[发明专利]一种功率半导体模块封装结构

说明书

本发明公开了一种功率半导体模块封装结构，其特征在于，包括基板；壳体，所述壳体的底部与所述基板的顶部紧固连接；功率半导体模块子单元，其设置在所述壳体与所述基板形成的容纳空间内，用于形成拓扑控制电路结构，所述功率半导体模块子单元包括间隔设置在所述基板上的多个衬板，相对布置的两所述衬板之间通过功率端子组和模块级键合线连接，所述功率端子组的顶部外延伸出所述壳体的顶部。本发明能够成倍增加电流密度，成品率高且可靠性好。

技术领域

本发明涉及一种功率半导体模块封装结构，属于半导体器件领域。

背景技术

功率半导体模块为满足用户在功率方面的需求，通常采用并联更多功率芯片方式来增加功率半导体模块的电流等级以提高模块的整体输出功率。随着功率芯片并联数量的增加，使得功率半导体模块在生产工艺过程中和应用过程中会面临各种挑战，如在功率半导体模块生产过程中，由于所封装的功率芯片越多，因此需要各种连接技术来实现芯片并联，从而提高模块的生产工艺的复杂度，导致产品成品率降低。功率半导体模块在工作状态下，由于其内部多个并联芯片之间的电磁特性，热特性，机械特性等复杂度随着芯片并联数量的增加而提高，因此，导致功率半导体模块的可靠性降低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种产品成品率高且可靠性好的功率半导体模块封装结构。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种功率半导体模块封装结构，包括基板；壳体，所述壳体与所述基板紧固连接；功率半导体模块子单元，其设置在所述壳体与所述基板形成的容纳空间内，用于形成拓扑控制电路结构，所述功率半导体模块子单元包括间隔设置在所述基板上的多个衬板，相对布置的两所述衬板之间通过功率端子组和模块级键合线连接，所述功率端子组的顶部外延伸出所述壳体的顶部。

在一个具体实施例中，还包括辅助端子，用于将驱动信号引入所述功率半导体模块子单元，并将测试信号引出至外围系统；所述辅助端子的底部引脚与所述衬板连接，所述辅助端子的顶部外延伸出所述壳体的顶部。

在一个具体实施例中，在所述衬板的中部区域设置有芯片组，所述芯片组包括第一芯片；第二芯片，其设在所述第一芯片的一侧，其尺寸大于所述第一芯片的尺寸；所述第一芯片和所述第二芯片均为大尺寸功率芯片，所述第一芯片和所述第二芯片的面积尺寸为标准模块内芯片面积的N倍，N大于等于2；所述第一芯片和所述第二芯片之间通过芯片键合线连接。

在一个具体实施例中，所述芯片组为多个时，多个芯片组之间并联连接。

在一个具体实施例中，所述芯片键合线设置成铝线、铝带、铜线、铜带或铝包铜带。

在一个具体实施例中，所述功率端子组包括阳极功率端子和阴极功率端子，所述阳极功率端子和所述阴极功率端子在竖直方向上均设置成蜿蜒结构，所述阳极功率端子和所述阴极功率端子的顶部呈镜像对称布置，所述阳极功率端子和所述阴极功率端子的底部一侧设置成交叉配合结构，以使所述功率端子组导通不同方向电流时形成低杂散电感。

在一个具体实施例中，所述阳极功率端子和所述阴极功率端子均为预弯折成型功率端子，所述阳极功率端子和所述阴极功率端子均包括安装部，所述安装部的一侧依次连接第一弯折部、竖向连接部、第二弯折部、水平连接部、第三弯折部和和底部引脚部；所述阳极功率端子的底部引脚部包括反向间隔设置的第一引脚和第二引脚，所述阴极功率端子的底部引脚部包括反向间隔设置的第三引脚和第四引脚，所述阴极功率端子的所述第三引脚穿过所述阳极功率端子的底部设置在所述阳极功率端子的一侧，所述阴极功率端子的所述第四引脚设置在所述阴极功率端子的一侧，所述阳极功率端子的所述第一引脚设置在所述阴极功率端子的一侧，所述阳极功率端子的所述第二引脚设置在所述阳极功率端子的一侧。

在一个具体实施例中，在所述衬板上设置有用于控制所述第一芯片工作的驱动信号回路和用于主电流通过的主电流回路。