一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构制造技术

技术编号:33631167 阅读:18 留言:0更新日期:2022-06-02 01:35
本发明专利技术提供了一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构,包括集成在引线框架上且结构相同的第一功率半导体模块、第二功率半导体模块,两者均包括滤波吸收芯片、功率半导体芯片。功率半导体芯片设置在引线框架上绝缘基板的第一导体层上,功率半导体芯片的一端经键合线与滤波吸收芯片的第一电极电连接,滤波吸收芯片的第二电极接地或与功率半导体芯片的另一端电连接。通过将滤波吸收芯片与功率半导体芯片集成在引线框架上,能够使得滤波吸收芯片靠近功率半导体芯片,能够滤除和/或吸收开关工作时功率半导体芯片造成的共模干扰,也可以减小功率半导体模块的体积,提高系统的功率密度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构


[0001]本专利技术属于功率半导体领域,涉及功率半导体模块的封装技术,具体为一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构。

技术介绍

[0002]功率半导体模块是将大功率电子电力器件按一定的功能组合再灌封成一体形成的组合体,其可以根据封装的元器件的不同实现不同的功能。在传统的功率半导体模块设计中,对地寄生电容会使功率半导体器件在开关工作时产生共模干扰,且功率半导体器件在开关工作时还会产生瞬态电压。共模干扰的向外传导发射以及瞬态电压造成的电流瞬时变化及振荡均会造成干扰发射,进而对系统的电磁兼容性产生影响。
[0003]目前,为了解决功率半导体模块开关工作时对系统的电磁兼容性造成的影响,通常会在功率半导体模块外增加滤波元件或高频吸收电路,但是经验证上述结构的功率半导体模块的滤波效果及高频吸收效果并不理想,且系统的功率密度也有一定程度的降低,因此需要对现有的功率半导体模块进行改进优化。

