功率模块用连接结构及其制备方法、功率模块技术

本发明专利技术提供了一种功率模块用连接结构及其制备方法、功率模块，包括绝缘散热基板和外壳，所述外壳罩设在所述绝缘散热基板上；所述绝缘散热基板上设置有连接端子、半导体芯片及绑定线，所述连接端子和所述半导体芯片通过所述绑定线相连接；所述连接端子远离所述绝缘散热基板的一端贯穿所述外壳，所述连接端子部分位于所述外壳外；所述绝缘散热基板设置有固定层，所述连接端子嵌设在所述固定层内，所述半导体芯片和所述绑定线嵌设在所述固定层内。本发明专利技术解决封装功率模块时用于连接端子的底座的强度问题。的强度问题。的强度问题。

【技术实现步骤摘要】
功率模块用连接结构及其制备方法、功率模块


[0001]本专利技术涉及功率半导体模块封装
，具体地，涉及一种功率模块用连接结构及其制备方法、功率模块。

技术介绍

[0002]在电源，电力电子变换器应用中，功率半导体(IGBT，MOSFET，SiC,GaN等)器件因为被广泛采用，在功率较大的场合下一般使用模块的封装形式。用于连接外部印刷电路板的端子如果使用Press
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fit技术，可以确保了简单快速的模块与PCB安装，消除了焊接工艺，减少装配时间和成本，电路板和模块可以很容易地拆开，所以这种无焊接压接维护简单，如有故障出现，部分零件仍然可以重用,而不需全部弃掉。如图1～4所示，在功率模块中可以使用金属底座来连接Pressfit端子连接到绝缘散热基板，为了便于焊接和插入，一般在环的两侧会制作圆盘，虽然使用金属底座进行连接，制造简单，由于模块内部空间较小，即使带有圆盘的金属底座，焊接面还是较小，连接力比较有限，这样当Pressfit收到电路板的比较大的振动的时候，很容易破坏焊接面，产生底座脱落的不良发生。
[0003]公开号为CN111211429A的专利文献公开了一种功率模块的连接端子，属于功率模块的连接端子
，包括第一支撑部，所述第一支撑部包括从上至下依次设置的插头部、过渡部、以及支撑脚；以及第二支撑部，所述第二支撑部位于所述第一支撑部的一侧，且所述第二支撑部的一端连接至所述过渡部，所述第二支撑部的另一端被构造为连接部并位于所述支撑脚的下方，且所述连接部与所述支撑脚之间存在间隙。但是该专利文献仍然存在连接强度低的缺陷。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种功率模块用连接结构及其制备方法、功率模块。
[0005]根据本专利技术提供的一种功率模块用连接结构，包括绝缘散热基板和外壳，所述外壳罩设在所述绝缘散热基板上；
[0006]所述绝缘散热基板上设置有连接端子、半导体芯片及绑定线，所述连接端子和所述半导体芯片通过所述绑定线相连接；所述连接端子远离所述绝缘散热基板的一端贯穿所述外壳，所述连接端子部分位于所述外壳外；
[0007]所述绝缘散热基板设置有固定层，所述连接端子嵌设在所述固定层内，所述半导体芯片和所述绑定线嵌设在所述固定层内。
[0008]优选的，所述固定层为环氧树脂层。
[0009]优选的，所述绝缘散热基板上设置有金属底座，所述连接端子通过所述金属底座连接在所述绝缘散热基板上。
[0010]优选的，所述金属底座和所述绝缘散热基板之间设置有焊锡层，所述金属底座通过所述焊锡层连接在所述绝缘散热基板上。
[0011]优选的，所述连接端子包括第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子分别设置在所述半导体芯片的两侧。
[0012]优选的，所述半导体芯片包括第一芯片、第二芯片、第三芯片及第四芯片；
[0013]所述第一芯片、所述第二芯片、所述第三芯片及所述第四芯片均位于所述第一端子和所述第二端子之间；
[0014]所述第一芯片、所述第二芯片、所述第三芯片及所述第四芯片沿所述第一端子向所述第二端子的方向依次设置。
[0015]本专利技术还提供一种基于上述的功率模块用连接结构的制备方法，包括如下步骤：
[0016]步骤1：通过焊锡或者烧结等方式将金属底座安装到绝缘散热基板上；
[0017]步骤2：将连接端子压入到金属底座内部，通过绑定线将半导体芯片和连接端子连接；
[0018]步骤3：安装外壳；
[0019]步骤4：灌入环氧树脂的固定层并进行固化。
[0020]优选的，所述步骤中，环氧树脂可以低于金属底座高度或者完全淹没金属底座。
[0021]本专利技术还提供一种基于上述的功率模块用连接结构的制备方法，包括如下步骤：
[0022]步骤1：通过焊锡或者烧结等方式将金属底座按照到绝缘散热基板上；
[0023]步骤2：通过绑定线将连接端子和半导体芯片连接，安装外壳；
[0024]步骤3：灌入环氧树脂的固定层并进行固化；
