一种功率模块封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功率模块封装结构，涉及芯片封装领域，包括基板，所述基板的背面开设有凹槽，所述凹槽用于安装功率集成芯片模块；所述功率集成芯片模块包括若干个功率半导体芯片，若干个所述功率半导体芯片固定于热沉板同一面，若干个所述功率半导体芯片之间键合连接，所述功率集成芯片模块固定安装于所述凹槽内，并且所述热沉板安装有所述功率集成芯片模块的一面朝向所述凹槽的内部。本实用新型专利技术为第三代半导体集成开发的封装结构，可以实现功率元器件芯片的集成化封装，改善了功率模块的工作效率，降低了模块生产成本；同时也实现了模块的小型化，减少了产品的寄生参量和体积，降低了导通电阻并提高了模块的响应频率。降低了导通电阻并提高了模块的响应频率。降低了导通电阻并提高了模块的响应频率。

【技术实现步骤摘要】
一种功率模块封装结构


[0001]本技术涉及芯片封装领域，更具体的是涉及功率模块封装结构


技术介绍

[0002]在半导体功率器件的实际应用中，对所用半导体功率器件基本特性（例如，器件的高耐压特性，大电流特性，低导通电阻）有严格的要求外，还对半导体器件的高可靠性提出了更高的需求，用来实现半导体器件应用系统稳定工作。半导体器件可靠性性能主要由半导体器件芯片和封装技术共同决定，特别是当具备了合格的半导体器件芯片时，选择合理的封装方法或技术就显得尤为重要了。
[0003]随着第三代宽禁带半导体氮化镍（GaN）和碳化硅（SiC）技术的迅速发展，不断推出了高电压、大电流、高频率等特性的高功率半导体器件芯片。第三代半导体芯片，多数采用分离元器件封装模式，安装在在PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）电路上。
[0004]目前，业界半导体功率器件芯片的封装主要采用TO（Transistor Out
‑
line，晶体管外形）系列和OFN（Quad Flat No
‑
lead，方形扁平无引脚封装）等塑封形式，通过PCB布线将多个芯片和外围电路联在一起。这种结构由于采用分离的功率元器件连接，分离元器件封装模式的封装过程中引入的寄生电感将恶化高频工作条件下的信号振荡，从而增加了产品的寄生参量，降低导通电阻及频率响应。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：为了解决上述技术问题，本技术提供一种功率模块封装结构。
[0006]本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种功率模块封装结构，包括基板，所述基板的背面开设有凹槽，所述凹槽用于安装功率集成芯片模块；所述功率集成芯片模块包括若干个功率半导体芯片，若干个所述功率半导体芯片固定于热沉板同一面，若干个所述功率半导体芯片之间键合连接，所述功率集成芯片模块固定安装于所述凹槽内，并且所述热沉板安装有所述功率集成芯片模块的一面朝向所述凹槽的内部。
[0007]作为一种可选的技术方案，若干个所述功率半导体芯片通过导电胶粘结或焊接的方式固定于所述热沉板。
[0008]作为一种可选的技术方案，所述热沉板为聚合基复合材料板或金属基复合材料板中的一种或多种。
[0009]作为一种可选的技术方案，若干个所述功率半导体芯片之间通过铝丝或金丝键合连接。
[0010]作为一种可选的技术方案，所述功率集成芯片模块安装于所述凹槽内的固定方式包括焊接、导电胶粘结、平行封焊或紧固件加固的一种或多种。
[0011]作为一种可选的技术方案，所述紧固件包括滑动轨道和压紧装置，所述滑动轨道的两端分别固定连接有支撑板，两个所述支撑板用于支撑所述基板；所述压紧装置包括相
互连接的伸缩杆和连接杆，所述伸缩杆远离所述连接杆的一端通过滑动块与所述滑动轨道连接，所述连接杆远离所述伸缩杆的一端与驱动件固定连接，所述驱动件用于驱动压紧柱，使得所述压紧柱具有与所述功率集成芯片模块压紧的抵顶状态和与所述功率集成芯片模块分离的解锁状态。
[0012]作为一种可选的技术方案，所述压紧柱为空心圆柱。
[0013]作为一种可选的技术方案，所述基板的正面设置有元器件表贴区和元器件插装区。
[0014]本技术的有益效果如下：
