[发明专利]一种功率半导体模块封装结构

权利要求书

1.一种功率半导体模块封装结构，其特征在于，包括：封装基板、封装管壳、半桥型功率半导体模块；所述封装管壳与所述封装基板紧固连接，形成容纳空间；所述半桥型功率半导体模块设置在所述容纳空间内；

所述半桥型功率半导体模块包括并联设置在所述封装基板上的配对的上开关管和下开关管，且所述上开关管和所述下开关管在水平方向相对设置；所述上开关管包括键合在所述基板上的第一衬板和键合在所述第一衬板上的功率半导体芯片组、主功率端子和辅助控制端子；所述下开关管包括键合在所述基板上的第二衬板和键合在所述第二衬板上的功率半导体芯片组、主功率端子和辅助控制端子；所述第一衬板和所述第二衬板之间通过主功率端子、辅助控制端子和模块级键合线连接，所述主功率端子和所述辅助控制端子的顶部外延伸出所述封装管壳。

2.根据权利要求1所述的功率半导体模块封装结构，其特征在于，所述主功率端子包括正直流功率端子、负直流功率端子和交流功率端子；其中，所述正直流功率端子与所述负直流功率端子分别设置在所述第一衬板和第二衬板的金属层上，所述交流功率端子的底部引脚设置在所述第一衬板的金属层上；所述正直流功率端子与所述负直流功率端子呈镜像对称设置，以使所述主功率端子导通不同方向电流时电流重叠，形成耦合低电感；所述交流功率端子的顶部与所述正直流功率端子与所述负直流功率端子的顶部呈镜像对称设置。

3.根据权利要求2所述的功率半导体模块封装结构，其特征在于，所述正直流功率端子与所述负直流功率端子均包括安装部、第一导电部和第二导电部；所述安装部与所述第一导电部通过第一弯折部垂直连接，所述第一弯折部的形状与所述封装管壳的形状相适配，使所述安装部外延伸出所述封装管壳；所述第一导电部与所述第二导电部通过第二弯折部垂直连接；

所述正直流功率端子的第二导电部与所述负直流功率端子的第二导电部呈重叠耦合结构；所述第二导电部设置多个弯折管脚，多个弯折引脚分别键合在衬板上，以形成高导通电流。

4.根据权利要求3所述的功率半导体模块封装结构，其特征在于，所述交流功率端子包括两个交流安装部、两个交流第一弯折部、交流第一导电部和交流第二导电部；两个所述交流安装部分别通过两个所述交流第一弯折部与交流第一导电部的两个端部连接，以使所述交流功率端子的两个交流安装部分别与所述正直流功率端子的安装部与所述负直流功率端子的安装部镜像对称；所述交流第一导电部与所述交流第二导电部通过交流第二弯折部垂直连接。

5.根据权利要求2所述的功率半导体模块封装结构，其特征在于，所述辅助控制端子包括辅助发射极控制端子以及栅极控制端子；辅助发射极控制端子包括金属端子和设置在金属端子下部的辅助发射极端子；栅极控制端子包括金属端子和设置在金属端子下部的栅极端子；辅助发射极端子的底部引脚和栅极端子的底部引脚分别键合在所述第一衬板/第二衬板远离所述主功率端子一侧的两个端部；

功率半导体芯片组的栅极与栅极端子的底部引脚通过衬板键合线连接，功率半导体芯片组的发射极与所述辅助发射极端子的底部引脚通过衬板键合线连接，以通过控制辅助控制端子的辅助发射极-栅极回路形成对芯片的Kevin Contact控制回路。

6.根据权利要求5所述的功率半导体模块封装结构，其特征在于，所述第一衬板的数量设置为两个，两个所述第一衬板并联设置形成第一衬板组；两个所述第一衬板的衬板辅助控制区域和衬板栅极控制区域分别通过衬板极键合线连接，功率芯片组分别通过衬板极键合线连接；所述开关管辅助控制区域和所述开关管栅极控制区域分别设置在所述衬板辅助控制区域和所述衬板栅极控制区域靠近衬板组竖直方向两端的端部；

所述第一衬板组的两个功率半导体芯片组的栅极分别与对应的衬板栅极控制区域和上开关管的栅极控制区域通过衬板极键合线连接；源极/发射极分别与对应的衬板辅助控制区域和上开关管的辅助控制区域通过衬板极键合线连接，形成上管开关Kevin Contact控制回路。