[发明专利]半导体设备及其装配方法和电力设备

说明书

公开了一种半导体设备、用于装配半导体设备的方法和电力设备。在一些示例中，半导体设备包括电源元件和参考电压元件，其中，参考电压元件与电源元件电绝缘。半导体设备还包括高边半导体管芯，高边半导体管芯包括至少两个高边晶体管，其中至少两个高边晶体管中的每个高边晶体管电连接至电源元件。半导体设备还包括低边半导体管芯，低边半导体管芯包括至少两个低边晶体管，其中至少两个低边晶体管中的每个低边晶体管电连接至参考电压元件。半导体设备包括至少两个开关元件，其中至少两个开关元件中的每个开关元件电连接到至少两个高边晶体管中的相应高边晶体管以及至少两个低边晶体管中的相应低边晶体管。

技术领域

本公开内容涉及半导体封装，并且更具体地涉及用于电力电子器件的半导体封装。

背景技术

半桥电路可以包括两个模拟装置或开关。半桥电路可以用于电机的电源、整流器以及用于电力转换。每个半桥电路封装具有若干触点并且可以包括若干传导路径以将触点彼此连接并且连接至外部部件。

一些电路可以结合两个或更多个半桥电路以产生多相电力转换器。多相电力转换器可以具有针对电路每个相的输出节点。多相电力转换器可以被用作诸如电子器件、机动车辆、电动机、照明以及显示设备等的各种应用中的直流至直流(DC/DC)转换器或者交流至DC(AC/DC)转换器。

发明内容

本公开内容描述了一种用于包括高边半导体管芯(die)和低边半导体管芯的多相电力转换器的半导体封装，以及用于制造半导体封装的技术。半导体封装可以用于控制器设备或者用于向设备传送电力，并且可以特别地用于控制多相电动机。

在一些示例中，一种设备包括电源元件和参考电压元件，其中，参考电压元件与电源元件电绝缘。设备还包括高边半导体管芯，高边半导体管芯包括至少两个高边晶体管，其中至少两个高边晶体管中的每个高边晶体管电连接至电源元件。设备还包括低边半导体管芯，低边半导体管芯包括至少两个低边晶体管，其中，至少两个低边晶体管中的每个低边晶体管电连接至参考电压元件。设备包括至少两个开关元件，其中，至少两个开关元件中的每个开关元件电连接至至少两个高边晶体管中的相应高边晶体管以及至少两个低边晶体管中的相应低边晶体管。

在一些示例中，一种用于装配半导体设备的方法包括：将高边半导体管芯中的至少两个高边晶体管中的每个高边晶体管电连接至电源元件。方法还包括：将低边半导体管芯中的至少两个低边晶体管中的每个低边晶体管电连接至参考电压元件，其中，参考电压元件与电源元件电绝缘。方法还包括：将至少两个开关元件中的每个开关元件电连接至至少两个高边晶体管中的相应高边晶体管。方法还包括：将至少两个开关元件中的每个开关元件电连接至至少两个低边晶体管中的相应低边晶体管。

在一些示例中，一种设备包括电动机，电动机包括定子和转子，定子包括至少两个定子线圈，以及转子包括至少两个转子线圈。设备还包括：印刷电路板(PCB)，印刷电路板包括至少两个迹线；以及电力转换设备，电力转换设备被安装在PCB上，其中电力转换设备包括电源元件以及参考电压元件，其中参考电压元件与电源元件电绝缘。电力转换设备还包括高边半导体管芯，高边半导体管芯包括至少两个垂直高边晶体管，其中，至少两个垂直高边晶体管中的每个垂直高边晶体管电连接至电源元件。电力转换设备还包括低边半导体管芯，低边半导体管芯包括至少两个垂直低边晶体管，其中至少两个垂直低边晶体管中的每个垂直低边晶体管电连接至参考电压元件。电力转换设备包括至少两个开关元件，其中至少两个开关元件中的每个开关元件电连接至至少两个垂直高边晶体管中的相应垂直高边晶体管以及至少两个垂直低边晶体管中的相应垂直低边晶体管。至少两个开关元件中的每个开关元件通过至少两个迹线中的相应迹线而电连接至至少两个转子线圈中的相应转子线圈或至少两个定子线圈中的相应定子线圈。

在以下附图和描述中阐述了一个或更多个示例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征、目的和优点将变得明显。

附图说明

图1是根据本公开内容的一些示例的多相电力转换电路的电路图；