一种带卡环结构外壳的功率半导体模块制造技术

一种带卡环结构外壳的功率半导体模块，它包括：外壳，散热基板，封装在外壳内的绝缘基板，二极管芯片，IGBT芯片，功率端子，信号端子，IGBT芯片和二极管芯片通过软钎焊接到绝缘基板上，绝缘基板通过软钎焊接到散热基板上，芯片之间通过铝线的超声波键合实现电气连接，所述外壳的连接端面上设置有外凸的至少两个卡环，相应地在与外壳连接端面相接的散热基板上开设有相配的孔，且外壳通过所述卡环卡接在散热基板的孔中与散热基板相接在一起；所述外壳和散热基板均为方形状，所述外壳的连接端面上四个角部各设置有外凸的卡环，对应地在散热基板的四个角部开设有相配的孔，外壳上的卡环与散热基板的孔配合，将外壳定位并固定在散热基板上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种带卡环结构外壳的功率半导体模块，属于半导体封装及功率半导体模块制备

技术介绍
目前，在功率半导体模块在使用安装过程中会使用螺丝固定，而模块的外壳为塑料件，不能承受如此大的安装力。于是在外壳安装孔位置会放置金属圆环嵌件，这样就可以承受螺丝较大的安装力。但这样的外壳结构在功率模块制备过程中，因外壳翘曲、端子移位等问题容易造成外壳与散热基板之间密封性差的问题，于是在硅凝胶注入过程中硅凝胶容易从外壳和散热基板的缝隙中溢出，需要耗费较多的工时去擦拭漏出来的硅凝胶，浪费生产时间，降低生产效率。针对模块封壳后硅凝胶从缝隙漏出的问题，现解决的方法是:在外壳和散热基板之间使用卡环固定，不管外壳的尺寸问题或是端子移位问题，都可通过卡环的压力将外壳和散热基板紧密贴在一起，保证外壳和散热基板之间的密封胶无缝隙，减少漏胶问题，但此方法也存在问题，卡环和外壳是独立的部件，在卡环安装过程中由于卡环放置不当或倾斜，容易将卡环压变形、外壳压破裂，同时散热基板孔也会变形，从而报废模块，产品的成品率下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，使用安装方便，节约生产时间，提高生产效率，在生产过程中既能有效防止硅凝胶的溢漏，又能提高产品成品率的带卡环结构外壳的功率半导体模块。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，一种带卡环结构外壳的功率半导体模块，它包括:外壳，散热基板，封装在外壳内的绝缘基板，二极管芯片，IGBT芯片，功率端子，信号端子，IGBT芯片和二极管芯片通过软钎焊接到绝缘基板上，绝缘基板通过软钎焊接到散热基板上，芯片之间通过铝线的超声波键合实现电气连接，所述外壳的连接端面上设置有外凸的至少两个卡环，相应地在与外壳连接端面相接的散热基板上开设有相配的孔，且外壳通过所述卡环卡接在散热基板的孔中与散热基板相接在一起。所述外壳和散热基板均为方形状，所述外壳的连接端面上四个角部各设置有外凸的卡环，对应地在散热基板的四个角部开设有相配的孔，外壳上的卡环与散热基板的孔配合，将外壳定位并固定在散热基板上；所述的外壳内芯片、铝线、绝缘基板上面覆盖有硅凝胶进行外壳的封装。所述外壳的卡环是由铜合金或铝合金或铁合金制成的金属件或由塑料制成后表面电镀处理，所述外壳的其余部分均由塑料制成。本专利技术将卡环和外壳一体化，使外壳带有卡环结构，其有益效果是:在功率模块外壳封装过程中，无需去放置卡环至安装孔，节约生产时间，提高生产效率；通过外壳自带的卡环与散热基板的定位，可以有效防止外壳放置至散热基板时位置偏差造成的生产不良；同时，外壳安装时减少因卡环放置位置不当而造成模块生产报废问题的出现，此外，外壳和基板之间的密封性较好，有效防止硅凝胶从缝隙中溢出。【附图说明】图1是本专利技术所述的一种带卡环结构外壳的功率半导体模块的结构示意图。图2是本专利技术所述的外壳卡环与散热基板配合后的剖面结构示意图。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1、2所示，本专利技术所述的一种带卡环结构外壳的功率半导体模块，它包括:外壳1，散热基板2，封装在外壳I内的绝缘基板，二极管芯片，IGBT芯片，功率端子，信号端子，所述的IGBT芯片和二极管芯片通过软钎焊接到绝缘基板上，绝缘基板通过软钎焊接到散热基板2上，芯片之间通过铝线的超声波键合实现电气连接，所述外壳I的连接端面上设置有外凸的至少两个卡环12，相应地在与外壳I连接端面相接的散热基板2上开设有相配的孔，且外壳I通过所述卡环12卡接在散热基板2的孔中与散热基板2相接在一起。