一种铜桥焊接的碳化硅车用功率模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种铜桥焊接的碳化硅车用功率模块，包括：注塑外壳，注塑外壳上设有散热铜基板；氮化硅绝缘陶瓷基板，氮化硅绝缘陶瓷基板的下表面与散热铜基板的上表面焊接，氮化硅绝缘陶瓷基板的上表面设有电路蚀刻区域；碳化硅芯片，碳化硅芯片烧结于电路蚀刻区域上；铜桥，铜桥的一端与碳化硅芯片的正面功率极焊接，铜桥的另一端与电路蚀刻区域焊接；注塑上盖，注塑上盖盖设于散热铜基板的上方。有益效果是本实用新型专利技术采用焊接工艺将碳化硅芯片与铜桥相连接，铜桥通过焊接工艺与氮化硅绝缘陶瓷基板表面的电路蚀刻区域相连接，能够大大降低模块电感并增大模块的过电流能力，同时也简化了制作工艺步骤。也简化了制作工艺步骤。也简化了制作工艺步骤。

【技术实现步骤摘要】
一种铜桥焊接的碳化硅车用功率模块


[0001]本技术涉及电力电子学领域，尤其涉及一种铜桥焊接的碳化硅车用功率模块。

技术介绍

[0002]目前碳化硅车用功率模块在新能源汽车领域的应用越来越广泛，对于车用功率模块的性能要求也越来越高，尤其是低电感和过电流能力方面有了诸多的要求，但是目前的碳化硅车用功率模块采用传统键合铜线的方式将碳化硅芯片与电路刻蚀区域连接，导致电感较大且过电流能力较弱，大大影响了车用功率模块的整体性能。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种铜桥焊接的碳化硅车用功率模块，包括：
[0004]一注塑外壳，所述注塑外壳上设有一散热铜基板；
[0005]一氮化硅绝缘陶瓷基板，所述氮化硅绝缘陶瓷基板的下表面与所述散热铜基板的上表面焊接，所述氮化硅绝缘陶瓷基板的上表面设有一电路蚀刻区域；
[0006]一碳化硅芯片，所述碳化硅芯片烧结于所述电路蚀刻区域上；
[0007]一铜桥，所述铜桥的一端与所述碳化硅芯片的正面功率极焊接，所述铜桥的另一端与所述电路蚀刻区域焊接；
[0008]一注塑上盖，所述注塑上盖盖设于所述散热铜基板的上方。
[0009]优选的，所述碳化硅芯片采用银浆烧结工艺烧结于所述电路蚀刻区域上，且所述银浆烧结工艺采用200℃
‑
300℃的银浆烧结温度，采用20Mpa
‑
50Mpa的压力。
[0010]优选的，所述碳化硅芯片通过铝线采用键合工艺与所述电路蚀刻区域连接。r/>[0011]优选的，所述铝线为高导电性能材质，且所述铝线的直径为5mil或12mil或15mil。
[0012]优选的，所述铜桥的另一端于200℃
‑
265℃的焊接温度下与所述电路刻蚀区域焊接。
[0013]优选的，所述铜桥的材质为高导电和导热性能的无氧铜。
[0014]优选的，还包括若干信号针，设置于所述氮化硅绝缘陶瓷基板上，各所述信号针分别采用焊接工艺与所述氮化硅绝缘陶瓷基板相连接。
[0015]优选的，所述散热铜基板通过螺栓采用超声波焊接工艺与所述注塑外壳相连接。
[0016]上述技术方案具有如下优点或有益效果：本技术中的碳化硅车用功率模块采用焊接工艺将碳化硅芯片与铜桥相连接，铜桥通过焊接工艺与氮化硅绝缘陶瓷表面的电路蚀刻区域相连接，与传统键合铜线的方式相比，采用铜桥连接的方式能够大大降低模块电感并且增大了模块的过电流能力，同时也简化了制作工艺步骤。
附图说明
[0017]图1为本技术的较佳的实施例中，碳化硅车用功率模块的正视图；
[0018]图2为本技术的较佳的实施例中，碳化硅车用功率模块的轴测图；
[0019]图3为本技术的较佳的实施例中，碳化硅车用功率模块的侧视图；
[0020]图4为本技术的较佳的实施例中，碳化硅车用功率模块的局部放大图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本技术并不限定于该实施方式，只要符合本技术的主旨，则其他实施方式也可以属于本技术的范畴。
[0022]本技术的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种铜桥焊接的碳化硅车用功率模块，如图1
