[实用新型]一种功率半导体模块

权利要求书

1.一种半导体功率模块，它主要包括基体，衬板，功率半导体芯片，功率引出端，电路信号引出端、外壳和支架；其特征在于所述的功率模块最多设置有六组功率引出端组件与十二组电路信号引出端，并搭建成多电平电路系统；功率半导体芯片焊连在安置在基体的衬板上；在所述基体上海安置有负载连接元件；所述外壳固定在所述基体上。

2.根据权利要求1所述的半导体功率模块，其特征在于所述的衬板通过第二主体面上的金属层与基体的第一主体面连接，所述第一主体面上连接有所述的负载连接元件以及用于焊连功率半导体芯片的衬板，并且在其对置的第二主体面上具有与一冷却结构相连并将热量传递到冷却结构上的非金属层；所述外壳通过孔定位固定在所述基体上与第一主体面贴合。

3.根据权利要求1或2所述的半导体功率模块，其特征在于所述的功率半导体芯片至少包括下面两种芯片的组合之一:整流管、绝缘栅双极晶体管、金属氧化物半导体场效应管、双极晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管、半导体闸流管；所述的外壳上对应于负载连接元件开设有供负载连接元件的接触片插入的沟槽，并使所述负载连接元件只能在外壳与基体所限定空间内做垂直于第一主体面有限制的移动。

4.根据权利要求3所述的半导体功率模块，其特征在于所述的基体上面的衬板是由中间绝缘陶瓷层和上下覆合的导热金属材料层组成；所述的外壳是由饱和聚酯、半芳香烃聚酰胺、热塑性聚苯硫醚中的一种工程塑料聚合物制。

5.根据权利要求4所述的半导体功率模块，其特征在于所述衬板的绝缘陶瓷层选用刚玉氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷中的任一材料制成；所述的导热金属材料为铜合金制成。

6.根据权利要求4所述的半导体功率模块，其特征在于所述衬板与基体之间通过真空回流焊接方式融接有一层金属层，并使金属层与基体之间有很好的润湿性能；所述衬板与基体通过所述金属层焊接后，不同材料分界面上的气孔占总焊接面积的比率小于3%。

7.根据权利要求1所述的半导体功率模块，其特征在于所述电路信号引出端与信号引出线之间采用电阻焊方式连接；所述功率半导体芯片与衬板之间的链接采用真空回流焊接方式，并且该焊接层的材料熔点高于衬板与基体之间的金属层。

8.根据权利要求1所述的半导体功率模块，其特征在于所述功率半导体芯片之间、功率半导体芯片上表面与衬板之间采用铝或者铜键合线的方式实现电气连接。

9.根据权利要求8所述的半导体功率模块，其特征在于所述键合线的材料选用硅铝线、纯退火铝线、纯铝线排、纯退火铜线、纯铜线排之一种；所述的功率半导体芯片上用凝胶质密封材料覆盖，且在凝胶质密封材料中混入了噪声吸收材料。

10.根据权利要求3所述的半导体功率模块，其特征在于所述负载连接元件的下端部设置有由U型缓冲弯结构构成的弹性区域。