功率模块制造技术

本申请实施例涉及半导体技术领域，并提供一种功率模块

【技术实现步骤摘要】
功率模块、封装结构及电子设备


[0001]本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种功率模块
、
封装结构及电子设备
。

技术介绍

[0002]功率模块具有开关速度快
、
交直流转换频率高和过电流大等特点，如果功率模块中存在很大的杂散电感或者存在不均流的问题，将在应用中产生大量的损耗，会使功率模块中的半导体芯片有被烧坏的风险，造成功率模块失效
。
然而，功率模块通常需要许多半导体芯片的并联，以达到实际电流水平
。
而半导体芯片的并联需要更多空间来布置半导体芯片和发送信号，可能会引起更高的杂散电感
。
因此，最大程度地减小功率模块内的杂散电感，使功率模块内的半导体芯片均流是及其重要的
。

技术实现思路

[0003]本申请第一方面提供一种功率模块
。
所述功率模块包括绝缘的基板及位于所述基板上的半桥结构，所述半桥结构包括：彼此间隔设置的第一负载轨道
、
第二负载轨道
、
第一直流负极区域
、
第二直流负极区域
、
第一源极轨道
、
第一栅极轨道
、
漏极轨道
、
第二源极轨道以及第二栅极轨道；所述第一负载轨道包括一体形成并顺次连接的第一上桥臂区域
、
直流正极区域和第二上桥臂区域，所述第二负载轨道包括一体形成并顺次连接的第一下桥臂区域
、
交流区域和第二下桥臂区域；所述直流正极区域和所述交流区域均沿第一方向延伸，所述第一上桥臂区域
、
所述第二上桥臂区域
、
所述第一下桥臂区域和所述第二下桥臂区域均沿与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；沿所述第一方向上，所述第一下桥臂区域
、
所述第一上桥臂区域
、
所述第二上桥臂区域
、
所述第二下桥臂区域依次间隔排列；沿所述第二方向上，所述直流正极区域和所述交流区域分别位于所述第一上桥臂区域和所述第二上桥臂区域的相对两侧；沿所述第一方向上，所述第一直流负极区域和所述第二直流负极区域分别位于所述直流正极区域的相对两侧，沿所述第二方向上，所述第一下桥臂区域位于所述第一直流负极区域和所述交流区域之间，所述第二下桥臂区域位于所述第二直流负极区域和所述交流区域之间；多个第一上桥臂芯片和多个第二上桥臂芯片，所述多个第一上桥臂芯片安装于所述第一上桥臂区域并与所述第一上桥臂区域电连接，所述多个第二上桥臂芯片安装于所述第二上桥臂区域并与所述第二上桥臂区域电连接，每个所述第一上桥臂芯片的驱动源极
、
每个所述第二上桥臂芯片的驱动源极均电连接至所述第一源极轨道，每个所述第一上桥臂芯片的栅极
、
每个所述第二上桥臂芯片的栅极均电连接至所述第一栅极轨道；多个第一下桥臂芯片和多个第二下桥臂芯片，所述多个第一下桥臂芯片安装于所述第一下桥臂区域并与所述第一下桥臂区域电连接；所述多个第二下桥臂芯片安装于所述第二下桥臂区域并与所述第二下桥臂区域电连接，每个所述第一下桥臂芯片的漏极
、
每个所述第二下桥臂芯片的漏极均电连接至所述漏极轨道，每个所述第一下桥臂芯片的驱动源
极
、
每个所述第二下桥臂芯片的驱动源极均电连接至所述第二源极轨道，每个所述第一下桥臂芯片的栅极
、
每个所述第二下桥臂芯片的栅极均电连接至所述第二栅极轨道；以及多个导电带，所述多个第一上桥臂芯片和所述交流区域之间
、
所述多个第二上桥臂芯片和所述交流区域之间
、
所述多个第一下桥臂芯片和所述第一直流负极区域之间
、
所述多个第二下桥臂芯片和所述第二直流负极区域之间分别通过一个所述导电带电连接
。
[0004]上述功率模块，第一负载轨道的第一上桥臂区域和第二上桥臂区域上的电流方向，与第二负载轨道上第一下桥臂区域和第二下桥臂区域的电流方向相反
。
