一种芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种芯片封装结构，所述芯片封装结构包括芯片，所述芯片第一表面的边缘设有第一电极；所述第一电极上设有第一电极金属环；所述第一电极金属环上设有第一电极连接环；所述第一电极与所述第一电极金属环通过压力接触；所述第一电极金属环与所述第一电极连接环通过压力接触。本实用新型专利技术的芯片封装结构使得在集成门极换流晶闸管封装结构中，一方面极大缩短了门极连接环与阴极连接环的间距、降低了换流电感，另一方面保证了腔体内部的真空度；通过在外侧安装聚丙烯等材料制造的芯片固定环，易于实现芯片的安装定位。易于实现芯片的安装定位。易于实现芯片的安装定位。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片封装结构


[0001]本技术属于电力半导体器件
，特别涉及一种芯片封装结构。

技术介绍

[0002]集成门极换流晶闸管(IGCT)器件是在门极可关断晶闸管(GTO)的基础上发展出的新一代流控型器件。从芯片层面来看，GCT芯片采用了透明阳极技术与缓冲层设计，降低了器件的触发电流水平及导通压降。从门极驱动电路及开通关断机理来看，IGCT采用集成式驱动电路的方式，通过优化线路布局及管壳封装结构等方式，降低换流回路杂散参数到纳亨量级，使得器件关断过程中电流能在很短时间内由阴极全部转换至门极，而后使 PNP三极管自然关断。在低母线电压关断的情况下，降低换流回路杂散电感有利于提高由硬驱动条件所限制的极限关断电流能力。在高母线电压关断的情况下，降低换流回路杂散电感则有助于改善电流分配均匀性，进而提高关断电流能力。
[0003]图1所示为传统的IGCT器件封装结构简化后横截面结构示意图，图1中， a为阳极钼片，b为阳极铜块，c为阳极焊接环1，d为阳极焊接环2，e为陶瓷伞裙，f为门极连接环，g为陶瓷隔离环，h为阴极连接环，i为阴极焊接环， j为阴极外钼片，k为阴极块，l为阴极内钼片。在该结构中芯片靠近中心与靠近外侧的换流路径分别如图2、图3中箭头路径所示。IGCT器件封装结构换流回路的电感主要由换流路径所包含的面积决定，该面积越大，则回路的杂散电感越大。通过比较图2和图3可知，图2中换流路径包含的面积大于图3中换流路径包含的面积，因而图2中芯片靠近中心处具有较大的换流回路杂散电感，而这主要是由传统IGCT封装结构中阴极块的槽结构以及门极连接环与阴极连接环之间的陶瓷隔离环所引起的。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术提供一种芯片封装结构。
[0005]本技术的芯片封装结构，包括：芯片，
[0006]所述芯片第一表面的边缘设有第一电极；
[0007]所述第一电极上设有第一电极金属环；
[0008]所述第一电极金属环上设有第一电极连接环；
[0009]所述第一电极与所述第一电极金属环通过压力接触；
[0010]所述第一电极金属环与所述第一电极连接环通过压力接触。
[0011]进一步，
[0012]所述芯片封装结构还包括第二电极金属片和第二电极金属块，
[0013]所述第二电极金属片的两个表面平整，所述第二电极金属片的一个表面与所述芯片第一表面上的第二电极贴合，所述第二电极金属片的另一个表面与所述第二电极金属块的一个端面贴合。
[0014]进一步，
[0015]所述第二电极金属片及所述第二电极金属块与所述第二电极金属片贴合的一端的周边外沿通过隔离环与所述第一电极金属环隔离开。
[0016]进一步，
[0017]所述第一电极金属环周边外沿设有芯片固定环，所述芯片固定环的内沿接触固定所述芯片，所述芯片固定环的高度不小于所述第一电极金属环的高度与所述芯片厚度之和。
[0018]进一步，
[0019]所述芯片封装结构包括封装伞裙，所述芯片固定环设于所述封装伞裙的腔内；
[0020]所述第一电极连接环由所述隔离环的周边向外延伸，经过所述芯片固定环的边沿从所述封装伞裙一端的边沿向外延伸。
[0021]进一步，
[0022]所述隔离环的外沿周边设有隔离垫片。
[0023]进一步，
[0024]所述隔离环的外沿周边设有第二电极连接环，所述第二电极连接环与所述第一电极连接环之间设有所述隔离垫片，所述第二电极连接环与所述第二电极金属块固定连接；
[0025]所述封装伞裙一端、第一电极连接环、隔离环、隔离垫片、第二电极连接环、第二电极金属块间为气密性连接。
[0026]进一步，
