域的第一导电部分,所述第一晶体管被安装在所述第一导电部分上方;第二晶体管,所述第二晶体管被包围在第二封装中,所述第二封装包括具有第二区域的第二导电部分,所述第二晶体管被安装在所述第二导电部分上方;以及基板,所述基板包括第一金属层和第二金属层之间的绝缘层,所述第一金属层在所述基板的第一侧上并且所述第二金属层在所述基板的第二侧上;其中所述第一封装在所述基板的所述第一侧上,其中所述第一导电部分电连接到所述第一金属层;所述第二封装在所述基板的所述第二侧上,其中所述第二导电部分电连接到所述第二金属层;以及所述第一封装与所述第二封装相对,其中,所述第一导电部分的所述第一区域的至少50%与所述第二导电部分的所述第二区域相对。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴毅锋
申请(专利权)人:创世舫电子有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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