[发明专利]一种功率半导体模块的桥臂单元设计

说明书

本发明公开了一种功率半导体模块的桥臂单元设计，其特征在于，包括上桥臂单元、下桥臂单元、联通连接装置和衬底，所述上桥臂单元及所述下桥臂单元设置在所述衬底上，所述上桥臂单元与所述下桥臂单元相对称设置；采用本发明的功率半导体模块的桥臂单元设计，将门极信号端子布置于对称中心位置，实现了多芯片并联情况下控制回路杂散参数的均衡，并有效减小了杂散参数的绝对值。

技术领域

本发明涉及功率半导体，尤其涉及一种功率半导体模块的桥臂单元设计。

背景技术

目前，功率半导体模块通常采用多芯片并联的方式提高功率输出能力，并联芯片间开关特性的一致性程度直接关系到功率半导体模块的运行稳定性。并联使用的功率半导体芯片的开关特性主要由其控制电极与源极间的电压决定，在三芯片并联模块内部驱动回路的等效电路模型中可用电容Cgs1、Cgs2和Cgs3两端的电压表示，Tg和Ts分别为功率半导体模块与外部驱动电路的连接端——门极信号端子和源极信号端子，Rg0和Lg0为三块芯片驱动回路公共部分的杂散电阻和杂散电感，Rg1和Lg1、Rg2和Lg2、Rg3和Lg3分别为三块芯片驱动回路独立部分的杂散电阻和杂散电感。以上杂散参数由模块内部驱动路径和信号端子的布置方式决定，在设计功率模块衬底时为保证并联芯片控制电极间电压一致且对驱动信号具有较高的响应速度，需对驱动路径和信号端子进行优化设计，使驱动回路公共部分的杂散参数尽可能小，且独立部分的杂散参数尽可能均衡。

针对现有技术所存在的问题，提供一种功率半导体模块的桥臂单元设计具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种功率半导体模块的桥臂单元设计。

为实现上述目的，本发明的功率半导体模块的桥臂单元设计，包括上桥臂单元、下桥臂单元、联通连接装置和衬底，所述上桥臂单元及所述下桥臂单元设置在所述衬底上，所述上桥臂单元与所述下桥臂单元相对称设置；所述上桥臂单元包括第一源极信号端子，第一门极信号端子、第一功率金属敷层及第一辅助金属敷层，所述第一辅助金属敷层及所述第一源极信号端子设置在所述第一功率金属敷层上，所述第一辅助金属敷层设置在所述上桥臂单元的中心位置，所述第一辅助金属敷层设置有第一突出结构，所述第一源极信号端子设置在远离所述第一突出结构的一侧，所述第一门极信号端子设置在所述第一辅助金属敷层上；所述下桥臂单元包括第二源极信号端子、第二门极信号端子、第二功率金属敷层及第二辅助金属敷层，所述第二辅助金属敷层及所述第二源极信号端子设置在所述第二功率金属敷层上，所述第二辅助金属敷层设置在所述下桥臂单元的中心位置，所述第二辅助金属敷层设置有第二突出结构，所述第二源极信号端子设置在远离所述第二突出结构的一侧，所述第二门极信号端子设置在所述第二辅助金属敷层上；

进一步地，所述上桥臂单元还包括第三源极信号端子，所述第三源极信号端子设置在靠近所述第一突出结构的一侧；所述下桥臂单元还包括与所述第三源极信号端子相对称的第四源极信号端子，所述第四源极信号端子设置在靠近所述第二突出结构的一侧；

进一步地，所述第一辅助金属敷层的第一突出结构为向所述衬底的底部方向突出，所述第二辅助金属敷层的第二突出结构为向所述衬底的顶部方向突出；

进一步地，所述第一辅助金属敷层的第一突出结构为向所述衬底的顶部方向突出，所述第二辅助金属敷层的第二突出结构为向所述衬底的底部方向突出；