一种三相全桥功率器件的集成封装结构制造技术

本申请提供了一种三相全桥功率器件的集成封装结构，封装有六组功率器件，所述集成封装结构的上表面(1)全覆盖或者部分覆盖散热层，下表面(2)附有用于电气连接的若干焊盘，所述若干焊盘中包含用于控制功能连接的多个第一焊盘(3～8)，用于三相全桥功率输入端的一个第二焊盘12，用于三相全桥功率输出连接的三个第三焊盘(9,10,11)，用于三相全桥低端连接的三个第四焊盘(13,14,15)或者一个第四焊盘16。本申请的集成封装结构具有上下表面散热的、小型化的、高功率密度的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种三相全桥功率器件的集成封装结构
本专利技术涉及集成电路封装结构，具体涉及一种上下表面散热的、小型化的、高功率密度的三相全桥功率器件的集成封装结构。
技术介绍
集成电路在满足摩尔定律的基础上尺寸越做越小。尺寸越小，技术进步越困难。而设备的智能化，小型化，功率密度的程度越来越高，为解决设备小型化，智能化，超高功率密度这些问题，不但需要提升各种功能的管芯的功能，效率，缩小其面积，体积；还需要在封装技术层面上完成小型化，集成化，高功率密度化等技术要求，并解决由此带来的集成电路的散热问题，生产工艺复杂，生产周期长，生产成本高等问题。目前应用直流无刷马达的设备上，其驱动电路上的功率器件，不管是TO247还是TO220的封装，体积都大，满足不了设备小型化的需求。在设备小型化的过程中，各种新的功率器件的封装被专利技术出来，例如QFN的封装，有5mm*6mm的小尺寸MOS，还有3mm*3mm小尺寸的MOS。也有一些集成的MOS模组或者IGBT模组被开发出来，目的都是为了提供更好性能、更小尺寸的封装结构。
技术实现思路
本申请旨在提供一种上下表面散热的、小型化的、高功率密度的三相全桥功率器件的集成封装结构。本申请提供一种三相全桥功率器件的集成封装结构，此结构集成封装有六组功率器件，所述集成封装结构的上表面全覆盖或者部分覆盖散热层，下表面附有用于电气连接的若干焊盘，所述若干焊盘中包含用于控制功能连接的多个第一焊盘用于三相全桥功率输入端的一个第二焊盘用于三相全桥功率输出连接的三个第三焊盘，用于三相全桥低端连接的三个第四焊盘或者一个第四焊盘。可选的，所述六组功率器件按照三相全桥结构联结，其中：三个上桥臂的三组功率器件的功率输入端联结在一起与所述第二焊盘连接；三对上下桥臂的三个联结点为功率输出引脚，分别与所述三个第三焊盘连接；三个下桥臂的三组功率器件的低端各为一个引脚分别与所述三个第四焊盘连接，或者三个下桥臂的三组功率器件的低端联结在一起成一个引脚与所述一个第四焊盘连接。可选的，所述六组功率器件是六组单独的功率器件，或者是六组组合的功率器件。可选的，所述集成封装结构中还包括六组功率器件的驱动电路以及热保护模组。可选的，所述上表面和下表面呈四边形，具有相对的第一边和第二边，以及相对的第三边和第四边，所述多个第一焊盘在四边形的第一边，所述第二焊盘设于四边形的第二边，所述三个第三焊盘设于第三边，所述三个第四焊盘或者一个第四焊盘设于第四边。可选的，所述第一焊盘的数量为六个，分别连接六组功率器件的控制引脚；或者，所述第一焊盘的数量为八个，分别连接六组功率器件的控制引脚和温度保护的两路引脚。可选的，所述六组功率器件是MOSFET、或者是IGBT、或者是三极管、或者是氮化镓晶体管、或者是碳化硅晶体管、或者是上述功率器件与二极管的组合体。可选的，所述散热层的材质是金属，氧化铝或氮化铝。本申请提出了一种功率器件的集成封装结构，该电路集成了三相全桥的功率器件，封装结构上增加了上表面散热功能，科学的安排下表面焊盘布置，达到电路设计方便，上下表面双通道散热，输出功率大，封装尺寸小，整体电路结构紧凑的目的，也达到终端设备小型化的目的。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1是本申请第一实施例的集成电路封装结构的三相全桥功率器件组电路原理图；图2是第一实施例的集成电路封装结构的顶视图；图3A是第一实施例的集成电路封装结构的底视图；图3B至3E示出图3A的集成电路封装结构的下表面的焊盘布置的一些变种；图4A至4E示出图3A至3E的集成电路封装结构的下表面的焊盘布置的一些变种；图5是本申请第二实施例的集成电路封装结构的三相全桥功率器件组电路原理图；图6A是第二实施例的集成电路封装结构的底视图；图6B至6E示出图6A的集成电路封装结构的下表面的焊盘布置的一些变种；图7A至7E示出图6A至6E的集成电路封装结构的下表面的焊盘布置的一些变种；图8A至8E是本申请另一实施例的集成电路封装结构的底视图以及增加下表面焊盘面积的多种变种的封装结构的底视图，其中第一焊盘中增加了2个热保护输出焊盘；图9A至9E是本申请另一实施例的集成电路封装结构的底视图以及增加下表面焊盘面积的多种变种的封装结构的底视图，此实施例第一焊盘中增加了2个热保护输出焊盘。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。图1是本申请第一实施例的集成电路封装结构的三相全桥功率器件组电路原理图，图2是本实施例的集成电路封装结构的顶视图；图3A是本实施例的集成电路封装结构的底视图。参考图1至图3A所示，本实施例的三相全桥功率器件的集成封装结构100中，集成封装有六组功率器件，集成封装结构的上表面1全覆盖或者部分覆盖散热层，下表面2附有用于电气连接的若干焊盘(Pad)，若干焊盘中包含用于控制功能连接的多个第一焊盘3,4,5,6,7,8，用于三相全桥功率输入端的一个第二焊盘12，用于三相全桥功率输出连接的三个第三焊盘9,10,11，用于三相全桥低端连接的三个第四焊盘13,14,15。上表面1的散热层的材质可以是金属，氧化铝或氮化铝。上表面和下表面呈四边形，具有相对的第一边和第二边，以及相对的第三边和第四边，第一焊盘3,4,5,6,7,8在四边形的第一边，第二焊盘12设于四边形的第二边，三个第三焊盘9,10,11设于第三边，三个第四焊盘13,14,15设于第四边。如图1所示，本实施例中，六组功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相全桥功率器件的集成封装结构，其特征在于：所述结构集成封装有六组功率器件，所述集成封装结构的上表面(1)全覆盖或者部分覆盖散热层，下表面(2)附有用于电气连接的若干焊盘，所述若干焊盘中包含用于控制功能连接的多个第一焊盘(3,4,5,6,7,8)，用于三相全桥功率输入端的一个第二焊盘(12)，用于三相全桥功率输出连接的三个第三焊盘(9,10,11)，用于三相全桥低端连接的三个第四焊盘(13,14,15)或者一个第四焊盘(16)。/n

