[发明专利]一种基于氮化镓芯片封装的全桥功率模块

说明书

本发明涉及一种基于氮化镓芯片封装的全桥功率模块，包括外壳、位于外壳内的层压电路板，还包括位于层压电路板一侧的多个第一引线端子和另一侧的多个第二引线端子，每个第一引线端子和第二引线端子都包括靠近层压电路板侧边的接线端；层压电路板表面并排敷设有多个铜箔构成的基区，每个基区上装有一个氮化镓芯片，相邻两个氮化镓芯片互连组成一个全桥电路；层压电路板表面还安装有驱动电路板，每个全桥电路电连接一个驱动电路板；每个基区分别与一个第二引线端子的接线端电连接，每个驱动电路板部分地通过绑定线与所述第一引线端子的接线端电连接，且另一部分通过绑定线连接辅助转接板、辅助连接板再通过绑定线与第一引线端子的接线端电连接。

技术领域

本发明涉及先进封装模块的组装技术领域，尤其涉及一种基于氮化镓芯片封装的全桥功率模块。

背景技术

氮化镓功率集成电路是把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，使之成为模块化封装产品，现氮化镓电源管理集成电路也被纳入功率集成电路的范畴内，将氮化镓功率器件或芯片与其过电压、过电流、过热等传感与保护电路及驱动和控制电路等集成于同一封装内，通过模块的形式封装在一起形成全桥功率模块，其具备良好的热稳定性和电性能，可以广泛应该于光伏逆变和控制电源等应用，以便提供高效率、低噪声和高稳定性的功率控制。

目前，氮化镓芯片封装应用在模块化技术的工艺仍趋于不稳定状态，尤其在新封装和新工艺制备上，且封装模块化的可靠性不高的问题仍占据主导地位，由于封装模块化制造工艺复杂，使之在新封装技术容易受到外界环境的影响，导致成品率下降和可靠性不足等缺陷，大大影响了封装模块量产化的进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于氮化镓封装的全桥功率模块，其内部集成的氮化镓芯片构成全桥电路，且封装内部凭借驱动电路控制，能够显著降低关联的寄生参数的影响，避免外界环境影响，提高了抗干扰性能，制造方法简化且提升成品率和可靠性，使功率模块具备量产化的同时，保障了产品质量的稳定性。

为了解决上述的问题，本发明提供了一种基于氮化镓芯片封装的全桥功率模块，其特征在于，包括外壳、位于所述外壳内的层压电路板，还包括位于所述层压电路板一侧的多个并排的第一引线端子和位于所述层压电路板另一侧的多个并排的第二引线端子，每个所述第一引线端子和第二引线端子都包括靠近所述层压电路板侧边的接线端和远离所述层压电路板的自由端，至少部分第一引线端子和第二引线端子的自由端伸出到所述外壳之外形成电气连接引脚；所述层压电路板表面并排敷设有多个铜箔构成的基区，每个基区上装有一个氮化镓芯片，相邻两个氮化镓芯片互连组成一个全桥电路；所述层压电路板表面还安装有驱动电路板，每个所述全桥电路电连接一个所述驱动电路板；每个所述基区分别与一个所述第二引线端子的接线端电连接，每个所述驱动电路板部分地通过绑定线与所述第一引线端子的接线端电连接，且另一部分通过绑定线连接辅助转接板、辅助连接板再通过绑定线与所述第一引线端子的接线端电连接。

进一步的，所述层压电路板包括陶瓷基板，所述陶瓷基板背面覆有铜箔层，正面表面靠近第二引线端子的一侧并排设有六个铜箔构成的基区，分别为第一基区、第二基区、第三基区、第四基区、第五基区、第六基区，依次设有第一氮化镓芯片、第二氮化镓芯片、第三氮化镓芯片、第四氮化镓芯片、第五氮化镓芯片、第六氮化镓芯片，正面表面靠近所述第一引线端子的另一侧有三个空白区，分别安装有一个驱动电路板；在所述空白区和基区之间还设有铜箔构成的走线区域。

进一步的，每个所述全桥电路所在的至少一个基区与所述走线区域之间连接有两个封装元件。

进一步的，所述第一氮化镓芯片、第三氮化镓芯片和第五氮化镓芯片的源极区域通过绑定线键合在所述走线区域上，漏极区域通过绑定线分别与所在的基区键合，栅极区域通过绑定线分别与一个所述驱动电路板进行连接。