一种半导体功率模块及装置制造方法及图纸

本公开提供一种半导体功率模块及装置，包括：陶瓷覆铜基板，其包括陶瓷基板及导电层，导电层包括元件接合区和多个端子接合区；半导体元件，接合至元件接合区；多个端子组件，包括导体接合件及端子本体件，导体接合件的第一面接合至端子接合区，端子本体件接合至导体接合件的第二面

【技术实现步骤摘要】
一种半导体功率模块及装置


[0001]本公开涉及半导体封装
，尤其涉及一种半导体功率模块及装置
。

技术介绍

[0002]功率模块是将一系列电力电子功率芯片按照一定的功能进行封装集成形成的模块，相比于分立器件，具有更高的可靠性，更高的功率密度，以及更低的损耗，在电力电子系统中起着至关重要的作用
。
[0003]SiC(
碳化硅
)
是目前发展极为成熟的新型宽禁带半导体材料，可用于制作大功率电子器件，例如
SiC MOSFET、SiC JFET、SiC IGBT
等等
。
相比
Si
功率器件，
SiC
功率器件有着导通电阻低
、
开关频率高
、
耐高温高压等优势，在高频高压领域具有重大应用前景与产业价值
。
[0004]SiC MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor
，金属氧化物半导体场效应管
)
具有低导通电阻
、
开关速度快
、
耐高温等特点，在高压变频
、
新能源汽车
、
轨道交通等领域具有巨大的应用优势
。
由于开关速度非常快，
SiC MOSFET
功率模块对杂散参数更加敏感，有必要降低杂散参数，以提高
SiC MOSFET
功率模块的性能
。

技术实现思路

[0005]本公开提供了一种半导体功率模块及装置，以至少解决半导体功率模块杂散电感较大的技术问题
。
[0006]本公开所提供的技术方案如下：
[0007]第一方面，本公开提供了一种半导体功率模块，包括：
[0008]陶瓷覆铜基板
(100)
，所述陶瓷覆铜基板
(100)
包括陶瓷基板
(110)
及覆接于所述陶瓷基板
(110)
至少一个表面上的导电层
(120)
，所述导电层
(120)
包括元件接合区
(A)
和端子接合区
(B)
；
[0009]半导体元件
(200)
，所述半导体元件
(200)
接合至所述元件接合区
(A)
；
[0010]端子组件
(300)
，所述端子组件
(300)
包括分体设置的导体接合件
(310)
及端子本体件
(320)
，所述导体接合件
(310)
包括在垂直所述陶瓷基板
(110)
方向上相背的第一面
(310a)
和第二面
(310b)
，所述第一面
(310a)
接合至所述端子接合区
(B)
，所述端子本体件
(320)
接合至所述第二面
(310b)。
[0011]第二方面，本公开提供了一种装置，其具有如上所述的半导体功率模块
。
[0012]本公开所带来的有益效果如下：
[0013]本公开实施例所提供的半导体功率模块及装置中，该半导体功率模块的端子组件被配置为包括导体接合件及端子本体件，导体接合件及端子本体件分体设置，利用导体接合件将端子本体件电连接至陶瓷覆铜基板的端子接合区上，这样，可通过对导体接合件的材质或尺寸等参数进行调整，实现降低杂散电感的目的；并且，将端子组件配置为包括分体的导体接合件及端子本体件，相较于将端子设计为一体的引线框架来说，端子组件的结构
设计可更加灵活，占用空间可更小，因此端子组件在陶瓷覆铜基板上的连接位置相应的可更加灵活，使得端子之间的内部路径有效降低，进一步降低了杂散电感
。
[0014]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围
。
本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解
。
附图说明
[0015]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的
、
特征和优点将变得易于理解
。
在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：
[0016]在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分
。
[0017]图1所示为相关技术中的
SiC MOSFET
功率模块中端子与陶瓷覆铜基板的焊接结构立体示意图；
[0018]图2所示为相关技术中
SiC MOSFET
功率模块中端子与封装的陶瓷覆铜基板之间的焊接结构剖视图；
[0019]图3所示为本公开提供的半导体功率模块的立体结构示意图；
[0020]图4所示为图3中
F
‑
F
’
向剖视图；
[0021]图5所示为图4中虚线框
C
的局部结构示意图；
[0022]图6所示为本公开提供的半导体功率模块中绝缘封装壳体的立体结构示意图；
[0023]图7所示为本公开实施例提供的半导体功率模块与相关技术中的半导体功率模块的杂散电感对照图
。
[0024]图中标号说明：
[0025]10、P
端子
[0026]20、N
端子
[0027]30、
陶瓷覆铜基板
[0028]11、
端子本体部分
[0029]12、
支撑部分
[0030]13、
支脚部分
[0031]100、
陶瓷覆铜基板
[0032]110、
陶瓷基板
[0033]120、
导电层
[0034]A、
元件接合区
[0035]B、
端子接合区
[0036]200、
半导体元件
[0037]300、
端子组件
[0038]310、
导体接合件
[0039]310
’
、
导体垫片
[0040]320、
端子本体件
[0041]320
’
、
端子连接片
[0042]310a、
第一面
[0043]310b、
第二面
[0044]400、
绝缘封装壳体
[0045]410、
镂空区
[0046]500、
第一焊料层
[0047]600、
第二焊料层
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种半导体功率模块，其特征在于，包括：陶瓷覆铜基板
(100)
，所述陶瓷覆铜基板
(100)
包括陶瓷基板
(110)
及覆接于所述陶瓷基板
(110)
至少一个表面上的导电层
(120)
，所述导电层
(120)
包括元件接合区
(A)
和端子接合区
(B)
；半导体元件
(200)
，所述半导体元件
(200)
接合至所述元件接合区
(A)
；端子组件
(300)
，所述端子组件
(300)
包括分体设置的导体接合件
(310)
及端子本体件
(320)
，所述导体接合件
(310)
包括在垂直所述陶瓷基板
(110)
方向上相背的第一面
(310a)
和第二面
(310b)
，所述第一面
(310a)
接合至所述端子接合区
(B)
，所述端子本体件
(320)
接合至所述第二面
(310b)。2.
根据权利要求1所述的半导体功率模块，其特征在于，还包括：绝缘封装壳体
(400)
，所述绝缘封装壳体
(400)
对所述半导体元件
200
和所述陶瓷覆铜基板
(100)
进行封装，且所述绝缘封装壳体
(400)
上设有多个镂空区
(410)
，所述端子本体件
(320)
经由所述镂空区
(410)
暴露并延伸至所述绝缘封装壳体
(400)
外
。3.
根据权利要求1所述的半导体功率模块，其特征在于，所述端子本体件
(320)
包括呈片状的端子连接片
(320
’
)
，所述导体接合件
(310)
包括呈片状的导体垫片

【专利技术属性】
技术研发人员：杨清，姚玉双，黄振鸿，王鑫鑫，
申请(专利权)人：杭州芯迈半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：