[发明专利]一种宽禁带半导体碳化硅功率模块高温封装方法

说明书

本发明公开了一种宽禁带半导体碳化硅功率模块高温封装方法，涉及碳化硅功率模块封装技术领域。该一种宽禁带半导体碳化硅功率模块高温封装方法，包括，S1：将环氧树脂材料调制好后，放入模具中定型，脱模后得到壳体；S2：在碳化硅功率器件的外壳上开孔，在孔内放置弹性件；S3：将碳化硅功率器件按照隔离衬板上预留的安装位置逐一对位安装；S4：将上壳体和下壳体向隔离衬板靠拢，壳体扣合后将螺栓拧紧在螺柱上完成封装，弹性件在封装后处于压缩状态。本方案通过预制壳体对碳化硅功率器件进行定位，使外力传递到碳化硅功率器件之前得到一个缓冲，从而更好的保护封装体内的碳化硅功率器件。

技术领域

本发明涉及碳化硅功率模块封装技术领域，特别是涉及一种宽禁带半导体碳化硅功率模块高温封装方法。

背景技术

功率半导体器件广泛应用于计算机、网络通信、消费电子、工业控制、汽车电子、机车牵引、钢铁冶炼、大功率电源、电力系统等领域，除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用，在发展低碳经济、节能减排、控制气候变暖等方面不可或缺。

传统的硅基功率器件受制于硅材料所固有的物理属性的限制，在高频高功率应用领域已经遇到了难以克服的困难。在这种情况下，基于碳化硅的功率器件脱颖而出，凭借碳化硅材料击穿电场强度高、热稳定性好、载流子饱和漂移速度高和热导率高等特点，可大幅降低逆变器及变频器等电力转换类器件的能量损失和体积重量。可以预见，碳化硅功率器件将在未来能源系统中扮演越来越重要的角色。自从碳化硅功率肖特基二极管问世以来，围绕碳化硅功率器件的开发和应用日趋活跃，高品质、大直径的碳化硅衬底和大幅改善的元件接连亮相，并成功应用于开关模式电源、燃料电动车逆变器、空调变频器和太阳能发电系统等领域。

为了使碳化硅功率器件能在大电流条件下工作，必须将多个碳化硅芯片并联封装。碳化硅功率器件的工作温度可达600℃，远高于硅功率器件的150℃。碳化硅功率器件的高温工作能力不仅使其在实际应用中充分发挥高频高功率的优势，而且降低了对系统热预算的要求。

但是，现有的封装方法采用浇筑的方式，将碳化硅功率器件连接好之后，整体浇筑封装。这种封装方法，使得碳化硅功率器件与浇筑壳体结合为一体。

导致工作过程中，若收到外力或震荡时，碳化硅功率器件直接承受冲击，容易造成碳化硅功率器件损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种宽禁带半导体碳化硅功率模块高温封装方法，通过预制壳体对碳化硅功率器件进行定位，使外力传递到碳化硅功率器件之前得到一个缓冲，从而更好的保护封装体内的碳化硅功率器件。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种宽禁带半导体碳化硅功率模块高温封装方法，包括，

S1：壳体预制，将环氧树脂材料调制好后，放入模具中定型，脱模后得到壳体，壳体为两片，分别为上壳体和下壳体，两片所属壳体相对的面上预留有用于安放碳化硅功率器件的嵌槽；

S2：芯片外壳处理，在碳化硅功率器件的外壳上开孔，在孔内放置弹性件；

S3：碳化硅功率器件组装，取隔离衬板，将碳化硅功率器件按照隔离衬板上预留的安装位置逐一对位安装；

S4：整体封装，将上壳体和下壳体分别对应隔离衬板隔离衬板的两侧向隔离衬板靠拢，扣合的过程中逐一嵌槽与碳化硅功率器件之间一一对应，壳体扣合后将螺栓拧紧在螺柱上完成封装，壳体扣合过程中，弹性件受到壳体的压力发生形变，并在封装后处于压缩状态。

本发明进一步限定的技术方案是：

S2：孔向碳化硅功率器件内部延伸至内置芯片的接线端成为接线孔，接线孔侧壁开设接线通道，将排线通过接线通道插入接线孔中，然后将弹性件放置在插入接线孔的排线上；

S4：壳体扣合后处于压缩状态的弹簧使排线与碳化硅功率器件紧密连接。