所述外壳I和散热基板2均为方形状，所述外壳I的连接端面上四个角部各设置有外凸的卡环12，对应地在散热基板2的四个角部开设有相配的孔，外壳I上的卡环12与散热基板2的孔配合，将外壳I定位并固定在散热基板2上；所述的外壳I内的芯片、铝线、绝缘基板上面覆盖有硅凝胶进行外壳的封装。所述外壳I的卡环12是由铜合金或铝合金或铁合金制成的金属件或由塑料制成后表面电镀处理，所述外壳I的其余部分均由塑料制成。实施例:本专利技术包括散热基板2、封装在外壳I里的绝缘基板、二极管芯片、IGBT芯片、功率端子、信号端子、硅凝胶以及带卡环结构12的外壳1，I所述的GBT芯片和二极管芯片通过软钎焊接到绝缘基板上，绝缘基板通过软钎焊接到散热基板2上，芯片之间通过铝线的超声波键合实现电气连接，硅凝胶将外壳里的芯片、铝线、绝缘基板覆盖住，外壳I是带有卡环结构12的。外壳带的卡环12是金属，外壳I的其余部分11是塑料。外壳带的卡环12与散热基板2的孔配合，将外壳定位并固定在散热基板上。卡环12材质可以是铜合金或铝合金或铁合金，也可以表面电镀处理。以上结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本专利技术的范围，本专利技术的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本专利技术去权利要求基础上的改动都是本专利技术的保护范围。【主权项】1.一种带卡环结构外壳的功率半导体模块，它包括:外壳，散热基板，封装在外壳内的绝缘基板，二极管芯片，IGBT芯片，功率端子，信号端子，IGBT芯片和二极管芯片通过软钎焊接到绝缘基板上，绝缘基板通过软钎焊接到散热基板上，芯片之间通过铝线的超声波键合实现电气连接，其特征在于所述外壳的连接端面上设置有外凸的至少两个卡环，相应地在与外壳连接端面相接的散热基板上开设有相配的孔，且外壳通过所述卡环卡接在散热基板的孔中与散热基板相接在一起。2.根据权利要求1所述的带卡环结构外壳的功率半导体模块，其特征在于所述外壳和散热基板均为方形状，所述外壳的连接端面上四个角部各设置有外凸的卡环，对应地在散热基板的四个角部开设有相配的孔，外壳上的卡环与散热基板的孔配合，将外壳定位并固定在散热基板上；所述的外壳内芯片、铝线、绝缘基板上面覆盖有硅凝胶进行外壳的封装。3.根据权利要求1所述的带卡环结构外壳的功率半导体模块，其特征在于所述外壳的卡环是由铜合金或铝合金或铁合金制成的金属件或由塑料制成后表面电镀处理，所述外壳的其余部分均由塑料制成。【专利摘要】一种带卡环结构外壳的功率半导体模块，它包括：外壳，散热基板，封装在外壳内的绝缘基板，二极管芯片，IGBT芯片，功率端子，信号端子，IGBT芯片和二极管芯片通过软钎焊接到绝缘基板上，绝缘基板通过软钎焊接到散热基板上，芯片之间通过铝线的超声波键合实现电气连接，所述外壳的连接端面上设置有外凸的至少两个卡环，相应地在与外壳连接端面相接的散热基板上开设有相配的孔，且外壳通过所述卡环卡接在散热基板的孔中与散热基板相接在一起；所述外壳和散热基板均为方形状，所述外壳的连接端面上四个角部各设置有外凸的卡环，对应地在散热基板的四个角部开设有相配的孔，外壳上的卡环与散热基板的孔配合，将外壳定位并固定在散热基板上。【IPC分类】H01L23/40, H01L25/18, H01L23/04【公开号】CN104900640【申请号】CN201510225896【专利技术人】吴晓诚 【申请人】嘉兴斯达微电子有限公司【公开日】2015年9月9日【申请日】2015年5月6日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带卡环结构外壳的功率半导体模块，它包括：外壳，散热基板，封装在外壳内的绝缘基板，二极管芯片，IGBT芯片，功率端子，信号端子，IGBT芯片和二极管芯片通过软钎焊接到绝缘基板上，绝缘基板通过软钎焊接到散热基板上，芯片之间通过铝线的超声波键合实现电气连接，其特征在于所述外壳的连接端面上设置有外凸的至少两个卡环，相应地在与外壳连接端面相接的散热基板上开设有相配的孔，且外壳通过所述卡环卡接在散热基板的孔中与散热基板相接在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓诚，
申请(专利权)人：嘉兴斯达微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33