而且，第二负载轨道的电流回路半包围第一负载轨道的电流回路
。
如此，上述功率模块的换向回路中存在电流流向相反的结构，可利用互感抵消部分回路上的杂散电感，利于降低功率模块的杂散电感，提升功率模块的可靠性
。
此外，导电带电连接的方式，相较于键合线的方式，可降低由于引入过多的键合线带来的寄生电感，利于更好地实现开关性能，避免了芯片的负载电流端子之间可能发生过电压现象，提升了功率模块的整体可靠性
。
[0005]本申请第二方面提供一种封装结构
。
所述封装结构包括：壳体，所述壳体包括容纳腔；以及本申请第一方面所述的功率模块，所述基板和所述半桥结构位于所述容纳腔内，所述多个导电端子中的每一个分别从所述壳体内凸伸出
。
[0006]本申请第三方面提供一种电子设备
。
所述电子设备包括本申请第二方面所述的封装结构
。
附图说明
[0007]图1为本申请一实施例的功率模块的俯视图
。
[0008]图2为图1所示的功率模块的侧视图
。
[0009]图3为图1中虚线框处的局部放大示意图
。
[0010]图4为图1所示的功率模块的立体图
。
[0011]图5为图1所示的功率模块中第一导电层在基板上的分布示意图
。
[0012]图6为本申请另一实施例的功率模块中第一导电层在基板上的分布示意图
。
[0013]图7为本申请一实施例的封装结构的俯视图
。
[0014]图8为图7所示的封装结构沿线
A
‑
A
的剖视图
。
[0015]图9为图7所示的封装结构沿线
B
‑
B
的剖视图
。
[0016]图
10
为图7所示的封装结构的立体图
。
[0017]图
11
为图7所示的封装结构在移除盖板后的俯视图
。
[0018]主要元件符号说明：功率模块 100
基板 10
半桥结构 HB
第一导电层 11
第二导电层 12
第一负载轨道 21
第一上桥臂区域 211
第二上桥臂区域 212
直流正极区域 213
第二负载轨道 22
第一下桥臂区域 221
第二下桥臂区域 222
交流区域 223
第一直流负极区域 23
第二直流负极区域 24
第一源极轨道 25
第一源极端子区域 251a、251b
第一源极连接区域 252
第一源极键合区域 253a、253b
第一栅极轨道 26
第一栅极端子区域 261a、261b...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种功率模块，其特征在于，包括绝缘的基板及位于所述基板上的半桥结构，所述半桥结构包括：彼此间隔设置的第一负载轨道
、
第二负载轨道
、
第一直流负极区域
、
第二直流负极区域
、
第一源极轨道
、
第一栅极轨道
、
漏极轨道
、
第二源极轨道以及第二栅极轨道；所述第一负载轨道包括一体形成并顺次连接的第一上桥臂区域
、
直流正极区域和第二上桥臂区域，所述第二负载轨道包括一体形成并顺次连接的第一下桥臂区域
、
交流区域和第二下桥臂区域；所述直流正极区域和所述交流区域均沿第一方向延伸，所述第一上桥臂区域
、
所述第二上桥臂区域
、
所述第一下桥臂区域和所述第二下桥臂区域均沿与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；沿所述第一方向上，所述第一下桥臂区域
、
所述第一上桥臂区域
、
所述第二上桥臂区域
、
所述第二下桥臂区域依次间隔排列；沿所述第二方向上，所述直流正极区域和所述交流区域分别位于所述第一上桥臂区域和所述第二上桥臂区域的相对两侧；沿所述第一方向上，所述第一直流负极区域和所述第二直流负极区域分别位于所述直流正极区域的相对两侧，沿所述第二方向上，所述第一下桥臂区域位于所述第一直流负极区域和所述交流区域之间，所述第二下桥臂区域位于所述第二直流负极区域和所述交流区域之间；多个第一上桥臂芯片和多个第二上桥臂芯片，所述多个第一上桥臂芯片安装于所述第一上桥臂区域并与所述第一上桥臂区域电连接，所述多个第二上桥臂芯片安装于所述第二上桥臂区域并与所述第二上桥臂区域电连接，每个所述第一上桥臂芯片的驱动源极
