本发明专利技术公开了一种适用于高温环境的宽禁带功率模块的双面倒装封装结构，包括顶部陶瓷基板、底部陶瓷基板、第一SiC MOSFET器件、第二SiC MOSFET器件、第三SiC MOSFET器件、第四SiC MOSFET器件、第五SiC MOSFET器件、第六SiC MOSFET器件、第七SiC MOSFET器件、第八SiC MOSFET器件、第一钼柱、第二钼柱、第三钼柱、第四钼柱、第五钼柱、第六钼柱、第七钼柱、第八钼柱、第一金属引出端子、第二金属引出端子、第三金属引出端子、第四金属引出端子、第五金属引出端子、第六金属引出端子及第七金属引出端子，该结构具有高集成度、低寄生参数、高散热效率、高功率密度以及便于级联的特点。高功率密度以及便于级联的特点。高功率密度以及便于级联的特点。
【技术实现步骤摘要】
适用于高温环境的宽禁带功率模块的双面倒装封装结构
[0001]本专利技术涉及一种双面倒装封装结构，具体涉及一种适用于高温环境的宽禁带功率模块的双面倒装封装结构。
技术介绍
[0002]宽禁带功率器件以其低导通电阻、高开关速度和低开关损耗的优势，成为功率半导体模块的核心器件，广泛应用于电动汽车、多电飞机、能源勘探等领域。随着电力电子技术的不断发展，这些重要的领域响应节约能源的号召，使功率模块正向着小型化、高功率密度、高可靠性、低损耗的方向发展。
[0003]然而，传统的功率半导体模块封装结构存在以下问题：
①
多采用单陶瓷基板结构，散热效率低，不能应用于高温环境，
②
平面功率回路寄生电感较大，
③
需要使用键合线，降低了模块的可靠性，
④
采用传统的焊料，可靠性不高，且不能用于高温环境，
⑤
不易于级联，不宜于灵活改变变换器结构。
[0004]为解决上述问题，设计一种具有高集成度、低寄生参数、高散热效率、高功率密度、便于级联的宽禁带功率模块的封装结构显得尤为重要。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于高温环境的宽禁带功率模块的双面倒装封装结构，该结构具有高集成度、低寄生参数、高散热效率、高功率密度以及便于级联的特点。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所述的适用于高温环境的宽禁带功率模块的双面倒装封装结构包括顶部陶瓷基板、底部陶瓷基板、第一SiC MOSFET器件、第二SiC MOSFET器件、第三SiC MOSFET器件、第四SiC MOSFET器件、第五SiC MOSFET器件、第六SiC MOSFET器件、第七SiC MOSFET器件、第八SiC MOSFET器件、第一钼柱、第二钼柱、第三钼柱、第四钼柱、第五钼柱、第六钼柱、第七钼柱、第八钼柱、第一金属引出端子、第二金属引出端子、第三金属引出端子、第四金属引出端子、第五金属引出端子、第六金属引出端子及第七金属引出端子；
[0007]顶部陶瓷基板的底部设置有DC+金属化区域、DC
‑
金属化区域、下桥臂的开尔文源极金属化区域及下桥臂的栅极金属化区域；
[0008]底部陶瓷基板的上表面设置有上桥臂的栅极金属化区域、上桥臂的开尔文源极金属化区域及AC金属化区域；
[0009]第五SiC MOSFET器件、第六SiC MOSFET器件、第七SiC MOSFET器件及第八SiC MOSFET器件的栅极与上桥臂的栅极金属化区域相连接，第五SiC MOSFET器件、第六SiC MOSFET器件、第七SiC MOSFET器件及第八SiC MOSFET器件的开尔文源极与上桥臂的开尔文源极金属化区域相连接，第五SiC MOSFET器件、第六SiC MOSFET器件、第七SiC MOSFET器件及第八SiC MOSFET器件的源极与AC金属化区域相连接，第五SiCMOSFET器件、第六SiC MOSFET器件、第七SiC MOSFET器件及第八SiCMOSFET器件的漏极分别通过第五钼柱、第六钼
柱、第七钼柱及第八钼柱与DC+金属化区域相连接；
[0010]第一SiC MOSFET器件、第二SiC MOSFET器件、第三SiC MOSFET器件及第四SiC MOSFET器件的栅极与下桥臂的栅极金属化区域相连接，第一SiC MOSFET器件、第二SiC MOSFET器件、第三SiC MOSFET器件及第四SiC MOSFET器件的开尔文源极与下桥臂的开尔文源极金属化区域相连接，第一SiC MOSFET器件、第二SiC MOSFET器件、第三SiC MOSFET器件及第四SiC MOSFET器件的源极与DC
‑
金属化区域相连接，第一SiCMOSFET器件、第二SiC MOSFET器件、第三SiC MOSFET器件及第四SiCMOSFET器件的漏极分别通过第一钼柱、第二钼柱、第三钼柱及第四钼柱与AC金属化区域相连接；
[0011]DC+金属化区域与第六金属引出端子连接，DC
‑
金属化区域与第七金属引出端子连接，AC金属化区域与第五金属引出端子连接，上桥臂的栅极金属化区域与第三金属引出端子连接，上桥臂的开尔文源极金属化区域与第四金属引出端子连接，下桥臂的栅极金属化区域与第二金属引出端子连接，下桥臂的开尔文源极金属化区域与第一金属引出端子连接。
[0012]DC+金属化区域与第六金属引出端子通过超声波焊接连接。
[0013]DC
‑
金属化区域与第七金属引出端子通过超声波焊接连接。
[0014]AC金属化区域与第五金属引出端子通过超声波焊接连接。
