[发明专利]一种半桥模块和封装方法

说明书

本发明公开一种半桥模块和封装方法。所述半桥模块是以两个芯片为子单元的并联分组布设，所述半桥模块包括上半桥模块和下半桥模块；上半桥模块包括多个两芯片直接并联的上半桥子单元、一个辅助源极驱动信号端子、一个栅极驱动信号端子、一个漏极功率端子和一个源极功率端子，下半桥模块包括多个两芯片直接并联的下半桥子单元、一个辅助源极驱动信号端子、一个栅极驱动信号端子、一个漏极功率信号端子和一个源极功率信号端子，下半桥的漏极功率端子与上半桥的源极功率端子电气上是互连的。功率信号端子以及驱动信号端子的结构均为二叉树状结构。采用本发明的半桥模块或封装方法，可以降低电路杂散电感的分布差异，实现较好的碳化硅芯片的均流特性。

技术领域

本发明涉及模块封装技术领域，特别是涉及一种半桥模块和封装方法。

背景技术

作为目前技术上最为成熟，结构上较稳定，产业化最好的第三代高温宽带隙半导体器件，碳化硅器件具有高阻断电压能力，高开关频率、更低的通态电阻，更低的开关损耗以及更高的热导率。最近几年里，尽管其材料性能和制作工艺在得到了极大的改善，但与同类的硅基器件相比，其芯片尺寸较小，电流等级较低。对于大电流应用场合，目前的芯片尺寸甚至将来技术上可能达到的芯片尺寸都不足以实现单芯片大电流开断能力。这是因为芯片尺寸过大会导致器件的成品率降低，产量减小，成本增加。因此，日益增强的大功率应用需求和现有碳化硅MOSFET电流密度的物理限制使得装备研发人员不得不采用多器件或多芯片模块并联作为一种替代的解决方案。目前的焊接模块内部均是采取多芯片并联从而实现更大电流等级，但是随着并联芯片数量的增多，很难实现对称化布局，从而使得杂散电感分布不均匀。

发明内容

本发明的目的是提供一种半桥模块和封装方法，用于降低电路杂散电感的分布差异，实现较好的碳化硅芯片的均流特性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种半桥模块，其特征在于，所述半桥模块包括上半桥模块和下半桥模块；所述上半桥模块包括多个并联上半桥子单元、一个辅助源极驱动信号端子、一个栅极驱动信号端子、一个漏极功率信号端子和一个源极功率信号端子，每个所述上半桥子单元包括两个碳化硅芯片、一个覆铜陶瓷基板、一个栅极信号汇集区域、辅助源极信号汇集区域和漏极信号汇集区域，所述两个碳化硅芯片关于所述覆铜陶瓷基板的中轴线对称分布，所述辅助源极驱动信号端子与相邻的两个所述上半桥子单元的所述辅助源极信号汇集区域连接，所述栅极驱动信号端子与相邻的两个所述上半桥子单元的所述栅极信号汇集区域连接；所述漏极功率信号端子与相邻的两个所述上半桥子单元的所述漏极信号汇集区域连接；

所述下半桥模块包括多个并联下半桥子单元、一个所述辅助源极驱动信号端子、一个所述栅极驱动信号端子、一个所述漏极功率信号端子和一个所述源极功率信号端子，所述下半桥子单元包括两个碳化硅芯片、一个覆铜陶瓷基板、栅极信号汇集区域、辅助源极信号汇集区域、漏极信号汇集区域和源极信号汇集区域，所述两个碳化硅芯片关于所述覆铜陶瓷基板的中轴线对称分布，所述辅助源极驱动信号端子与相邻的两个所述下半桥子单元的所述辅助源极信号汇集区域连接，所述栅极驱动信号端子与相邻的两个所述下半桥子单元的所述栅极信号汇集区域连接；所述漏极功率信号端子与相邻的两个所述下半桥子单元的所述漏极信号汇集区域连接，所述源极功率信号端子与相邻的两个所述下半桥子单元的源极信号汇集区域连接；

所述功率信号端子和所述驱动信号端子的结构为二叉树状结构。

可选的，所述上半桥模块相邻的两个第一单元之间的距离相同，所述下半桥模块相邻的两个第二单元之间的距离大小相同。

可选的，所述驱动信号端子和所述功率信号端子结构的每一层分叉数量均为2个，所述驱动信号端子和所述功率信号端子结构的每一层分叉中轴线部分留有缺口，所述驱动信号端子和所述功率信号端子的材料为铜，每一层所述树枝结构端子的长度相同，每一层所述树枝结构端子的间隔相同，每一层所述树枝结构端子的厚度相同。