[发明专利]半导体模块及集成式双面冷却型半导体装置

权利要求书

1.一种半导体模块，其特征在于，包括：

半导体芯片组，包括至少四个半导体芯片；

设置在所述半导体芯片组的第一侧面侧的第一衬板以及对应各半导体芯片的导电垫块；以及

设置在所述半导体芯片组的第二侧面侧的第二衬板，

其中，所述第一衬板上设置有分别与各导电垫块的第一侧面相触接的至少一个第一导电区域，所述导电垫块的第二侧面与对应的半导体芯片的第一信号端相触接，所述第二衬板上设置有分别与各半导体芯片的第二信号端相触接的至少一个第二导电区域、以及通过绑定线与各半导体芯片的第三信号端电连接的至少一个第三导电区域。

2.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述半导体芯片组包括上桥臂半导体芯片和下桥臂半导体芯片；

其中，所述第一衬板上设置的对应所述上桥臂半导体芯片的第一导电区域通过连接件与所述第二衬板上设置的对应所述下桥臂半导体芯片的第二导电区域电连接。

3.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述导电垫块通过焊接固定在所述第一衬板的第二侧面上，所述焊接所采用的焊接材料为焊料、银膜或含有金属微粒的低温烧结结合剂中的一种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体模块，其特征在于，所述导电垫块的尺寸小于与其对应的半导体芯片的尺寸。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体模块，其特征在于，所述导电垫块的热膨胀系数与对应的半导体芯片的热膨胀系数的差值小于6×10^-6/℃，所述导电垫块的导电率大于等于0.187*10⁶S/cm，导热率大于等于138W/m·K，比热容大于等于250J/(kg·℃)。

6.根据权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述第二衬板的尺寸大于所述第一衬板的尺寸，所述第二衬板上还设置有对外连接电路，所述对外连接电路所占区域与所述第一衬板在所述第二衬板上的垂直投影无交集。

7.一种集成式双面冷却型半导体装置，其特征在于，包括：

第一散热器和第二散热器；

至少一个如权利要求1至6中任一项所述的半导体模块，其位于所述第一散热器和所述第二散热器之间；以及

具有连接端子的外框，所述第一散热器和所述半导体模块容置在所述外框中；

其中，所述第一散热器和所述第二散热器通过螺栓固定连接，所述外框安装在所述第二散热器上，所述外框的连接端子与所述半导体模块的对外连接电路的输出端相对设置，并通过焊接连接。

8.根据权利要求7所述的集成式双面冷却型半导体装置，其特征在于，所述第一散热器的第二侧面通过焊接固定在所述半导体模块的第一衬板的第一侧面上，第一衬板的第一侧面与第二侧面相对设置；所述第二散热器的第一侧面通过焊接固定在所述半导体模块的第二衬板的第二侧面上，所述第二衬板的第一侧面与第二侧面相对设置，所述焊接所采用的焊接材料为焊料、银膜或含有金属微粒的低温烧结结合剂中的一种。

9.根据权利要求8所述的集成式双面冷却型半导体装置，其特征在于，所述第一散热器的第二侧面具有凸部，所述第二散热器的第一侧面具有与所述凸部对应的凹孔，所述凸部嵌入所述凹孔的部分沿周向设置有用于容置密封圈的凹槽。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的集成式双面冷却型半导体装置，其特征在于，所述第二散热器的宽度大于所述第一散热器的宽度。