一种铜带键合的车用功率模块制造技术

本发明专利技术涉及电力电子技术领域，具体涉及一种铜带键合的车用功率模块，包括一壳体，壳体内设有，散热铜基板；陶瓷覆铜板，设于散热铜基板上；功率芯片，设于陶瓷覆铜板上，功率芯片正面的功率极通过银浆烧结工艺连接有铜箔，铜箔通过键合设置的铜带与陶瓷覆铜板正面的功率电路区域连接；键合电阻，功率芯片正面的信号极和键合电阻通过键合设置的金属线连接，键合电阻通过键合设置的金属线与陶瓷覆铜板正面的信号电路区域连接。本发明专利技术通过采用铜带键合的方式连接功率电路，增大了模块的过电流能力，并且有效提高了键合机械强度。并且有效提高了键合机械强度。并且有效提高了键合机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种铜带键合的车用功率模块


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种车用功率模块。

技术介绍

[0002]目前碳化硅(SiC)功率模块在新能源汽车领域运用越来越广泛，对于车用模块在过电流能力和高可靠性方面有了更高的要求，这需要对车用模块的工艺及封装有进一步的完善，现有技术中采用传统引线连接功率电路的方式过电流能力弱，并且机械强度差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种铜带键合的车用功率模块，解决以上技术问题；
[0004]一种铜带键合的车用功率模块，包括一壳体，所述壳体内设有，
[0005]散热铜基板；
[0006]陶瓷覆铜板，设于所述散热铜基板上；
[0007]功率芯片，设于所述陶瓷覆铜板上，所述功率芯片正面的功率极通过银浆烧结工艺连接有铜箔，所述铜箔通过键合设置的铜带与所述陶瓷覆铜板正面的功率电路区域连接；
[0008]键合电阻，所述功率芯片正面的信号极和所述键合电阻通过键合设置的金属线连接，所述键合电阻通过键合设置的所述金属线与所述陶瓷覆铜板正面的信号电路区域连接。
[0009]优选的，所述功率芯片采用可双面银浆烧结的碳化硅芯片，所述功率芯片的背面和所述键合电阻的背面通过银浆烧结工艺设于所述陶瓷覆铜板上相对应的电路区域。
[0010]优选的，银浆烧结工艺的银浆烧结温度为200℃
‑
300℃，银浆烧结压力为20Mpa
‑
70Mpa。
[0011]优选的，还包括注塑上盖，连接所述壳体，所述散热铜基板、所述陶瓷覆铜板、所述功率芯片和所述键合电阻位于所述壳体和所述注塑上盖形成的腔体内，所述腔体填充有环氧树脂。
[0012]优选的，所述散热铜基板通过螺栓设于所述壳体内，所述散热铜基板上设有用于连接外部冷却液的散热铜柱。
[0013]优选的，所述陶瓷覆铜板的表面设有信号端子，所述信号端子伸出所述壳体设置。
[0014]优选的，所述壳体上设有用于连接外部电路的超声波功率端子。
[0015]优选的，所述金属线为铝线。
[0016]优选的，所述铜带的宽度为10um
‑
20um。
[0017]优选的，所述陶瓷覆铜板为活性焊铜工艺获得的氮化硅陶瓷覆铜板。
[0018]本专利技术的有益效果：由于采用以上技术方案，本专利技术通过采用铜带键合的方式连接功率电路，增大了模块的过电流能力，并且有效提高了键合机械强度。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例中车用功率模块的内部结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例中车用功率模块的外部结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例中车用功率模块的内部结构俯视图；
[0022]图4为本专利技术实施例中车用功率模块的内部结构局部放大图；
[0023]图5为本专利技术实施例中车用功率模块的功率电路示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0027]一种铜带键合的车用功率模块，如图1至图5所示，包括一壳体1，壳体1内设有，
[0028]散热铜基板10；
[0029]陶瓷覆铜板2，设于散热铜基板10上；
[0030]功率芯片7，设于陶瓷覆铜板2上，功率芯片7正面的功率极通过银浆烧结工艺连接有铜箔6，铜箔6通过键合设置的铜带4与陶瓷覆铜板2正面的功率电路区域连接；
[0031]键合电阻3，功率芯片7正面的信号极和键合电阻3通过键合设置的金属线5连接，键合电阻3通过键合设置的金属线5与陶瓷覆铜板2正面的信号电路区域连接。