[0025]步骤4：将连接端子压入到金属底座内部形成连接。
[0026]本专利技术还提供一种功率模块，包括上述的功率模块用连接结构。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0028]1、本专利技术实现端子与绝缘散热底板的可靠连接，防止因为应用环境的振动带来的底座脱落现象；
[0029]2、本专利技术通过在金属底座周围灌入环氧树脂，固化后的环氧树脂强化底座和绝缘散热底板之间的连接；
[0030]3、本专利技术强化底座与绝缘散热底板的连接，防止因为应用环境的振动带来的底座脱落现象。
附图说明
[0031]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0032]图1为现有技术的连接结构的整体结构示意图；
[0033]图2为现有技术的连接结构为显示连接端子和金属底座连接关系的爆炸意图；
[0034]图3为现有技术的连接结构的安装示意图；
[0035]图4为现有技术的连接结构为突出显示金属底座和底板连接关系的示意图；
[0036]图5为固定层完全覆盖金属底座的结构示意图；
[0037]图6为固定层部分覆盖金属底座的结构示意图。
[0038]图中示出：
[0039]绝缘散热基板1
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第二芯片402
[0040]外壳2
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第三芯片403
[0041]连接端子3
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第四芯片404
[0042]第一端子301
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绑定线5
[0043]第二端子302
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固定层6
[0044]半导体芯片4
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金属底座7
[0045]第一芯片401
具体实施方式
[0046]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0047]如图5和图6所示，本专利技术提供的一种功率模块用连接结构，包括绝缘散热基板1和外壳2，外壳2罩设在绝缘散热基板1上，绝缘散热基板1上设置有连接端子3、半导体芯片4及绑定线5，连接端子3和半导体芯片4通过绑定线5相连接，连接端子3远离绝缘散热基板1的一端贯穿外壳2，连接端子3部分位于外壳2外，绝缘散热基板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块用连接结构，其特征在于，包括绝缘散热基板(1)和外壳(2)，所述外壳(2)罩设在所述绝缘散热基板(1)上；所述绝缘散热基板(1)上设置有连接端子(3)、半导体芯片(4)及绑定线(5)，所述连接端子(3)和所述半导体芯片(4)通过所述绑定线(5)相连接；所述连接端子(3)远离所述绝缘散热基板(1)的一端贯穿所述外壳(2)，所述连接端子(3)部分位于所述外壳(2)外；所述绝缘散热基板(1)设置有固定层(6)，所述连接端子(3)嵌设在所述固定层(6)内，所述半导体芯片(4)和所述绑定线(5)嵌设在所述固定层(6)内。2.根据权利要求1所述的功率模块用连接结构，其特征在于，所述固定层(6)为环氧树脂层。3.根据权利要求1所述的功率模块用连接结构，其特征在于，所述绝缘散热基板(1)上设置有金属底座(7)，所述连接端子(3)通过所述金属底座(7)连接在所述绝缘散热基板(1)上。4.根据权利要求3所述的功率模块用连接结构，其特征在于，所述金属底座(7)和所述绝缘散热基板(1)之间设置有焊锡层(8)，所述金属底座(7)通过所述焊锡层(8)连接在所述绝缘散热基板(1)上。5.根据权利要求1所述的功率模块用连接结构，其特征在于，所述连接端子(3)包括第一端子(301)和第二端子(302)，所述第一端子(301)和所述第二端子(302)分别设置在所述半导体芯片(4)的两侧。6.根据权利要求2所述的功率模块用连接结构，其特征在于，所述半导体芯片(4)包括第一芯片(401...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁小广，丁烜明，洪旭，朱荣，
申请(专利权)人：无锡利普思半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：