【技术实现步骤摘要】
一种单元式塑封模块、集成式功率模块及其制备方法
[0001]本专利技术涉及半导体
,尤其涉及一种单元式塑封模块、集成式功率模块及其制备方法。
技术介绍
[0002]功率半导体技术在当今快速发展的工业领域占有非常重要的地位,功率模块作为功率半导体技术的代表,已广泛应用于电动汽车,光伏发电,风力发电,工业变频等行业。随着我国工业的崛起,功率半导体模块有着更加广阔的市场前景。
[0003]随着功率半导体技术的发展,对功率模块的高转换效率、高功率密度、高效散热的要求不断提高。然而,随着开关速度和工作频率的增加,功率模块封装中寄生参数的影响也越来越明显。例如,传统绝缘基板和铝线键合封装结构因其制造成熟、成本低而被广泛应用于多芯片功率模块封装,但是此封装方法会导致电流回路中的寄生电感较大。较大的寄生电感会导致功率半导体器件开关损耗增加,同时会引起高频振荡等电磁干扰问题,甚至还会造成因过电压而损坏。
[0004]传统的封装结构通常采用边框式结构,如图16所示,这种封装结构体积大、寄生电感高、转换交率低,而且只能通过底板单方向散热,影响了散热效率。近几年市场上推出了塑封的功率模块,如图17所示,塑封功率模块由于内部芯片较多,体积并不能大幅降低,塑封后残余应力较大,存在环氧与底板容易分层的问题。现有塑封模块拓扑结构复杂,内部集成芯片较多,且很难在封装前进行有效筛选,故成本难以降低。塑封功率模块为单面散热结构,且内部仍采用了键合线,散热及寄生电感难以进一步降小。
技术实现思路
[0005]本专利技术 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单元式塑封模块,其特征在于,包括:绝缘基板(100),上表面设有功率金属层一(110);所述功率金属层一(110)上设置有固定连接的功率连接块一(111);功率芯片(200),设有若干,通过焊接/烧结设置在所述功率金属层一(110)上;若干所述功率芯片(200)上表面上分别设有固定连接的功率连接块二(210)。2.根据权利要求1所述的一种单元式塑封模块,其特征在于,若干所述功率芯片(200)为IGBT芯片,若干所述IGBT芯片的集电极焊接/烧结设置在所述绝缘基板(100)的功率金属层一(110)上,若干所述IGBT芯片上表面为发射极,所述发射极上设有固定连接的功率连接块二(210)。3.根据权利要求1所述的一种单元式塑封模块,其特征在于,若干所述功率芯片(200)为MOSFET芯片,若干所述MOSFET芯片(200)的漏极焊接/烧结设置在所述绝缘基板(100)的功率金属层一(110)上,若干所述MOSFET芯片上表面为源极,所述功率连接块二(210)固定设置在源极上。4.根据权利要求1所述的一种单元式塑封模块,其特征在于,若干所述功率芯片(200)为FRD芯片或SBD芯片,若干所述FRD芯片或SBD芯片的阳极焊接或烧结在功率金属层一(110)上,所述FRD芯片或SBD芯片的阴极焊接或烧结有功率连接块二(210);或者,若干所述FRD芯片或SBD芯片的阴极焊接或烧结在功率金属层一(110)上,所述FRD芯片或SBD芯片的阳极焊接或烧结有功率连接块二(210)。5.根据权利要求2所述的一种单元式塑封模块,其特征在在于,所述绝缘基板(100)上表面还设有门极金属层(120),所述门极金属层(120)一端与所述IGBT芯片门极通过键合线电连接,另一端焊接/烧结有门极连接块(121)。6.根据权利要求3所述的一种单元式塑封模块,其特征在在于,所述绝缘基板(100)上表面还设有门极金属层(120),所述门极金属层(120)一端与所述MOSFET芯片的门极通过键合线电连接,另一端焊接/烧结有门极连接块(121)。7.根据权利要求2或3所述的一种单元式塑封模块,其特征在于,所述绝缘基板(100)上表面还设有源极/发射极驱动金属层(130);所述源极/发射极驱动金属层(130)的一端与所述功率芯片(200)的源极或发射极通过键合线实现电连接,另一端通过焊接或烧结方式与有源极或发射极驱动连接块(131)。8.根据权利要求1所述的一种单元式塑封模块,其特征在于,所述功率芯片(200)的上表面与所述功率连接块二(210)之间焊接或烧结有钼片。9.根据权利要求1所述的一种单元式塑封模块,其特征在于,所述绝缘基板(100)从上而下依次包括上表面金属层,中间绝缘层以及下表面金属层。10.根据权利要求1所述的一种单元式塑封模块,其特征在于,所述绝缘基板(100)上设有包裹功率芯片的环氧树脂(300);所述功率连接块一(111)和功率连接块二(210)的顶部分别从环氧树脂(300)内伸出;所述绝缘基板(100)下表面金属层的底部从环氧树脂(300)内伸出。11.一种集成式功率模块,包含权利要求1~10任意一项所述的单元式塑封模块,其特征在于,包括:系统绝缘基板(400),顶面设有间隔固定设置的正电极金属层(410)、负电极金属层
(420)和输出电极金属层(4...
【专利技术属性】
技术研发人员:王玉林,金晓行,李冯,王毅,
申请(专利权)人:江苏扬杰半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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