[发明专利]大功率半导体元件

说明书

本发明涉及一种大功率半导体元件，属于电子器件领域，包括绝缘外环，设置在所述绝缘外环下部的阴极组件，所述阴极组件下表面设置阴极导电层；设置在所述绝缘外环上部的阳极组件，所述阳极组件上表面设置阳极导电层；连接所述阴极组件的门极组件，所述门极组件设有伸出绝缘外环的门极引线；以及连接所述阴极组件和阳极组件的芯片。本发明的阴极组件上设置阴极导电层，阳极组件设置阳极导电层；从而代替重量较大的打垫层材料，减小了重量和体积。

技术领域

本发明涉及一种大功率半导体元件，属于电子器件领域。

背景技术

大功率半导体元件是用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件。大功率半导体元件包括晶闸管、GTO、IGCT、MTO以及IGBT等。大功率半导体目前已广泛用于直流输电、智能电网、电力变流器以及无触点开关等领域，具有前景广阔。

目前大功率半导体元件，以晶闸管为例，其封装时采用较厚的两极管座和金属片，从而造成元件较大的厚度和重量。在直径尺寸方向由于需要采用冷压焊密封，这样会造成在元件侧面形成较大的裙边，进而更进一步加大了元件的体积。并且，目前的大功率半导体元件采用了重量较大的打垫层材料，从而增加了大功率半导体元件的总重量。然而目前设备对集成度要求较高，需要大功率半导体元件减小体积和重量。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种大功率半导体元件，其阴极组件上设置阴极导电层，阳极组件设置阳极导电层；从而代替重量较大的打垫层材料，减小了重量和体积。

本发明提出了一种大功率半导体元件，包括：

绝缘外环，

设置在所述绝缘外环下部的阴极组件，所述阴极组件下表面设置阴极导电层；

设置在所述绝缘外环上部的阳极组件，所述阳极组件上表面设置阳极导电层；

连接所述阴极组件的门极组件，所述门极组件设有伸出绝缘外环的门极引线；以及

连接所述阴极组件和阳极组件的芯片。

本发明的进一步改进在于，所述阴极组件包括：设置在绝缘外环内的阴极管座，所述阴极管座的下端与所述绝缘外环的下端密封连接；以及设置在所述阴极管座上端的阴极金属片；

所述阳极组件包括：设置在绝缘外环内的阳极管座，所述阳极管座的上端与所述绝缘外环的上端连接为同一整体；以及设置在所述阳极管座下端的阳极金属片。

本发明的进一步改进在于，所述阴极导电层包括包覆在阴极管座下表面的台面部分，以及连接所述绝缘外环的连接部分。

本发明的进一步改进在于，所述连接部分为波浪形结构的铜片。

本发明的进一步改进在于，所述阳极导电层采用的材质为铝。

本发明的进一步改进在于，所述阴极管座和阴极金属片中部设置门极安装槽，所述门极组件固定在所述门极安装槽内。

本发明的进一步改进在于，所述阳极管座上表面的中心设有凸出的定位圆台，所述阴极管座的下表面中心设有定位孔。

本发明的进一步改进在于，其特征在于，所述阴极金属片和阳极金属片均为钼片。

本发明的进一步改进在于，所述绝缘外环内充满保护气体。

本发明的进一步改进在于，所述芯片为可控硅。

与现有技术相比，本发明的优点在于：