[发明专利]一种信号端子嵌入式功率半导体模块及其封装工艺

说明书

本发明公开了一种信号端子嵌入式功率半导体模块，包括散热铜板、设置于所述散热铜板上的陶瓷覆铜板、贴装于所述陶瓷覆铜板上的功率半导体芯片、与所述陶瓷覆铜板连接的信号端子和功率端子、以及壳体；所述信号端子采用相邻两个信号端子并联的方式进行注塑配合，通过注塑工艺与所述壳体形成一体，其下端通过键合工艺与所述陶瓷覆铜板连接，其上端连接外部电气系统；所述功率端子采用对称式分支结构，两个支脚向内凹陷形成一定弧度；所述信号端子和所述功率端子通过冲压、折弯机械工艺成形。本发明提高了功率半导体模块信号端子的实用性，功率端子和信号端子的焊接效率，简化结构及制造工艺。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件技术领域，尤其是一种信号端子嵌入式功率半导体模块及其封装工艺。

背景技术

目前，功率模块在功率电子电路中的应用较为广泛，并且通常在采用半导体封装。功率半导体封装技术包含材料选择、结构设计、工艺设计、封装工艺等问题，把很多功率芯片通过校核计算且较为美观地匀称布局封装成模块。封装工艺需要考虑器件的电流平衡、芯片散热和工艺工序的简化等。现有的大功率半导体器件，端子承载能力是有待提高的。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种信号端子嵌入式功率半导体模块及其封装工艺，通过增大端子的承载能力以及优化封装工艺，提升功率半导体模块应用的广泛性和实用性。

本发明保护一种信号端子嵌入式功率半导体模块，包括散热铜板、设置于所述散热铜板上的陶瓷覆铜板、贴装于所述陶瓷覆铜板上的功率半导体芯片、与所述陶瓷覆铜板连接的信号端子和功率端子、以及壳体；所述信号端子采用相邻两个信号端子并联的方式进行注塑配合，通过注塑工艺与所述壳体形成一体，其下端通过键合工艺与所述陶瓷覆铜板连接，其上端连接外部电气系统；所述功率端子采用对称式分支结构，两个支脚向内凹陷形成一定弧度；所述信号端子和所述功率端子通过冲压、折弯机械工艺成形。

进一步的，所述信号端子和所述功率端子由铜材质制成，表面进行镀铝、镀银或镀镍处理；由相互垂直的立板和底板构成，所述立板高25.3mm，所述底板长10.3mm、宽2mm。

进一步的，所述功率端子由倒U形主体和两侧支脚构成，总高26.6mm；所述倒U形主体宽14mm、两侧相距20.4mm，所述支脚与所述陶瓷覆铜板连接处宽度为3.5mm。

进一步的，所述壳体包括外壳体和塞块，所述塞块塞入所述功率端子两支脚之间的空隙。

本发明还保护一种信号端子嵌入式功率半导体模块的封装工艺，相邻两个信号端子通过连接桥连接，然后通过注塑工艺与所述壳体形成一体；注塑工艺完成后，在从所述壳体下方将连接桥掰断。

具体包括以下步骤：S1：将带有连接桥的信号端子与壳体注塑成一体；S2：将功率半导体芯片、功率端子焊接于陶瓷覆铜板上；S3：将陶瓷覆铜板焊接到散热铜板上；S4：将与壳体注塑成一体的信号端子底部的连接桥掰断，并通过键合工艺焊接于陶瓷覆铜板上，同时调整壳体与散热铜板和功率端子之间的位置关系；S5：塞入塞块并固定。

本发明的有益效果：提高了功率半导体模块信号端子的实用性，功率端子和信号端子的焊接效率，简化结构及制造工艺。

附图说明

图1为IGBT模块封装爆炸图；

图2为信号端子与陶瓷覆铜板的连接示意图；

图3为相邻信号端子并行连接图；

图4为功率端子结构示意图；

图5为IGBT模块封装结构图。

具体实施方式