【技术实现步骤摘要】
本技术属于功率半导体模块的封装集成，更具体地，涉及一种功率半导体模块的封装结构。
技术介绍
1、电力电子变换装置广泛应用于电动汽车、航空航天、新能源发电等领域，随着技术进步和社会需求的发展，这些领域对电力电子变换装置提出更高的要求，例如提高功率密度、提高效率。功率半导体模块是电力电子变换装置的核心器件，其性能的提升极大地影响装置的性能。宽禁带功率半导体器件相比传统硅基功率半导体器件具有更高的击穿电压、更高的开关速度、更高的工作温度等优势，可以大幅降低电力电子变换装置的器件损耗，提高功率密度和效率。然而在高开关速度下，宽禁带功率半导体器件对封装引入的寄生参数更加敏感，例如，主功率换流回路的寄生电感会引起器件关断过程的过电压；共源电感会降低开关速度，干扰驱动回路；并联芯片的寄生参数不对称会引起不均流问题。
2、本技术的封装结构，不仅可以兼容两种电路拓扑，还有效地降低寄生电感，平衡并联芯片支路的寄生电感差异，从而可以充分发挥功率半导体芯片的优势，提高电力电子变换装置的性能。本技术的封装方法，为该封装结构提供了可靠的加工方法，使得该封装结构得以实现，且成本低、加工质量可靠。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本技术提供一种功率半导体模块的封装结构，可实现极低的内部换流回路寄生电感、对称布局的并联芯片结构、内部连接容易的封装方法。
2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
3、一种功率半导体模块的封装结构，其特征在于：包括覆铜陶瓷基板、上桥臂和下桥臂，
4、所述上桥臂和下桥臂具有相同数量、相同类型的功率半导体芯片，上桥臂和下桥臂的功率半导体芯片的源极通过键合线与对应的辅助源极铜箔电性连接，上桥臂和下桥臂的功率半导体芯片的栅极通过键合线与对应的驱动栅极铜箔电性连接，辅助源极铜箔和驱动栅极铜箔分别连接有端子；
5、所述上桥臂和下桥臂的功率半导体芯片对称布置；
6、所述上桥臂中的辅助源极铜箔上的端子、以及驱动栅极铜箔上的端子分别与下桥臂中的辅助源极铜箔上的端子、以及驱动栅极铜箔上的端子对称。
7、作为优选的，所述上桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与上桥臂中功率半导体芯片的距离，和所述下桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与下桥臂中功率半导体芯片的距离相同。
8、作为优选的，所述功率半导体模块的封装结构还包括左桥臂和右桥臂，所述上层铜箔具有左右对称布置的辅助源极铜箔和驱动栅极铜箔；
9、所述左桥臂和右桥臂具有相同数量、相同类型的功率半导体芯片，左桥臂和右桥臂的功率半导体芯片的源极通过键合线与对应的辅助源极铜箔电性连接，左桥臂和右桥臂的功率半导体芯片的栅极通过键合线与对应的驱动栅极铜箔电性连接，辅助源极铜箔和驱动栅极铜箔分别连接有端子；
10、所述左桥臂和右桥臂的功率半导体芯片对称布置；
11、所述左桥臂中的辅助源极铜箔上的端子、以及驱动栅极铜箔上的端子分别与右桥臂中的辅助源极铜箔上的端子、以及驱动栅极铜箔上的端子对称。
12、作为优选的，所述左桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与左桥臂中功率半导体芯片的距离，和所述右桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与右桥臂中功率半导体芯片的距离相同。
13、作为优选的，所述功率半导体芯片中，每一个功率半导体芯片的源极单独引出键合线与单独的信号端子电性连接并形成kelvin结构。
14、作为优选的，所述覆铜陶瓷基板为氮化铝覆铜陶瓷基板，所述覆铜陶瓷基板的背面具有下层铜箔，所述下层铜箔用于与散热器相连，以提高散热性能。
15、作为优选的，所述下层铜箔的四周边缘刻蚀有均匀且等间距布置的dimple孔。
16、作为优选的，所述上层铜箔包括若干个独立分区的功能铜箔，每一功能铜箔均焊接有端子。
17、作为优选的，所述端子为中部具有曲形缓冲结构的针式端子。
18、使用本技术的有益效果是：
19、本功率半导体模块的封装结构中，对称的芯片布局方式可以保证并联芯片换流回路和驱动回路寄生参数的一致性，从而实现并联芯片工作状态的一致性；芯片驱动连接采用kelvin结构，可以有效降低共源电感，降低驱动回路和主功率回路之间的耦合；基于该封装结构实现的半桥功率模块，主功率换流回路的路径长度较小，可以有效降低换流回路的寄生电感，降低功率半导体芯片高速开关过程的电压尖峰，避免损坏器件；覆铜陶瓷基板的铜箔边沿刻蚀了dimple小孔，有助于释放热应力，提高模块的使用寿命。
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1.一种功率半导体模块的封装结构，其特征在于：包括覆铜陶瓷基板、上桥臂和下桥臂，所述覆铜陶瓷基板的正面具有上层铜箔，该上层铜箔具有上下对称布置的辅助源极铜箔和驱动栅极铜箔；
2.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述上桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与上桥臂中功率半导体芯片的距离，和所述下桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与下桥臂中功率半导体芯片的距离相同。
3.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述功率半导体模块的封装结构还包括左桥臂和右桥臂，所述上层铜箔具有左右对称布置的辅助源极铜箔和驱动栅极铜箔；
4.根据权利要求3所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述左桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与左桥臂中功率半导体芯片的距离，和所述右桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与右桥臂中功率半导体芯片的距离相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述功率半导体芯片中，每一个
6.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述覆铜陶瓷基板为氮化铝覆铜陶瓷基板，所述覆铜陶瓷基板的背面具有下层铜箔，所述下层铜箔用于与散热器相连，以提高散热性能。
7.根据权利要求6所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述下层铜箔的四周边缘刻蚀有均匀且等间距布置的Dimple孔。
8.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述上层铜箔包括若干个独立分区的功能铜箔，每一功能铜箔均焊接有端子。
9.根据权利要求8所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述端子为中部具有曲形缓冲结构的针式端子。
...【技术特征摘要】
1.一种功率半导体模块的封装结构，其特征在于：包括覆铜陶瓷基板、上桥臂和下桥臂，所述覆铜陶瓷基板的正面具有上层铜箔，该上层铜箔具有上下对称布置的辅助源极铜箔和驱动栅极铜箔；
2.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述上桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与上桥臂中功率半导体芯片的距离，和所述下桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与下桥臂中功率半导体芯片的距离相同。
3.根据权利要求1所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述功率半导体模块的封装结构还包括左桥臂和右桥臂，所述上层铜箔具有左右对称布置的辅助源极铜箔和驱动栅极铜箔；
4.根据权利要求3所述的功率半导体模块的封装结构，其特征在于：所述左桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔上的端子与左桥臂中功率半导体芯片的距离，和所述右桥臂中的辅助源极铜箔上的端子以及驱动栅极铜箔...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛锦进，黄志召，李宇雄，李玉林，张建行，吴其中，
申请(专利权)人：武汉羿变电气有限公司，
类型：新型
国别省市：
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