[发明专利]一种叠层封装双面散热功率模块

权利要求书

1.一种叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，包括输入功率端子、输出功率端子(3)、顶部金属绝缘基板(4)、底部金属绝缘基板(5)和塑封外壳(13)，所述输入功率端子包括正极功率端子(1)和负极功率端子(2)，顶部金属绝缘基板(4)和底部金属绝缘基板(5)叠层设置，顶部金属绝缘基板(4)和底部金属绝缘基板(5)在二者相对的面上均烧结有芯片，所述正极功率端子(1)和负极功率端子(2)与顶部金属绝缘基板(4)和底部金属绝缘基板(5)均电连接，输出功率端子(3)包括焊接部(31)和位于塑封外壳(13)外部的连接部(32)，焊接部(31)设置在顶部金属绝缘基板(4)上烧结的芯片和底部金属绝缘基板(5)上烧结的芯片之间并与芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，所述顶部金属绝缘基板(4)上烧结的芯片为下半桥二极管芯片(9)和上半桥二极管芯片(7)，底部金属绝缘基板(5)上烧结的芯片为下半桥开关芯片(8)和上半桥开关芯片(6)，其中，下半桥二极管芯片(9)与下半桥开关芯片(8)叠层设置，上半桥二极管芯片(7)与上半桥开关芯片(6)叠层设置。

3.根据权利要求1所述的叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，所述顶部金属绝缘基板(4)上烧结的芯片为上半桥开关芯片(6)和上半桥二极管芯片(7)，底部金属绝缘基板(5)上烧结的芯片为下半桥开关芯片(8)和下半桥二极管芯片(9)，其中，上半桥开关芯片(6)与下半桥二极管芯片(9)叠层设置，上半桥二极管芯片(7)与下半桥开关芯片(8)叠层设置。

4.根据权利要求1所述的叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，所述正极功率端子(1)和负极功率端子(2)均烧结在顶部金属绝缘基板(4)上，并且至少一个输入功率端子与底部金属绝缘基板(5)通过金属连接柱相连；或者，正极功率端子(1)和负极功率端子(2)均烧结在底部金属绝缘基板(5)上，并与顶部金属绝缘基板(4)通过金属连接柱相连；或者，正极功率端子(1)和负极功率端子(2)与顶部金属绝缘基板(4)和底部金属绝缘基板(5)均烧结。

5.根据权利要求1所述的叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，所述顶部金属绝缘基板(4)包括与正极功率端子(1)电连接的顶部金属绝缘基板正极金属层(421)、与负极功率端子(2)电连接的顶部金属绝缘基板负极金属层(422)、与输出功率端子(3)和一个上半桥驱动端子电连接的上半桥开关芯片发射极/源极局部金属层(423)，以及与另一个上半桥驱动端子(10)电连接的上半桥开关芯片门极局部金属层(424)；

顶部金属绝缘基板正极金属层(421)的表面烧结有上半桥二极管芯片(7)，顶部金属绝缘基板负极金属层(422)的表面烧结有下半桥二极管芯片(9)，上半桥开关芯片门极局部金属层(424)与上半桥开关芯片(6)的门极电连接。

6.根据权利要求1所述的叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，所述底部金属绝缘基板(5)包括与正极功率端子(1)电连接的底部金属绝缘基板正极金属层(521)、与负极功率端子(2)及一个下半桥驱动端子(11)电连接的底部金属绝缘基板负极金属层(522)，以及与另一个下半桥驱动端子电连接的下半桥开关芯片门极局部金属层(523)；

底部金属绝缘基板正极金属层(521)的表面烧结有上半桥开关芯片(6)，底部金属绝缘基板负极金属层(522)表面烧结有下半桥开关芯片(8)；下半桥开关芯片门极局部金属层(523)与下半桥开关芯片(8)的门极电连接。

7.根据权利要求5所述的叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，所述输出功率端子(3)还包括上半桥引出端(33)，所述焊接部(31)与上半桥开关芯片(6)的发射极或源极连接、与下半桥开关芯片(8)的集电极或漏极连接、与上半桥二极管芯片(7)的正极连接、与下半桥二极管芯片(9)的负极连接；上半桥引出端(33)与顶部金属绝缘基板(4)的上半桥开关芯片发射极/源极局部金属层(423)连接。

8.根据权利要求7所述的叠层封装双面散热功率模块，其特征在于，所述输出功率端子(3)的焊接部(31)与上半桥开关芯片(6)的发射极/源极、与下半桥开关芯片(8)的集电极/漏极、与上半桥二极管芯片(7)的正极、与下半桥二极管芯片(9)的负极之间均设有金属应力缓冲层。