【技术特征摘要】
1.一种三相全桥功率器件的集成封装结构，其特征在于：所述结构集成封装有六组功率器件，所述集成封装结构的上表面(1)全覆盖或者部分覆盖散热层，下表面(2)附有用于电气连接的若干焊盘，所述若干焊盘中包含用于控制功能连接的多个第一焊盘(3,4,5,6,7,8)，用于三相全桥功率输入端的一个第二焊盘(12)，用于三相全桥功率输出连接的三个第三焊盘(9,10,11)，用于三相全桥低端连接的三个第四焊盘(13,14,15)或者一个第四焊盘(16)。


2.根据权利要求1所述的集成封装结构，其特征在于：所述六组功率器件按照三相全桥结构联结，其中：
三个上桥臂的三组功率器件的功率输入端联结在一起与所述第二焊盘(12)连接；
三对上下桥臂的三个联结点为功率输出引脚，分别与所述三个第三焊盘(9,10,11)连接；
三个下桥臂的三组功率器件的低端各为一个引脚分别与所述三个第四焊盘(13,14,15)连接，或者三个下桥臂的三组功率器件的低端联结在一起成一个引脚与所述一个第四焊盘(16)连接。


3.根据权利要求2所述的集成封装结构，其特征在于：所述六组功率器件是六组单独的功率器件，或者是六组组合的功率器件。

【专利技术属性】
技术研发人员：凌瑞林，
申请(专利权)人：上海智粤自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31