[实用新型]一种功率半导体模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率半导体模块。

背景技术

DBC（Direct Bonding Cooper；覆铜陶瓷基板）基板是采用直接键合技术将铜电路（覆铜层）与陶瓷基板直接键合成一体，在陶瓷基板上键合的若干铜电路上面焊接芯片并键合相应的铝线进行电路连接，从而实现电路导通的功能。DBC基板具有高导热性、高绝缘性、易焊接性等优点，广泛应用于功率半导体模块中。

DBC基板虽然具有上述诸多优良的性能，但由于DBC基板的主体部分是陶瓷，陶瓷的机械强度较差，在受到外力的作用下容易断裂。图1是现有技术中的一个功率半导体模块的剖面图，参考图1，所述功率半导体模块包括位于底部的底座11，焊接在底座11上方的DBC基板12，固定设置在DBC基板12上方的芯片13，覆盖所述底座11、DBC基板12以及芯片13的外壳14，所述底座11底部露出所述外壳14，位于所述外壳14上表面的电极15，连接所述电极15和芯片13的引线16。所述DBC基板12包括位于底部且与底座11相连接的第一覆铜层121、位于第一覆铜层121上方的陶瓷层122以及位于陶瓷层122上方的多个所述第二覆铜层123，所述第一覆铜层121、陶瓷层122以及多个第二覆铜层123连接成一体。当所述功率半导体模块在受到外力作用下时，由于DBC基板12的陶瓷层122比较脆会出现断裂，一般情况下所述DBC基板12的陶瓷层122会在位于多个所述第二覆铜层123之间的位置断裂，在这种情况下会造成第二覆铜层123与第一覆铜层121之间的绝缘距离变短，绝缘性能下降，在使用过程中会出现高压打火、打电弧等现象；在特殊情况下，例如当所述功率半导体模块受到外力作用较大时，所述DBC基板12的陶瓷层122有可能从位于第二覆铜层123上方的芯片13区域断裂，从而损坏芯片13，使得所述功率半导体模块功能失效。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的目的在于提出一种功率半导体模块，采用所述功率半导体模块不仅可以保护芯片，而且提高耐压性能。

根据本实用新型的功率半导体模块，包括底座；DBC基板，所述DBC基板固定设置在所述底座的上方，所述DBC基板包括设置在其上的第一覆铜层、固定设置在所述第一覆铜层上方的陶瓷层以及固定设置在所述陶瓷层上方的多个间隔的第二覆铜层，所述陶瓷层上表面设有V字型的凹槽，所述凹槽位于相邻的两个所述第二覆铜层之间；芯片，所述芯片固定设置在所述第二覆铜层的上方；外壳，所述外壳覆盖所述芯片、DBC基板以及底座的上表面；电极，所述电极固定设置在所述外壳上表面；引线，所述引线一端连接所述电极，另一端连接所述芯片。

本实用新型的功率半导体模块通过在DBC基板的陶瓷层上表面设置呈V字型的凹槽并将所述凹槽设置在相邻的两个第二覆铜层之间，当所述功率半导体模块受到外力作用时，所述DBC基板的陶瓷层将会从所述凹槽处断裂，从而不会在芯片区域断裂，保护了芯片，延长了功率半导体模块的寿命。

另外，根据本实用新型上述的功率半导体模块，还可以具有如下附加的技术特征：

所述功率半导体模块还包括绝缘层，所述绝缘层填充所述凹槽。

所述凹槽的深度为所述陶瓷层厚度的30%—70%。

所述凹槽的宽度为0.1—2mm。

所述凹槽位于相邻的两个所述第二覆铜层的正中间。

所述芯片包括IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor；绝缘栅双极型晶体管）芯片和FRD（Fast Recovery Diode；快恢复二极管）芯片。

所述芯片包括FRD芯片。

本实用新型的功率半导体模块通过在DBC基板的陶瓷层上表面设置呈V字型的凹槽并将所述凹槽设置在相邻的两个第二覆铜层之间，当所述功率半导体模块受到外力作用时，所述DBC基板的陶瓷层将会从所述凹槽处断裂，从而不会在芯片区域断裂，保护了芯片，延长了功率半导体模块的寿命；同时在所述凹槽中填充绝缘层，从而当所述凹槽断裂时提高所述功率半导体模块的耐压性能。

本实用新型的附加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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中的一个功率半导体模块的剖面图；