[发明专利]一种双面散热高可靠功率模块

权利要求书

1.一种双面散热高可靠功率模块，包括正极功率端子(1)、负极功率端子(2)、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(15)，所述底部金属绝缘基板(5)与顶部金属绝缘基板(4)叠层设置，底部金属绝缘基板(5)与顶部金属绝缘基板(4)在二者相对的面上均烧结有芯片，正极功率端子(1)与底部金属绝缘基板(5)上的芯片电连接，负极功率端子(2)与顶部金属绝缘基板(4)上的芯片电连接；底部金属绝缘基板(5)或顶部金属绝缘基板(4)上设有输出局部金属层(522)，输出功率端子(3)通过输出局部金属层(522)连接有芯片连接块，芯片连接块与底部金属绝缘基板(5)上的芯片和顶部金属绝缘基板(4)上的芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的一种双面散热高可靠功率模块，其特征在于，所述底部金属绝缘基板(5)在面向顶部金属绝缘基板(4)的一面上烧结有上半桥开关芯片(6)和上半桥二极管芯片(7)，顶部金属绝缘基板(4)在面向底部金属绝缘基板(5)的一面上烧结有下半桥开关芯片(8)和下半桥二极管芯片(9)。

3.根据权利要求1所述的一种双面散热高可靠功率模块，其特征在于，所述正极功率端子(1)烧结在底部金属绝缘基板(5)上，负极功率端子(2)烧结在顶部金属绝缘基板(4)上，芯片连接块在面向底部金属绝缘基板(5)的一面与上半桥开关芯片(6)和上半桥二极管芯片(7)烧结，在面向顶部金属绝缘基板(4)的一面与下半桥开关芯片(8)和下半桥二极管芯片(9)烧结。

4.根据权利要求1所述的一种双面散热高可靠功率模块，其特征在于，所述芯片连接块分为第一芯片连接块(331)和第二芯片连接块(332)，第一芯片连接块(331)与第二芯片连接块(332)均与输出局部金属层(522)烧结；第一芯片连接块(331)在面向顶部金属绝缘基板(4)的一面与下半桥二极管芯片(9)烧结，在面向底部金属绝缘基板(5)的一面与上半桥开关芯片(6)烧结；第二芯片连接块(332)在面向顶部金属绝缘基板(4)的一面与下半桥开关芯片(8)烧结，在面向底部金属绝缘基板(5)的一面与上半桥二极管芯片(7)烧结。

5.根据权利要求1所述的一种双面散热高可靠功率模块，其特征在于，所述上半桥开关芯片(6)与下半桥二极管芯片(9)叠层设置，下半桥开关芯片(8)与上半桥二极管芯片(7)叠层设置。

6.根据权利要求1所述的一种双面散热高可靠功率模块，其特征在于，所述底部金属绝缘基板(5)上设有上半桥表面金属层(521)和输出局部金属层(522)，上半桥表面金属层(521)上烧结有上半桥开关芯片(6)和上半桥二极管芯片(7)，当所述上半桥开关芯片(6)为IGBT时，正极功率端子(1)与上半桥开关芯片(6)的集电极以及上半桥二极管芯片(7)的负极电连接，当所述上半桥开关芯片(6)为MOSFET时，所述正极功率端子(1)与上半桥开关芯片(6)的漏极以及上半桥二极管芯片(7)的负极电连接。

7.根据权利要求1所述的一种双面散热高可靠功率模块，其特征在于，所述输出功率端子(3)包括焊接部(31)和位于塑封外壳(15)外部的连接部(32)，所述焊接部(31)位于底部金属绝缘基板(5)与顶部金属绝缘基板(4)之间；所述顶部金属绝缘基板(4)上设有下半桥表面金属层(421)、下半桥驱动局部金属层(422)、第一上半桥驱动局部金属层(423)和第二上半桥驱动局部金属层(424)，下半桥表面金属层(421)上烧结有下半桥开关芯片(8)和下半桥二极管芯片(9)，下半桥表面金属层(421)和下半桥驱动局部金属层(422)分别连有一个下半桥驱动端子，第一上半桥驱动局部金属层(423)和第二上半桥驱动局部金属层(424)分别连有一个上半桥驱动端子；

当下半桥开关芯片(8)为IGBT时，下半桥表面金属层(421)与IGBT芯片的发射极相连；当下半桥开关芯片(8)为MOSFET时，下半桥表面金属层(421)与MOSFET芯片的源极相连，下半桥驱动局部金属层(422)与下半桥开关芯片(8)的门极相连，第一上半桥驱动局部金属层(423)与上半桥开关芯片(6)的门极相连，第二上半桥驱动局部金属层(424)与输出功率端子(3)的焊接部(31)相连。