[发明专利]功率半导体封装结构

说明书

本发明提供了一种功率半导体封装结构，包括：pressfit端子、绝缘散热基板、半导体芯片、绑定线、金属底座、底板以及外壳；所述半导体芯片焊接在绝缘散热基座上，所述金属底座的一端焊接有金属片，将金属片焊接在绝缘散热基板上，所述pressfit端子的一端安装金属底座中，所述pressfit端子的另一端延伸出外壳，所述绑定线用于连接各部件，所述绝缘散热基板安装于外壳和底板连接所形成的腔体内部，外壳内部注入绝缘填充介质。本功率半导体封装结构强化了金属底座与绝缘散热底板的连接，防止因为应用环境的振动带来的底座脱落现象。

技术领域

本发明涉及封装技术领域，具体地，涉及一种功率半导体封装结构。

背景技术

在电源，电力电子变换器应用中，功率半导体(IGBT，MOSFET，SiC,GaN等)器件因为被广泛采用，在功率较大的场合下一般使用模块的封装形式。功率模块主要由金属底板，焊接层，绝缘散热基板如AMB(箔钎焊的覆铜陶瓷基板)，DBC(双面覆铜陶瓷基板)，绝缘散热树脂薄膜或者其他绝缘散热材料，绑定线，电气连接用端子，硅胶等组成。功率半导体晶片通过焊接固定到绝缘散热材料上后，通过铝绑定线进行电气连接。功率半导体晶片的发出的热通过绝缘散热材料，再通过风冷或者水冷散热出去，端子用于连接外部的印刷电路板。

用于连接外部印刷电路板的端子如果使用Press-fit技术，可以确保了简单快速的模块与PCB安装，消除了焊接工艺，减少装配时间和成本。电路板和模块可以很容易地拆开，所以这种无焊接压接维护简单。如有故障出现，部分零件仍然可以重用,而不需全部弃掉。

参照图1所示，金属底座焊接在绝缘基板上，由于模块内部空间较小，金属底座的焊接面较小，无铅焊锡的强度也相对较低，连接力比较有限。这样当Pressfit端子受到电路板的比较大的振动的时候，很容易破坏焊接面，产生底座脱落的不良发生。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种功率半导体封装结构。

根据本发明提供的一种功率半导体封装结构，其特征在于，包括：pressfit端子、绝缘散热基板、半导体芯片、绑定线、金属底座、底板以及外壳；

所述半导体芯片焊接在绝缘散热基座上，所述金属底座的一端焊接有金属片，将金属片焊接在绝缘散热基板上，所述pressfit端子的一端安装金属底座中，所述pressfit端子的另一端延伸出外壳，所述绑定线用于连接各部件，所述绝缘散热基板安装于外壳和底板连接所形成的腔体内部，外壳内部注入绝缘填充介质。

优选的，所述金属底座的内径大于pressfit端子的直径，保证pressfit端子插入金属底座后的连接稳定。

优选的，所述pressfit端子上靠近另一端的圆周侧面上设置有凸出安装部，所述凸出安装部用于安装功率半导体至PCB上。

优选的，所述金属片的厚度为0.2mm-1mm之间。

优选的，所述金属底座的端部连接有金属圆盘。

优选的，所述金属底座的封装包括：

步骤S5.1：通过钎焊或烧结方式将金属片固定在金属底座上；

步骤S5.2：通过焊接的方式将连接有金属片的金属底座端部安装在绝缘散热基板上。

优选的，所述步骤S5.1包括：

步骤S5.1.1：通过钎焊或烧结方式将多个金属底座安装在金属片上；

步骤S5.1.2：通过冲压或切割方式将连接了金属底座的金属片分成单体。

优选的，所述金属底座的封装过程包括：

步骤S8.1：通过超声波焊接或激光焊接将金属底座连接到金属片上；