[0032]具体地，本专利技术采用可双面银浆烧结的碳化硅(SiC)功率芯片7，功率芯片7和键合电阻3背面通过银浆烧结工艺分别与陶瓷覆铜板2正面不同电路区域相结合，本实施例陶瓷覆铜板2采用活性焊铜工艺(AMB)获得的氮化硅(Si3N4)陶瓷覆铜板2；
[0033]进一步的，功率芯片7的信号极与键合电阻3表面通过铝线键合工艺进行连接，并且通过铝线键合工艺与陶瓷覆铜板2正面的信号电路区域相连接；可双面银浆烧结的碳化硅功率芯片7正面功率极与铜箔6通过银浆烧结工艺相连接，铜箔6正面采用铜带4键合工艺与陶瓷覆铜板2正面的功率电路区域相连接；陶瓷覆铜板2通过锡片工艺焊接在带散热铜柱的散热铜基板10表面；较优的，本专利技术采用铜带4键合的方式连接功率电路12，增大了模块的过电流能力，并且有效提高了键合机械强度。
[0034]在一种较优的实施例中，功率芯片7采用可双面银浆烧结的碳化硅芯片，功率芯片7的背面和键合电阻3的背面通过银浆烧结工艺设于陶瓷覆铜板2上相对应的电路区域。
[0035]在一种较优的实施例中，本实施例的银浆烧结工艺采用银浆作为结合材料，银浆烧结工艺的银浆烧结温度为200℃
‑
300℃，银浆烧结压力为20Mpa
‑
70Mpa。
[0036]在一种较优的实施例中，还包括注塑上盖11，连接壳体1，散热铜基板10、陶瓷覆铜板2、功率芯片7和键合电阻3位于壳体1和注塑上盖11形成的腔体内，腔体填充有环氧树脂；具体地，环氧树脂有热稳定性优良和可靠性温度认证高等优点，本专利技术提供的车用模块的可靠性温度能够达到200℃以上。
[0037]在一种较优的实施例中，散热铜基板10通过螺栓设于壳体1内，散热铜基板10上设有用于连接外部冷却液的散热铜柱；
[0038]具体地，陶瓷覆铜板2通过锡片工艺焊接在带散热铜柱的散热铜基板10表面，散热铜基板10通过散热铜柱结构与冷却液接触进行散热；
[0039]在一种较优的实施例中，陶瓷覆铜板2的表面设有信号端子8，信号端子8伸出壳体1设置；具体地，信号端子8通过锡膏工艺与陶瓷覆铜板2表面进行连接。
[0040]在一种较优的实施例中，壳体1上设有用于连接外部电路的超声波功率端子；
[0041]具体地，壳体1上设有超声波功率端子，壳体1与陶瓷覆铜板2通过超声波焊接工艺进行连接
[0042]在一种较优的实施例中，金属线5为铝线。
[0043]在一种较优的实施例中，铜带4的宽度为10um
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20um，具体地，本专利技术中采用的铜箔6和铜带4均为高导电率和高导热性的无氧铜，铜带4宽度具体为15um，不仅能够增大模块过电流能力，而且还具有键合机械强度高的优点。
[0044]在一种较优的实施例中，陶瓷覆铜板2为活性焊铜工艺(AMB)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜带键合的车用功率模块，其特征在于，包括一壳体，所述壳体内设有，散热铜基板；陶瓷覆铜板，设于所述散热铜基板上；功率芯片，设于所述陶瓷覆铜板上，所述功率芯片正面的功率极通过银浆烧结工艺连接有铜箔，所述铜箔通过键合设置的铜带与所述陶瓷覆铜板正面的功率电路区域连接；键合电阻，所述功率芯片正面的信号极和所述键合电阻通过键合设置的金属线连接，所述键合电阻通过键合设置的所述金属线与所述陶瓷覆铜板正面的信号电路区域连接。2.根据权利要求1所述的铜带键合的车用功率模块，其特征在于，所述功率芯片采用可双面银浆烧结的碳化硅芯片，所述功率芯片的背面和所述键合电阻的背面通过银浆烧结工艺设于所述陶瓷覆铜板上相对应的电路区域。3.根据权利要求2所述的铜带键合的车用功率模块，其特征在于，银浆烧结工艺的银浆烧结温度为200℃
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300℃，银浆烧结压力为20Mpa
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70Mpa。4.根据权利要求1所述的铜带键合的车用功率模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌曦，陈烨，姚礼军，刘志红，沈莉，俞张平，周智阳，
申请(专利权)人：嘉兴斯达微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：