[实用新型]插层DBC功率模块有效

专利信息
申请号: 201920432847.5 申请日: 2019-04-01
公开(公告)号: CN209607736U 公开(公告)日: 2019-11-08
发明(设计)人: 程临颍;曾正;张玉琛;熊露婧 申请(专利权)人: 重庆大学
主分类号: H01L25/03 分类号: H01L25/03;H01L25/07
代理公司: 重庆市前沿专利事务所(普通合伙) 50211 代理人: 孔祥超
地址: 400030 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 功率器件芯片 二极管芯片 功率模块 插层 金属材料 半桥电路 栅极输入 陶瓷层 正极 本实用新型 第二金属层 第一金属层 负极端子 通孔填充 正极端子 负极 焊料层 半桥 漏极 通孔 源极 填充 芯片
【权利要求书】:

1.一种插层DBC功率模块,其特征在于,包括第一DBC板、第二DBC板、第三DBC板、第一二极管芯片、第一功率器件芯片、第二功率器件芯片、第二二极管芯片、芯片焊料层、下半桥栅极输入端子、上半桥栅极输入端子、半桥电路负极端子以及半桥电路正极端子;第一DBC板、第二DBC板和第三DBC板均包括第一金属层、陶瓷层以及第二金属层;

所述第一功率器件芯片和第二功率器件芯片采用场效应晶体管,第一二极管芯片的负极和第一功率器件芯片的漏极通过芯片焊料层焊接于第一DBC板的第二金属层上侧,第一二极管芯片的正极和第一功率器件芯片的源极通过焊料垫片与第二DBC板的第一金属层连接;第二二极管芯片的负极和第二功率器件芯片的漏极通过芯片焊料层焊接于第二DBC板的第二金属层上侧,且第一二极管芯片和第二功率器件芯片的位置相对应,第二二极管芯片和第一功率器件芯片的位置相对应,第二二极管芯片的正极和第二功率器件芯片的源极通过焊料垫片与第三DBC板的第一金属层连接;第二DBC板陶瓷层设置有多个沿高度方向的通孔,所述通孔填充有金属材料,所述填充的金属材料用于连接第一功率器件芯片的源极和第二二极管芯片的负极,以及连接第二功率器件芯片的漏极和第一二极管芯片的正极。

2.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,还包括,陶瓷绝缘块、第一栅极输入端子、第二栅极输入端子、半桥电路负极端子、半桥电路正极端子以及半桥电路输出端子;第一DBC板的第二金属层和第二DBC板的第二金属层的一端嵌入陶瓷绝缘块;第二栅极输入端子的一侧连接陶瓷绝缘块,通过陶瓷绝缘块实现与第二DBC板电隔离,第二栅极输入端子的另一侧通过端子焊料与第三DBC板的第一金属层焊接,第二栅极输入端子还与第二功率器件芯片的栅极电连接;第一栅极输入端子的一侧连接陶瓷绝缘块,通过陶瓷绝缘块实现与第一DBC板电隔离,第一栅极输入端子的另一侧通过端子焊料与第二DBC板的第一金属层焊接,第一栅极输入端子还与第一功率器件芯片的栅极电连接;半桥电路负极端子与第二DBC板的第二金属层和第三DBC板的第一金属层烧结相连,半桥电路正极端子与第一DBC板的第二金属层和第二DBC板的第一金属层烧结相连,半桥电路输出端子与半桥电路负极端子或半桥电路正极端子设置于同一层。

3.根据权利要求2所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述第一二极管芯片的负极和第一功率器件芯片的漏极与半桥电路正极端子相连接;第一二极管芯片的正极、第一功率器件芯片的源极、第二功率器件芯片的漏极和第二二极管芯片的负极与半桥电路输出端子相连接;第二二极管芯片的正极和第二功率器件芯片的源极与半桥电路负极端子相连接。

4.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述第二DBC板的第一金属层为多个金属块。

5.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述焊料垫片为双层金属焊料。

6.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述第一DBC板与第二DBC板、第二DBC板与第三DBC板之间的间隙填充有填充物质。

7.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述第二DBC板陶瓷层的通孔内填充的金属材料为铜或与铜有相近热膨胀系数的金属材料。

8.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述第一功率器件芯片和第二功率器件芯片采用SiC场效应晶体管。

9.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述芯片焊料层材质为纳米银焊膏。

10.根据权利要求1所述的插层DBC功率模块,其特征在于,所述插层DBC功率模块还包括散热器,所述散热器设置于第一DBC板的第一金属层的下侧或第三DBC板的第二金属层的上侧。

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