[实用新型]一种SiC MOSFET模块陶瓷覆铜板结构

说明书

本实用新型公开一种SiC MOSFET模块陶瓷覆铜板结构，包括底板、上桥臂、下桥臂、连桥、铝线，底板中部垂直交叉均匀设有多个焊接区域，上桥臂包括同侧设立的第一覆铜陶瓷基板、第三覆铜陶瓷基板和设于底板边缘中上部的第六覆铜陶瓷基板且信号端外露，下桥臂包括设于另一侧的第二覆铜陶瓷基板、第四覆铜陶瓷基板和设于底板边缘中下部的第五覆铜陶瓷基板且信号端外露，第一覆铜陶瓷基板、第二覆铜陶瓷基板、第三覆铜陶瓷基板与第四覆铜陶瓷基板呈田字形均匀设于焊接区域上；每个覆铜陶瓷基板上均设有芯片焊接区和多个栅极电阻。本实用新型设计实现大功率模块，结构对称，触发路径一致，减少震荡和客户端故障率，实现均流且散热好。

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件封装技术领域，具体涉及一种SiC MOSFET模块陶瓷覆铜板结构。

背景技术

碳化硅材料，即SiC，具有禁带宽度大，热导率高，临界雪崩击穿电场强度高，饱和载流子漂移速度大，热稳定性好等特点，是制造功率半导体器件的理想材料。SiC高压器件与同等级的硅器件相比，具有更低的通态压降、更高的工作频率、更低的功耗、更小的体积以及更好的热特性，更适合应用于电力电子电路。

SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为最具市场应用潜力的SiC功率器件，兼具了高耐压与高频率的优点。为了充分实现SiC器件的高频特性，在封装布局上较小模块内部本身的杂散电感和杂散电容至关重要。

现有技术中，传统半桥模块结构的上下桥臂的信号端分布在模块的同侧，下桥臂的触发路径必然比上桥臂的触发路径长，在高频应用中极易引起震荡，因此，传统的半桥模块封装结构已不能满足SiC器件的高频要求。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种SiC MOSFET模块陶瓷覆铜板结构，增设对称结构，减少震荡，通过串联栅极电阻实现均流进而提高整个模块的散热效果。

本实用新型采用的技术方案是：

一种SiC MOSFET模块陶瓷覆铜板结构，包括底板、上桥臂、下桥臂、连桥、铝线，底板中部垂直交叉均匀设有多个焊接区域，上桥臂包括同侧设立的第一覆铜陶瓷基板、第三覆铜陶瓷基板和设于底板边缘中上部的第六覆铜陶瓷基板且信号端外露，下桥臂包括设于另一侧的第二覆铜陶瓷基板、第四覆铜陶瓷基板和设于底板边缘中下部的第五覆铜陶瓷基板且信号端外露，便于连接驱动板，第一覆铜陶瓷基板、第二覆铜陶瓷基板、第三覆铜陶瓷基板与第四覆铜陶瓷基板呈田字形均匀设于焊接区域上；每个覆铜陶瓷基板上均设有芯片焊接区和多个栅极电阻，芯片焊接区上通过铝线串联连接有SiC MOSFET芯片和SiC SBD芯片，SiC MOSFET芯片的栅极串联所述栅极电阻后连接所在焊接区域的覆铜陶瓷基板的信号端。

优先地，第一覆铜陶瓷基板和第三覆铜陶瓷基板所在焊接区域的多个SiC MOSFET芯片和多个SiC SBD芯片分别对应并联连接，第二覆铜陶瓷基板和第四覆铜陶瓷基板所在焊接区域的多个SiC MOSFET芯片和多个SiC SBD芯片分别对应并联连接，SiC MOSFET芯片单个芯片的面积小且流经电流规格小，多个芯片并联后便于形成大功率模块器件且便于实现均流。

优先地，上桥臂和下桥臂呈轴对称设于底板上使第六覆铜陶瓷基板和第五覆铜陶瓷基板的信号端布线路径均相同，使上桥臂和下桥臂的触发路径相同，减少高频应用中杂散电感和杂散电容引起的震荡。

优先地，第一覆铜陶瓷基板与第二覆铜陶瓷基板、第三覆铜陶瓷基板板与第四覆铜陶瓷基板板之间均通过连桥固定连接。

优先地，芯片焊接区上设有阻焊框且多个阻焊框分别与横轴、竖轴均呈轴对称设立，便于SiC MOSFET芯片和SiC SBD芯片的放置操作。

优先地，连桥采用铜材质，导热性好，提高散热效率。

优先地，SiC MOSFET芯片和SiC SBD芯片采用焊接方式设于芯片焊接区上。