[0015]1、本技术为第三代半导体集成开发的封装结构，可以实现功率元器件芯片的集成化封装，改善了功率模块的工作效率，降低了模块生产成本；同时也实现了模块的小型化，减少了产品的寄生参量和体积，降低了导通电阻并提高了模块的响应频率。
[0016]2、本技术的热沉板是应用于电子封装技术中的微型散热的片状结构，主要用来冷却电子芯片，可以有效将电子芯片产生的热量导出，有利于配合电子芯片使其高效工作。
[0017]3、本技术利用压紧装置在功率集成芯片模块贴装完成之后夹紧固定，背面接触金属散热，实现其安装固定，结构简单可靠，密封效果好，操作简单。
附图说明
[0018]图1是本技术的功率集成芯片模块与基板的装配结构示意图；
[0019]图2是本技术的功率集成芯片模块立体结构示意图；
[0020]图3是本技术的基板的立体机构示意图；
[0021]图4是本技术的基板背面结构示意图；
[0022]图5是本技术的采用紧固件的方式夹紧固定基板和功率集成芯片模块的结构示意图，其中，压紧柱处于解锁状态；
[0023]图6是本技术的紧固件的立体结构示意图；
[0024]图7是本技术的紧固件的仰视视角的立体结构示意图。
[0025]附图标记：1
‑
基板；11
‑
凹槽；2
‑
功率集成芯片模块；21
‑
功率半导体芯片；22
‑
热沉板；3
‑
元器件表贴区；4
‑
元器件插装区；5
‑
紧固件；51
‑
滑动轨道；53
‑
支撑板；54
‑
滑动块；55
‑
伸缩杆；56
‑
连接杆；57
‑
压紧装置；571
‑
驱动件；572
‑
压紧柱。
具体实施方式
[0026]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0027]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]如图1到4所示，本实施例提供一种功率模块封装结构，包括基板1，所述基板1的背面开设有凹槽11，所述凹槽11用于安装功率集成芯片模块2；所述功率集成芯片模块2包括若干个功率半导体芯片21，若干个所述功率半导体芯片21固定于热沉板22同一面，若干个所述功率半导体芯片21之间键合连接，所述功率集成芯片模块2固定安装于所述凹槽11内，并且所述热沉板22安装有所述功率集成芯片模块2的一面朝向所述凹槽11的内部。所述热沉板22为聚合基复合材料板或金属基复合材料板中的一种或多种。所述基板的正面设置有元器件表贴区3和元器件插装区4。
[0030]即是从整体结构上来说，功率集成芯片模块2是倒扣在基板的凹槽11内实现密封的，并且本技术为第三代半导体集成开发的封装结构，可以实现功率元器件芯片的集成化封装，改善了功率集成芯片模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块封装结构，其特征在于，包括基板（1），所述基板（1）的背面开设有凹槽（11），所述凹槽（11）用于安装功率集成芯片模块（2）；所述功率集成芯片模块（2）包括若干个功率半导体芯片（21），若干个所述功率半导体芯片（21）固定于热沉板（22）同一面，若干个所述功率半导体芯片（21）之间键合连接，所述功率集成芯片模块（2）固定安装于所述凹槽（11）内，并且所述热沉板（22）安装有所述功率集成芯片模块（2）的一面朝向所述凹槽（11）的内部。2.根据权利要求1所述的一种功率模块封装结构，其特征在于，若干个所述功率半导体芯片（21）通过导电胶粘结或焊接的方式固定于所述热沉板（22）。3.根据权利要求2所述的一种功率模块封装结构，其特征在于，所述热沉板（22）为聚合基复合材料板或金属基复合材料板中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种功率模块封装结构，其特征在于，若干个所述功率半导体芯片（21）之间通过铝丝或金丝键合连接。5.根据权利要求1所述的一种功率模块封装结构，其特征在于，所述功率集成芯片模块（2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，陶虹，张康利，
申请(专利权)人：芯众享成都微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：