、
每个所述第二上桥臂芯片的驱动源极均电连接至所述第一源极轨道，每个所述第一上桥臂芯片的栅极
、
每个所述第二上桥臂芯片的栅极均电连接至所述第一栅极轨道；多个第一下桥臂芯片和多个第二下桥臂芯片，所述多个第一下桥臂芯片安装于所述第一下桥臂区域并与所述第一下桥臂区域电连接；所述多个第二下桥臂芯片安装于所述第二下桥臂区域并与所述第二下桥臂区域电连接，每个所述第一下桥臂芯片的漏极
、
每个所述第二下桥臂芯片的漏极均电连接至所述漏极轨道，每个所述第一下桥臂芯片的驱动源极
、
每个所述第二下桥臂芯片的驱动源极均电连接至所述第二源极轨道，每个所述第一下桥臂芯片的栅极
、
每个所述第二下桥臂芯片的栅极均电连接至所述第二栅极轨道；以及多个导电带，所述多个第一上桥臂芯片和所述交流区域之间
、
所述多个第二上桥臂芯片和所述交流区域之间
、
所述多个第一下桥臂芯片和所述第一直流负极区域之间
、
所述多个第二下桥臂芯片和所述第二直流负极区域之间分别通过一个所述导电带电连接
。2.
如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述多个第一上桥臂芯片
、
所述多个第二上桥臂芯片
、
所述多个第一下桥臂芯片以及所述多个第二下桥臂芯片均沿所述第二方向排布为一列，一列中所有的所述第一上桥臂芯片经同一个所述导电带电连接至所述交流区域，一列中所有的所述第二上桥臂芯片经同一个所述导电带电连接至所述交流区域，一列中所有的所述第一下桥臂芯片经同一个所述导电带电连接至所述第一直流负极区域，一列中所有的所述第二下桥臂芯片经同一个所述导电带电连接至所述第二直流负极区域
。3.
如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第一上桥臂区域和所述第二上桥臂区域关于沿所述第二方向上延伸的第一虚拟对称线镜像对称；所述第一下桥臂区域和所述第二下桥臂区域关于沿所述第二方向上延伸的第二虚拟对称线镜像对称
。4.
如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，沿所述第一方向上，所述第一上桥臂区域
、
所述第二上桥臂区域
、
所述第一下桥臂区域和所述第二下桥臂区域的尺寸均相同
。
5.
如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第一源极轨道包括第一源极端子区域；所述第一栅极轨道包括第一栅极端子区域；所述漏极轨道包括漏极端子区域；所述第二源极轨道包括第二源极端子区域；所述第二栅极轨道包括第二栅极端子区域；所述第一源极端子区域
、
所述第一栅极端子区域
、
所述漏极端子区域
、
所述第二源极端子区域以及所述第二栅极端子区域均位于所述基板的设有所述交流区域的一侧；沿所述第一方向上，所述第二栅极端子区域
、
所述第二源极端子区域
、
所述交流区域
、
所述第一源极端子区域
、
所述第一栅极端子区域以及所述漏极端子区域依次排列
。6.
如权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述漏极轨道和所述第一负载轨道为一体形成的
。7.
如权利要求5所述的功率模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：和巍巍，杨柳，白忠杰，周福鸣，
申请(专利权)人：深圳基本半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：