一种半导体碳化硅功率模块高温封装体及其封装方法技术

本发明专利技术提供一种半导体碳化硅功率模块高温封装体及其封装方法，涉及碳化硅功率模块封装技术领域。该半导体碳化硅功率模块高温封装体，包括下绝缘外壳和上绝缘外壳，所述下绝缘外壳上端四角处均开设有第一连接螺纹槽，所述下绝缘外壳上端两侧端部中间均开设有两个第二连接螺纹槽，所述上绝缘外壳上端四角处均开设有通孔，所述上绝缘外壳两端端部中间均开设有凹槽，两个所述凹槽下端均开设有两个定位孔。该封装体结构合理，使用方便，在封装体内部电路板下端连接有导热胶层，提高了内部电路板的散热效果，使封装体使用时间更长，更加耐老化，且该封装体的导电性能更好，使用效果也更好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体碳化硅功率模块高温封装体及其封装方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅功率模块封装
，具体为一种半导体碳化硅功率模块高温封装体及其封装方法。

技术介绍

[0002]功率半导体器件广泛应用于计算机、网络通信、消费电子、工业控制、汽车电子、机车牵引、钢铁冶炼、大功率电源、电力系统等领域，除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用，在发展低碳经济、节能减排、控制气候变暖等方面不可或缺。
[0003]模块的封装是功率模块最基本的组成部分,对功率模块的性能，体积和可靠性至关重要。目前功率模块中对功率器件的互连主要有引线键合和压接式。引线键合方式是在功率器件裸芯片的各电极上，以金线或铝线进行各式打线结合，再牵线至模块脚架的内脚处续行打线以完成回路。引线键合技术是目前功率模块封装中主要采用的连接技术，对于大功率器件多采用铝丝键合，工艺简单、成本低。但是引线键合存在键合点面积小、寄生电感大、载流量有限、热应力疲劳、高频电流在引线中形成的机械应力易使其焊点撕裂或脱落等诸多问题。压接式功率模块内部中器件电极通过压力直接连接，具有双面散热、更高的工作结温、高可靠性等特点，在应用环境苛刻和可靠性要求高的应用领域很有竞争优势。但是压接式功率模块结构复杂，成本高，对芯片厚度和压力均匀性要求较高，需要对功率芯片做特殊的设计，压接应力很容易造成芯片损伤甚至撕裂。
[0004]为了使碳化硅功率器件能在大电流条件下工作，必须将多个碳化硅芯片并联封装。但是，传统的并联封装技术采用焊接合金把器件的一个端面贴合在衬板上，另外的端面与铝线或金线键合在一起，这种方法在大功率、高温工作条件下缺乏可靠性，且不具备足够的机械强度。