[0027]所述第一电极金属环和第一电极连接环通过铜箔连接在一起，所述铜箔向内弯折；
[0028]所述铜箔向内弯折处设有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧为2个碟簧背靠背对放在一起安装组成，所述蝶形弹簧通过弹簧固定片固定于所述铜箔向内弯折处。
[0029]进一步，
[0030]所述气密性连接为焊接，所述第一电极连接环与第二电极连接环之间的密封方式是经过所述第二电极金属块与隔离环的焊接实现。
[0031]进一步，
[0032]所述芯片为集成门极换流晶闸管芯片；
[0033]所述第一电极为门极；
[0034]所述第一电极金属环为门极环；
[0035]所述第一电极连接环为门极连接环；
[0036]所述第二电极为阴极；
[0037]所述第二电极金属片为阴极片；
[0038]所述第二电极金属块为阴极块；
[0039]所述第二电极连接环为阴极连接环。
[0040]进一步，
[0041]所述隔离环为陶瓷隔离环；
[0042]所述芯片固定环由聚丙烯制成；
[0043]所述封装伞裙为陶瓷伞裙。
[0044]本技术的芯片封装结构使得在集成门极换流晶闸管封装结构中，一方面极大
缩短了门极连接环与阴极连接环的间距、降低了换流电感，另一方面保证了腔体内部的真空度；通过在外侧安装聚丙烯等材料制造的芯片固定环，易于实现芯片的安装定位。
[0045]本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1示出了根据现有技术的传统IGCT器件封装结构横截面示意图；
[0048]图2示出了根据现有技术的传统GCT芯片靠近中心单元的换流路径示意图；
[0049]图3示出了根据现有技术的传统GCT芯片靠近外侧单元的换流路径示意图；
[0050]图4示出了根据本技术实施例的具有低杂散电感特性的新型IGCT 封装结构横截面示意图；
[0051]图5示出了根据本技术实施例的具有低杂散电感特性的新型IGCT 封装结构分解结构示意图；
[0052]图6示出了根据本技术实施例的具有低杂散电感特性的新型IGCT 封装结构换流路径示意图；
[0053]图7示出了根据本技术实施例的IGCT门极压接组件示意图；
[0054]图8示出了根据本技术实施例的最终封装后产品示意图。
具体实施方式
[0055]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、完整地说明，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：芯片，所述芯片第一表面的边缘设有第一电极；所述第一电极上设有第一电极金属环；所述第一电极金属环上设有第一电极连接环；所述第一电极与所述第一电极金属环通过压力接触；所述第一电极金属环与所述第一电极连接环通过压力接触。2.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括第二电极金属片和第二电极金属块，所述第二电极金属片的两个表面平整，所述第二电极金属片的一个表面与所述芯片第一表面上的第二电极贴合，所述第二电极金属片的另一个表面与所述第二电极金属块的一个端面贴合。3.根据权利要求2所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述第二电极金属片及所述第二电极金属块与所述第二电极金属片贴合的一端的周边外沿通过隔离环与所述第一电极金属环隔离开。4.根据权利要求3所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述第一电极金属环周边外沿设有芯片固定环，所述芯片固定环的内沿接触固定所述芯片，所述芯片固定环的高度不小于所述第一电极金属环的高度与所述芯片厚度之和。5.根据权利要求4所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构包括封装伞裙，所述芯片固定环设于所述封装伞裙的腔内；所述第一电极连接环由所述隔离环的周边向外延伸，经过所述芯片固定环的边沿从所述封装伞裙一端的边沿向外延伸。6.根据权利要求5所述的一种芯片封装结构，其特征在于，所述隔离环的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余占清，刘佳鹏，蔡放，曾嵘，赵彪，陈政宇，吴锦鹏，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：