[发明专利]功率器件模块

说明书

技术领域

本发明涉及半导体模块制造领域，尤其涉及一种功率器件模块。

背景技术

在用传统思路设计制造功率模块的功率用半导体装置中，功率模块使用的都是同规格的基板，比如陶瓷敷铜基板，简称DBC(Direct bondedcopper)基板。例如：一款模块中只使用氧化铝DBC基板或氮化铝DBC基板。如果都使用氧化铝DBC基板，则尽管价格便宜，却存在导热性能差的缺点，而如果都使用氮化铝DBC基板，则虽然导热性能优良，却存在价格昂贵的问题。

另外，在现有技术中，绝缘栅型双极性晶体管芯片(即IGBT芯片)及续流二极管芯片(即FWD芯片)都放置到同一块DBC基板上，而实际工作中，绝缘栅型双极性晶体管芯片所散发的热量远大于续流二极管芯片散发的热量，将两者都放置在同一块DBC基板上，在散热设计以及成本控制上存在不合理的问题。即，要么为了保障良好的散热效果而使用导热性能优良但价格昂贵的DBC基板，要么为了降低成本牺牲散热效果而使用价格便宜却导热性能差的DBC基板。

再者，在大功率芯片并联应用的功率模块中，芯片之间的C极电流主要通过DBC基板印制电路导通，而厚度极薄的DBC基板印制电路在大电流流通的时候会增加电路电阻，例如，一般62mm单管模块设计中，如图1所示，电流走向为：主电极1输入电流-DBC基板印制电路2-连接桥3-DBC基板印制电路4-芯片5-连接桥6-主电极7输出电流。

在上述电路中，部分电流必须流过DBC基板印制电路2、4、连接桥3等部件，造成模块自身电阻增加，增加了模块的功率损耗，导致产生的热量增加，进而使模块整体的散热难度增加，减小了器件使用寿命。

同时，由于不同DBC基板间需要通过连接桥来进行电性连接，由此必须在DBC基板上为连接桥的焊接留出空间，这对于空间有限、结构紧凑的功率器件模块而言无疑增加了结构设计的难度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种功率器件模块，以在有效保障功率器件模块整体散热效果的同时显著降低制造成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种功率器件模块，其包括：

第一和第二基板，所述第一基板的导热率低于第二基板的导热率；

第一和第二电路单元，所述第一电路单元的发热率低于第二电路单元的发热率，且所述第一电路单元设置在第一基板上而第二电路单元设置在第二基板上；和

主电极，所述主电极包括输入端和输出端并分别与第二和第一基板电性连接。

由于将第一电路单元与第二电路单元分开设置在不同的基板上，因此使得在有效保障功率器件模块整体散热效果的同时，通过为第一电路单元配置满足其散热要求的价格便宜的第一基板以显著降低制造成本成为可能。

作为本发明的进一步改进，所述第二基板为多个，其中在每个第二基板上设有至少一个第二电路单元，所述主电极的输入端包括多个焊脚，其中每个第二基板至少通过一个焊脚与主电极的输入端电性连接，所述第一基板通过焊脚与主电极的输入端电性连接。

由此，电流可以通过主电极输入端的的各焊脚经充分分流后再送到各电路单元，避免了由于大电流从某个或少数第一和第二基板上集中地和长行程地流过所产生的电阻增大、发热量和模块功率损耗增加，进而使模块整体的散热难度增加，减小了器件使用寿命的缺陷。

再者，由于不需要连接桥而通过所述多焊脚的主电极输入端就可以直接将各第二基板之间以及第二基板和第一基板之间电性连接，因此节省了第一和第二基板上的空间，使功率器件模块的结构更为紧凑。

作为本发明的进一步改进，所述第一基板为多个，其中在每个第一基板上设有至少一个第一电路单元，所述主电极的输出端包括多个焊脚，其中每个第一基板至少通过一个焊脚与主电极的输出端电性连接。

同样，不需要连接桥而通过具有多个焊脚的主电极就可以将各第一基板电性连接，节省了第一基板上的空间，使其结构更为紧凑。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术中功率器件模块的结构示意图；

图2为本发明的功率器件模块的结构示意图。

具体实施方式