[发明专利]一种功率半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种功率半导体模块。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的迅速发展，对功率半导体器件提出了越来越高的要求，具有关断能力的功率半导体器件成为市场主流。在电网、轨道牵引、电动汽车、智能电网、工业传动及控制、家电产品等领域中得到了普遍应用。其中平板全压接大功率开关模块具有制造工艺简单，可靠性高等优点，是未来电力电子技术的一个发展方向，也是智能电网等器件串联必须解决的关键技术。常用的开关控制模块中包含绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或快速恢复二极管(FRD)这三种压接型功率半导体芯片。

现有压接型功率半导体芯片的封装通常采用子模组结构，下面以IGBT芯片的封装为例进行说明。如图1所示，图1为现有技术中IGBT模块的封装示意图。这种IGBT模块包括多个独立的子模组103、一个PCB板104以及外壳上盖101、外壳底座106等。其中，每一个子模组103由独立的IGBT芯片、钼片、弹簧针以及绝缘定位件等部分构成，外壳上盖101连接各独立的子模组103的集电极，外壳底座连接各子模组103的发射极，各子模组103的栅极与PCB板104连接，再通过PCB板104上的电路汇集到栅极引出线105，图中银片102的作用是补偿芯片厚度不一致而产生的误差，使得各芯片承受的压力均匀分布。为便于安装子模组103，外壳底座106的电极台面被加工成和子模组103的位置对应的多个凸起结构107。在进行封装时，需要将相互独立的各子模组103紧密的排列于PCB板104之上。由于芯片容易碎裂，而子模组各部件要求紧密配合，因此不适合利用机器进行排列子模组103的工作，目前还是只能靠人工来完成，这样就导致了生产效率低的问题。

因此，如何提供一种功率半导体模块，使模块具有高生产效率，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种功率半导体模块，具有高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种功率半导体模块，包括：

相对设置的外壳上盖和外壳底座，所述外壳底座设置有多个定位凸台；

设置在所述外壳上盖和所述外壳底座之间的整体定位装置，所述整体定位装置设置有与所述定位凸台的数目相同且位置相同的定位方格。

优选的，在上述模块中，所述定位凸台和所述定位方格呈方形矩阵式排列。

优选的，在上述模块中，所述外壳上盖、所述外壳底座和所述整体定位装置的形状为方形。

优选的，在上述模块中，所述整体定位装置还包括：

与所述功率半导体芯片的栅极连接的栅极弹簧针，用于引出所述功率半导体芯片的栅极；

与所述栅极弹簧针连接的栅极总线，用于汇集所述功率半导体芯片的栅极；

与所述栅极总线连接的栅极总线端子，用于引出所述栅极总线。

优选的，在上述模块中，所述模块还包括：

与所述栅极总线端子连接的栅极引出端子。

优选的，在上述模块中，所述栅极总线端子与所述栅极引出端子焊接。

优选的，在上述模块中，所述栅极总线端子与所述栅极引出端子插接。

优选的，在上述模块中，所述整体定位装置为利用高分子材料制作的整体定位装置。

优选的，在上述模块中，所述整体定位装置的外沿厚度为1毫米至5毫米，包括端点值。

通过上述描述，本发明提供的一种功率半导体模块，包括相对设置的外壳上盖和外壳底座，所述外壳底座设置有多个定位凸台；设置在所述外壳上盖和所述外壳底座之间的整体定位装置，所述整体定位装置设置有与所述定位凸台的数目相同且位置相同的定位方格。本发明提供的功率半导体模块克服了现有技术中生产效率低的问题，具有明显的有益效果。本发明将各个子模组的绝缘外壳合并成一个整体定位装置，利用所述整体定位装置和所述定位凸台配合定位，就能保证将每个芯片置于合适的位置；所述定位方格能够隔离不同的芯片，有效避免芯片之间因相互碰撞而碎裂的现象。因此，就可以利用机器，自动化地向定位方格中放置芯片，从而使得生产效率大为提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。