[0015]上桥臂的栅极金属化区域与第三金属引出端子通过超声波焊接连接。
[0016]上桥臂的开尔文源极金属化区域与第四金属引出端子通过超声波焊接连接。
[0017]下桥臂的栅极金属化区域与第二金属引出端子通过超声波焊接连接。
[0018]下桥臂的开尔文源极金属化区域与第一金属引出端子通过超声波焊接连接。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术所述的适用于高温环境的宽禁带功率模块的双面倒装封装结构在具体操作时，各半导体芯片采用倒装的方式贴装，不需要键合线，可靠性较高，同时相对于传统功率模块，具有体积小、寄生参数较低、集成度高以及功率密度高的特点。另外，本专利技术采用陶瓷基板，能够实现在温度高达220℃下使用，同时采用双面散热结构，以增加散热路径，比传统单面模块热阻更小，散热效率更高。另外，本专利技术通过金属引出端子引出，消除功率回路大电压、大电流对控制回路的不良影响，同时便于级联。需要说明的是，陶瓷基板双面金属化可有效改善因金属和陶瓷热膨胀系数不同导致的高温弯曲。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的拆解图；
[0022]图2为本专利技术的正面图；
[0023]图3为本专利技术的俯视图。
[0024]其中，100为顶部陶瓷基板、101为DC+金属化区域、102为DC
‑
金属化区域、103为下桥臂的开尔文源极金属化区域、104为下桥臂的栅极金属化区域、106为底部陶瓷基板、107为上桥臂的栅极金属化区域、108为上桥臂的开尔文源极金属化区域、109为AC金属化区域、110为第一SiC MOSFET器件、111为第二SiC MOSFET器件、112为第三SiC MOSFET器件、113为第四SiC MOSFET器件、114为第五SiC MOSFET器件、115为第六SiC MOSFET器件、116为第七SiC MOSFET器件、117为第八SiCMOSFET器件、118为第一钼柱、119为第二钼柱、120为第三钼
柱、121为第四钼柱、122为第五钼柱、123为第六钼柱、124为第七钼柱、125为第八钼柱、126为第一金属引出端子、127为第二金属引出端子、128为第三金属引本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于高温环境的宽禁带功率模块的双面倒装封装结构，其特征在于，包括顶部陶瓷基板(100)、底部陶瓷基板(106)、第一SiC MOSFET器件(110)、第二SiC MOSFET器件(111)、第三SiC MOSFET器件(112)、第四SiC MOSFET器件(113)、第五SiC MOSFET器件(114)、第六SiC MOSFET器件(115)、第七SiC MOSFET器件(116)、第八SiC MOSFET器件(117)、第一钼柱(118)、第二钼柱(119)、第三钼柱(120)、第四钼柱(121)、第五钼柱(122)、第六钼柱(123)、第七钼柱(124)、第八钼柱(125)、第一金属引出端子(126)、第二金属引出端子(127)、第三金属引出端子(128)、第四金属引出端子(129)、第五金属引出端子(130)、第六金属引出端子(131)及第七金属引出端子(132)；顶部陶瓷基板(100)的底部设置有DC+金属化区域(101)、DC
‑
金属化区域(102)、下桥臂的开尔文源极金属化区域(103)及下桥臂的栅极金属化区域(104)；底部陶瓷基板(106)的上表面设置有上桥臂的栅极金属化区域(107)、上桥臂的开尔文源极金属化区域(108)及AC金属化区域(109)；第五SiC MOSFET器件(114)、第六SiC MOSFET器件(115)、第七SiC MOSFET器件(116)及第八SiC MOSFET器件(117)的栅极与上桥臂的栅极金属化区域(107)相连接，第五SiC MOSFET器件(114)、第六SiC MOSFET器件(115)、第七SiC MOSFET器件(116)及第八SiC MOSFET器件(117)的开尔文源极与上桥臂的开尔文源极金属化区域(108)相连接，第五SiC MOSFET器件(114)、第六SiC MOSFET器件(115)、第七SiC MOSFET器件(116)及第八SiC MOSFET器件(117)的源极与AC金属化区域(109)相连接，第五SiC MOSFET器件(114)、第六SiC MOSFET器件(115)、第七SiC MOSFET器件(116)及第八SiC MOSFET器件(117)的漏极分别通过第五钼柱(122)、第六钼柱(123)、第七钼柱(124)及第八钼柱(125)与DC+金属化区域(101)相连接；第一SiC MOSFET器件(110)、第二SiC MOSFET器件(111)、第三SiC MOSFET器件(112)及第四SiC MOSFET器件(113)的栅极与下桥臂的栅极金属化区域(104)相连接，第一SiC MOSFET器件(110)、第二SiC MOSFET器件(111)、第三SiC...
【专利技术属性】
技术研发人员：王来利，朱梦宇，马定坤，杨成子，杨奉涛，齐志远，伍敏，张彤宇，尉哲元，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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