技术实现思路

[0005]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种半导体碳化硅功率模块高温封装体及其封装方法，能够通过预制壳体对碳化硅功率器件进行定位，使外力传递到碳化硅功率器件之前得到一个缓冲，从而更好的保护封装体内的碳化硅功率器件，解决了传统的并联封装技术采用焊接合金把器件的一个端面贴合在衬板上，另外的端面与铝线或金线键合在一起，这种方法在大功率、高温工作条件下缺乏可靠性，且不具备足够的机械强度的问题。
[0006]（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种半导体碳化硅功率模块高温封装体，包括下绝缘外壳和上绝缘外壳，所述下绝缘外壳上端四角处均开设有第一连接螺纹槽，所述下绝缘外壳上端两侧端部中间均开设有两个第二连接螺纹槽，所述上绝缘外壳上端四角处均开设有通孔，所述上绝缘外壳两端端部中间均开设有凹槽，两个所述
凹槽下端均开设有两个定位孔；所述下绝缘外壳内底部两侧均固定连接有固定座，两个所述固定座上端均固定连接有多个内引脚，多个所述内引脚上端均固定连接有铜头触点，所述下绝缘外壳两侧中部均开设有固定槽，两个所述固定槽内部均固定连接有多个外引脚，多个所述外引脚均贯穿下绝缘外壳外壁伸入其内部并与内引脚相连接；所述下绝缘外壳内底部四角处均开设有定位安装槽，所述下绝缘外壳内部设置有内部电路板，所述内部电路板四角处均开设有定位安装孔，所述内部电路板上端固定连接有多个电极芯片；通过上述技术方案，将上绝缘外壳和下绝缘外壳之间进行组装，通过定位密封板进行定位连接，并且进行初步密封，再通过锁紧螺钉将定位孔和第一连接螺纹槽之间进行固定连接，再通过紧固螺栓将通孔和第二连接螺纹槽之间进行固定连接，最后在连接的位置进行凝胶的灌封，实现上绝缘外壳和下绝缘外壳的整体封装，在下绝缘外壳的内底部两侧固定安装固定座，并且在固定座上固定连接多个内引脚，在内引脚的上端连接铜头触点，并且在每个内引脚上均连接外引脚，将每个外引脚均穿过固定槽内部并伸出下绝缘外壳外壁，方便进行封装体的电路连接。
[0007]优选的，四个所述定位孔与四个第二连接螺纹槽之间均通过锁紧螺钉固定连接；通过上述技术方案，通过定位孔和第二连接螺纹槽的设置，方便将上绝缘外壳和下绝缘外壳之间进行定位连接。
[0008]优选的，四个所述通孔与四个第一连接螺纹槽之间均通过紧固螺栓固定连接；通过上述技术方案，通过通孔和第一连接螺纹槽的设置，方便对上绝缘外壳和下绝缘外壳之间的连接进行加固。
[0009]优选的，所述上绝缘外壳下端中部固定连接有定位密封板，所述上绝缘外壳通过定位密封板与下绝缘外壳之间卡接配合；通过上述技术方案，定位密封板方便对上绝缘外壳和下绝缘外壳之间的固定连接进行有效的密封。
[0010]优选的，四个所述定位安装孔均通过螺丝与定位安装槽固定连接；通过上述技术方案，定位安装孔与定位安装槽固定连接，方便将内部电路板固定安装在下绝缘外壳的内部。
[0011]优选的，所述内部电路板下端固定连接有导热胶层；通过上述技术方案，导热胶层的设置提高了内部电路板的散热效果，使封装体使用时间更长，更加耐老化。
[0012]优选的，所述上绝缘外壳上端面靠上侧固定设置有铭牌；通过上述技术方案，铭牌能够对封装体的型号和功率等信息进行展示，方便使用者进行准确的使用。
[0013]优选的，一种半导体碳化硅功率模块高温封装体的封装方法，包括以下步骤：S1.壳体预制将环氧树脂材料调制好后，放入模具中进行定型，脱模后得到外壳体，外壳体为两部分，分别为下绝缘外壳和上绝缘外壳，所述下绝缘外壳的上端内部预留有用于安装内部电路板的放置槽；
S2.外壳加工处理在下绝缘外壳的两端开设固定槽，并且在固定槽的内部开设多个通孔，在下绝缘外壳的上端开设第一连接螺纹槽和第二连接螺纹槽,且在上绝缘外壳两端开设凹槽，在凹槽底部开设定位孔，在上绝缘外壳四角处开设通孔；S3.外壳引脚安装在下绝缘外壳的内底部两侧固定安装固定座，并且在固定座上固定连接多个内引脚，在内引脚的上端连接铜头触点，并且在每个内引脚上均连接外引脚，将每个外引脚均穿过固定槽内部并伸出下绝缘外壳外壁；S4.内部电路板安装将内部电路板通过螺钉固定安装在下绝缘外壳的内底部，并且将内部电路板与每个内引脚的铜头触点均焊接固定连接；S5.整体封装将上绝缘外壳和下绝缘外壳之间进行组装，通过定位密封板进行定位连接，并且进行初步密封，再通过锁紧螺钉将定位孔和第一连接螺纹槽之间进行固定连接，再通过紧固螺栓将通孔和第二连接螺纹槽之间进行固定连接，最后在连接的位置进行凝胶的灌封，实现上绝缘外壳和下绝缘外壳的整体封装；S6.贴铭牌装箱在上绝缘外壳的上端靠上侧固定粘贴上铭牌，并且进行包装和装箱进行存储。
[0014]（三）有益效果本专利技术提供了一种半导体碳化硅功率模块高温封装体及其封装方法。具备以下有益效果：1、本专利技术提供了一种半导体碳化硅功率模块高温封装体及其封装方法，该封装体结构合理，使用方便，在封装体内部电路板下端连接有导热胶层，提高了内部电路板的散热效果，使封装体使用时间更长，更加耐老化，下绝缘外壳内部的安装槽设置，使电极芯片卡卧在安装槽内部，对电极芯片的固定更加牢固，还可以防止内部元件震动，提高内部电极芯片的抗冲击、抗震动能力，进而延长内部元件的使用寿命。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体碳化硅功率模块高温封装体，包括下绝缘外壳（1）和上绝缘外壳（2），其特征在于：所述下绝缘外壳（1）上端四角处均开设有第一连接螺纹槽（13），所述下绝缘外壳（1）上端两侧端部中间均开设有两个第二连接螺纹槽（14），所述上绝缘外壳（2）上端四角处均开设有通孔（10），所述上绝缘外壳（2）两端端部中间均开设有凹槽（5），两个所述凹槽（5）下端均开设有两个定位孔（9）；所述下绝缘外壳（1）内底部两侧均固定连接有固定座（16），两个所述固定座（16）上端均固定连接有多个内引脚（17），多个所述内引脚（17）上端均固定连接有铜头触点（18），所述下绝缘外壳（1）两侧中部均开设有固定槽（3），两个所述固定槽（3）内部均固定连接有多个外引脚（4），多个所述外引脚（4）均贯穿下绝缘外壳（1）外壁伸入其内部并与内引脚（17）相连接；所述下绝缘外壳（1）内底部四角处均开设有定位安装槽（15），所述下绝缘外壳（1）内部设置有内部电路板（12），所述内部电路板（12）四角处均开设有定位安装孔（19），所述内部电路板（12）上端固定连接有多个电极芯片（21）。2.根据权利要求1所述的一种半导体碳化硅功率模块高温封装体，其特征在于：四个所述定位孔（9）与四个第二连接螺纹槽（14）之间均通过锁紧螺钉（6）固定连接。3.根据权利要求1所述的一种半导体碳化硅功率模块高温封装体，其特征在于：四个所述通孔（10）与四个第一连接螺纹槽（13）之间均通过紧固螺栓（8）固定连接。4.根据权利要求1所述的一种半导体碳化硅功率模块高温封装体，其特征在于：所述上绝缘外壳（2）下端中部固定连接有定位密封板（11），所述上绝缘外壳（2）通过定位密封板（11）与下绝缘外壳（1）之间卡接配合。5.根据权利要求1所述的一种半导体碳化硅功率模块高温封装体，其特征在于：四个所述定位安装孔（19）均通过螺丝与定位安装槽（15）固定连接。6.根据权利要求1所述的一种半导体碳化硅功率模块高温封装体，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂夫，
申请(专利权)人：东莞森迈兰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：