[发明专利]一种功率模块的封装结构

权利要求书

1.一种功率模块的封装结构，其特征在于：该封装结构包括下层金属直接敷接陶瓷电路板，被封装功率器件芯片，上层金属直接敷接陶瓷电路版，上盖板和绝缘外壳；所述下层金属直接敷接陶瓷电路板放置于所述绝缘外壳底部内伸的托架上；所述被封装功率器件芯片的下表面电极通过焊料固定于所述下层金属直接敷接陶瓷电路板的金属层；所述上层金属直接敷接陶瓷电路版倒置于所述被封装功率器件芯片上，通过其金属层上凸起触点与所述被封装功率器件芯片的上表面电极接触；所述上盖板置于所述上层金属直接敷接陶瓷电路板之上，通过多枚安装螺栓固定于所述封装外壳上表面；所述上盖板下表面焊接有多个压簧，对所述上层金属直接敷接陶瓷电路板施加向下压力，所述下层金属直接敷接陶瓷电路板和上层金属直接敷接陶瓷电路板的金属层部分延伸至陶瓷基板外构成外接端子。

2.根据权利要求1所述一种功率模块的封装结构，其特征在于：所述下层金属直接敷接陶瓷电路板和上层金属直接敷接陶瓷电路板采用导电和导热性能良好的陶瓷基材电路板，包括以氮化铝（AlN）或氧化铝（Al₂O₃）为基板的直接敷铜（Direct Bonded Copper）或直接敷铝（Direct Bonded Aluminum）陶瓷电路板。

3.根据权利要求1所述一种功率模块的封装结构，其特征在于：所述芯片为硅或碳化硅半导体材料的功率开关管和功率二极管裸芯片，包括绝缘栅双极性晶体管（IGBT），功率金氧半场效应晶体管（MOSFET），肖特基二极管（SBD），快恢复二极管（FRD）等芯片。

4.根据权利要求1所述一种功率模块的封装结构，其特征在于：所述下层金属直接敷接陶瓷电路板附着有一层具有通孔结构的绝缘膜，通孔位置与所述被封装功率器件芯片上表面电极位置对齐，通孔尺寸略小于电极尺寸。

5.根据权利要求1和权利要求4所述一种功率模块的封装结构，其特征在于：所述金属直接敷接陶瓷电路板通过金属沉积方式在下表面金属层上生成凸起触点结构；所述凸起触点结构穿过所述绝缘膜的通孔，其高度略高于所述绝缘膜的厚度，尺寸与所述通孔尺寸一致。

6.根据权利要求1所述功率模块封装结构，其特征在于：所述上盖板为导热性能良好的金属材料如铝等，表面可集成散热片

根据权利要求1所述一种功率模块的封装结构，其特征在于：所述多个压簧弹性具有略微不同的弹性系数。

7.根据权利要求1所述一种功率模块的封装结构，其特征在于：所述上层金属直接敷接陶瓷电路版和所述上盖板之间灌注导热胶。

8.根据权利要求1和权利要求4所述一种功率模块的封装结构，其特征在于：所述绝缘膜采用厚膜绝缘材料通过厚膜印刷工艺将绝缘浆料透过丝网直接印刷至所述上层金属直接敷接陶瓷基板的金属层表面，再经过高温烧结形成；所述绝缘膜上的通孔由丝网掩模生成。