‑
4所示，包括：
[0023]一注塑外壳1，注塑外壳1上设有一散热铜基板2；
[0024]一氮化硅绝缘陶瓷基板3，氮化硅绝缘陶瓷基板3的下表面与散热铜基板2的上表面焊接，氮化硅绝缘陶瓷基板3的上表面设有一电路蚀刻区域；
[0025]一碳化硅芯片4，碳化硅芯片4烧结于电路蚀刻区域上；
[0026]一铜桥5，铜桥5的一端与碳化硅芯片4的正面功率极焊接，铜桥5的另一端与电路蚀刻区域焊接；
[0027]一注塑上盖，注塑上盖盖设于散热铜基板2的上方。
[0028]具体地，本实施例中，考虑到目前的碳化硅车用功率模块通常使用传统键合铜线的方式来连接碳化硅芯片4和电路刻蚀区域，该方式导致碳化硅车用功率模块的电感较大，过电流能力较差，因此，本实施例中，通过铜桥5分别与碳化硅芯片4的正面功率极和电路刻蚀区域焊接，能够大大降低碳化硅车用功率模块的电感，并且增大了碳化硅车用功率模块的过电流能力。
[0029]具体地，本实施例中，氮化硅绝缘陶瓷基板3预先经过活性金属钎焊处理，经过活性金属钎焊处理后的氮化硅绝缘陶瓷基板3热循环性好、导热率高、金属层和陶瓷的结合力更强。
[0030]本技术的较佳的实施例中，碳化硅芯片4采用银浆烧结工艺烧结于电路蚀刻区域上，且银浆烧结工艺采用200℃
‑
300℃的银浆烧结温度，采用20Mpa
‑
50Mpa的压力。
[0031]具体地，本实施例中，采用银浆烧结工艺将碳化硅芯片4烧结于电路蚀刻区域上，基于银浆烧结工艺本身的性能优势，能够有效提高碳化硅车用功率模块的工作温度和可靠性。
[0032]本技术的较佳的实施例中，碳化硅芯片4通过铝线6采用键合工艺与电路蚀刻区域连接。
[0033]具体地，本实施例中，碳化硅芯片4上设有信号极，信号极通过铝线6采用键合工艺与电路蚀刻区域连接。
[0034]本技术的较佳的实施例中，铝线6为高导电性能材质，且铝线6的直径为5mil或12mil或15mil。
[0035]本技术的较佳的实施例中，铜桥5的另一端于200℃
‑
265℃的焊接温度下与电路刻蚀区域焊接。
[0036]本技术的较佳的实施例中，铜桥5的材质为高导电和导热性能的无氧铜。
[0037]具体地，本实施例中，铜桥5采用高导电和导热性能的无氧铜制备得到，并且预先进行裸铜表面处理。
[0038]本技术的较佳的实施例中，还包括若干信号针7，设置于氮化硅绝缘陶瓷基板3上，各信号针7分别采用焊接工艺与氮化硅绝缘陶瓷基板3相连接。
[0039]本技术的较佳的实施例中，散热铜基板2通过螺栓采用超声波焊接工艺与注塑外壳1相连接。
[0040]具体地，本实施例中，注塑外壳1上设有超声波功率端子，因此可以采用超声波焊接工艺将散热铜基板2与注塑外壳1上的超声波功率端子连接，并通过螺栓进一步固定。
[0041]以上所述仅为本技术较佳的实施例，并非因此限制本技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜桥焊接的碳化硅车用功率模块，其特征在于，包括:一注塑外壳，所述注塑外壳上设有一散热铜基板；一氮化硅绝缘陶瓷基板，所述氮化硅绝缘陶瓷基板的下表面与所述散热铜基板的上表面焊接，所述氮化硅绝缘陶瓷基板的上表面设有一电路蚀刻区域；一碳化硅芯片，所述碳化硅芯片烧结于所述电路蚀刻区域上；一铜桥，所述铜桥的一端与所述碳化硅芯片的正面功率极焊接，所述铜桥的另一端与所述电路蚀刻区域焊接；一注塑上盖，所述注塑上盖盖设于所述散热铜基板的上方。2.根据权利要求1所述的碳化硅车用功率模块，其特征在于，所述碳化硅芯片采用银浆烧结工艺烧结于所述电路蚀刻区域上。3.根据权利要求1所述的碳化硅车用功率模块，其特征在于，所述碳化硅芯片通过铝线采用键合工艺与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌曦，陈烨，姚礼军，刘志宏，
申请(专利权)人：浙江谷蓝电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：