技术实现思路

[0004]为了在保证功率半导体模块的功率密度的前提下,提高其滤波效果及高频吸收效果,本专利技术公开了一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构。
[0005]实现专利技术目的的技术方案如下:
[0006]第一方面,本专利技术提供了一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构,包括集成在引线框架上且结构相同的第一功率半导体模块、第二功率半导体模块,第一功率半导体模块和第二功率半导体模块均包括滤波吸收芯片、功率半导体芯片。
[0007]其中,引线框架上设有绝缘基板,功率半导体芯片设置在绝缘基板的第一导体层上,功率半导体芯片的一端经键合线与滤波吸收芯片的第一电极电连接,滤波吸收芯片的第二电极接地或与功率半导体芯片的另一端电连接,滤波吸收芯片用于在功率半导体芯片开关工作时滤除和/或吸收功率半导体芯片造成的共模干扰。
[0008]本专利技术通过将滤波吸收芯片与功率半导体芯片集成在引线框架上,能够使得滤波吸收芯片靠近功率半导体芯片,能够将开关工作时功率半导体芯片造成的共模干扰滤除滤除和/或吸收;同时也可以减小功率半导体模块的体积,进一步提高系统的功率密度。
[0009]在本专利技术的一个实施例中,滤波吸收芯片为共模滤波电容,且共模滤波电容的第一电极经键合线连接至第一导体层上,以实现共模滤波电容与功率半导体芯片电连接。
[0010]在上述共模滤波电容的一个改进实施例中,上述共模滤波电容的第二电极经引线框架接地。
[0011]在上述共模滤波电容的另一个改进实施例中,上述共模滤波电容与引线框架之间设有绝缘基板,共模滤波电容设置在绝缘基板的第二导体层上,第二导体层上设有接地端子,共模滤波电容经接地端子接地。
[0012]在本专利技术的另一个实施例中,滤波吸收芯片为高频吸收芯片,高频吸收芯片的第一电极经键合线与功率半导体芯片的第一电极电连接,功率半导体芯片的第二电极与高频吸收芯片的第二电极电连接,高频吸收芯片用于在功率半导体芯片开关工作时吸收功率半导体芯片产生的瞬态电压。
[0013]在上述高频吸收芯片的一个改进实施例中,上述高频吸收芯片包括集成并串联在一起的吸收电容和阻尼电阻,且吸收电容与功率半导体芯片的第一电极电连接,阻尼电阻与功率半导体芯片的第二电极电连接。
[0014]在上述高频吸收芯片的另一个改进实施例中,上述高频吸收芯片包括吸收电容,吸收电容的第一电极经端子铜片与功率半导体芯片的第一电极电连接,吸收电容的第二电极经键合线与设置在第一导体层上的阻尼电阻电连接,且阻尼电阻的另一端与功率半导体芯片的第二电极电连接。
[0015]第二方面,本专利技术提供了一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构,包括集成在引线框架上的上桥臂功率半导体芯片、下桥臂功率半导体芯片、滤波吸收芯片。
[0016]其中,引线框架上设有绝缘基板,上桥臂功率半导体芯片设置在绝缘基板上的第一导体层上,下桥臂功率半导体芯片设置在绝缘基板上的第二导体层上,且第一导体层和第二导体层上分别设有功率和门极端子。
[0017]滤波吸收芯片设置在第一导体层或第二导体层上,且滤波吸收芯片的一端电极与上桥臂功率半导体芯片经键合线连接,滤波吸收芯片的另一端电极与下桥臂功率半导体芯片经键合线连接。
[0018]滤波吸收芯片用于在上桥臂功率半导体芯片和下桥臂功率半导体芯片开关工作时吸收上桥臂功率半导体芯片和下桥臂功率半导体芯片产生的瞬态电压。
[0019]在上述滤波吸收芯片的一个实施例中,滤波吸收芯片为高频吸收芯片,且高频吸收芯片包括集成并串联在一起的吸收电容和阻尼电阻,吸收电容与上桥臂功率半导体芯片电连接,阻尼电阻与下桥臂功率半导体芯片经键合线电连接。
[0020]在上述滤波吸收芯片的另一个实施例中,滤波吸收芯片为高频吸收芯片,且高频吸收芯片包括设置在第一导体层上的吸收电容,吸收电容的一端与上桥臂功率半导体芯片电连接,另一端经键合线与设置在第二导体层上的阻尼电阻电连接,且阻尼电阻的另一端与下桥臂功率半导体芯片电连接。
[0021]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术通过将滤波吸收芯片与功率半导体芯片集成在引线框架上,能够使得滤波吸收芯片靠近功率半导体芯片,能够提高在功率半导体芯片开关工作时滤除滤除和/或吸收功率半导体芯片造成的共模干扰;同时也可以减小功率半导体模块的体积,进一步提高系统的功率密度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,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。
[0023]图1为本专利技术一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构的示意图;
[0024]图2为实施例1中功率半导体模块的封装架构示意图及电路图;
[0025]图3为实施例2中功率半导体模块的封装架构示意图及电路图;
[0026]图4为实施例3中功率半导体模块的封装架构示意图及电路图;
[0027]图5为实施例4中功率半导体模块的封装架构示意图及电路图;
[0028]图6为本专利技术另一种及实施例5的低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构示意图及电路图;
[0029]图7为实施例6中功率半导体模块的封装架构示意图及电路图;
[0030]其中,1.引线框架;2.第一功率半导体模块;3.第二功率半导体模块;4.滤波吸收芯片;41.吸收电容;42.阻尼电阻;5.功率半导体芯片;6.绝缘基板;7.第一导体层;8.键合线;9.功率和门极端子;10.第二导体层;11.接地端子;12.端子铜片;13.上桥臂功率半导体芯片;14.下桥臂功率半导体芯片。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术,本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本专利技术的范围构成任何本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构,其特征在于:包括集成在引线框架上且结构相同的第一功率半导体模块、第二功率半导体模块,所述第一功率半导体模块和所述第二功率半导体模块均包括滤波吸收芯片、功率半导体芯片;所述引线框架上设有绝缘基板,所述功率半导体芯片设置在所述绝缘基板的第一导体层上,所述功率半导体芯片的一端经键合线与所述滤波吸收芯片的第一电极电连接,所述滤波吸收芯片的第二电极接地或与所述功率半导体芯片的另一端电连接,所述滤波吸收芯片用于在所述功率半导体芯片开关工作时滤除和/或吸收所述功率半导体芯片造成的共模干扰。2.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装架构,其特征在于:所述滤波吸收芯片为共模滤波电容,且所述共模滤波电容的第一电极经键合线连接至所述第一导体层上,以实现所述共模滤波电容与所述功率半导体芯片电连接。3.根据权利要求2所述的功率半导体模块的封装架构,其特征在于:所述共模滤波电容的第二电极经所述引线框架接地。4.根据权利要求2所述的功率半导体模块的封装架构,其特征在于:所述共模滤波电容与所述引线框架之间设有所述绝缘基板,所述共模滤波电容设置在所述绝缘基板的第二导体层上,所述第二导体层上设有接地端子,所述共模滤波电容经所述接地端子接地。5.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装架构,其特征在于:所述滤波吸收芯片为高频吸收芯片,所述高频吸收芯片的第一电极经键合线与所述功率半导体芯片的第一电极电连接,所述功率半导体芯片的第二电极与所述高频吸收芯片的第二电极电连接,所述高频吸收芯片用于在所述功率半导体芯片开关工作时吸收所述功率半导体芯片产生的瞬态电压。6.根据权利要求5所述的功率半导体模块的封装架构,其特征在于:所述高频吸收芯片包括集成并串联在一起的吸收电容和阻尼电阻,且所述吸收电容与所述功率半导体芯片的第一电极电连接,所述阻尼电阻与所述功率半导体芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱楠邓永辉史经奎梅营徐贺
申请(专利权)人:致瞻科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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