[0028]6)本发明的圆形分组布局的压接式功率器件封装，器件内部集成了驱动电路，内部结构更为紧凑，集成度更高，降低了成本，提高了器件的可靠性。
【附图说明】
[0029]图1:本发明的圆形分组布局的压接式功率器件封装的俯视图；
[0030]图2:本发明的圆形分组布局的压接式功率器件封装的正视图；
[0031]图3:本发明的圆形分组布局的压接式功率器件封装子模组的俯视图；
[0032]图4:本发明的圆形分组布局的压接式功率器件封装子模组的A-A剖视图；
[0033]其中，1上端盖；1-1上端盖外部连接端子；2框架；3 PCB板；3_1 PCB板外部连接端子；4键合线；5驱动电路；6上钼片；7功率器件芯片；8下钼片。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0035]本发明提供的圆形分组布局的压接式功率器件封装，封装结构包含不少于1个子模组，均采用叠层结构，如图2和图4所示，包括由上至下依次叠层布置的上端盖1、框架2、PCB板3、键合线4、上钼片6、功率器件芯片7和下钼片8，下钼片作为单个子模组的底板嵌套在框架2中，具体结构和连接关系为:
[0036]1、子模组
[0037]本实施案例中的子模组是本发明的重要部分，通过多个子模组的并联可以实现器件封装所需要的电流等级，并且子模组具有可替换性，具体结构布置如下:
[0038]①首先将大钼片作为子模组的下端盖，也作为功率器件的电极和散热面，再将功率芯片沿大圆钼片的圆周对称分布(本实施案例以压接式IGBT为例，所以其中的功率芯片为IGBT芯片和FRD芯片)，并通过烧结技术将功率芯片与大钼片烧结为一体；
[0039]②再在功率芯片的另一侧放置上钼片，并通过烧结技术将功率芯片与上钼片烧结为一体，通过烧结技术可以有效地消除功率芯片与钼片间的接触热阻和接触电阻，提高器件的可靠性；
[0040]③将圆形多层PCB板固定在大圆钼片中心，以保证PCB板上的电信号到每个功率芯片的距离一致，确保驱动信号的一致性；
[0041]④多层PCB板包含两层导电层，这里分别为栅极和阴极导电层，PCB板的导电层设置在绝缘层内部，在靠近功率芯片的位置导电层暴露在外，便于与功率芯片进行电气连接;
[0042]⑤功率芯片与PCB板的电气连接通过键合线实现，这种连接方式可以有效地降低寄生参数对驱动信号的影响。
[0043]2、上端盖
[0044]本实施例的压接式功率器件与散热器集成一体，散热器作为功率器件的一个端面参与导电，上端盖1与框架2构成器件的密封环境。上端盖不仅作为压接式功率器件的电极，而且还是功率器件的散热器，这样即保证了器件结构的紧凑性，又大大缩短了器件的散热路径，降低了器件的热阻，通过接口与外部冷却系统连接可以快速有效地将器件内部功率芯片产生的热量传递出去。
[0045]3、PCB 板
[0046]本实施例中的PCB板为多层PCB板，包含两层导电层，具体为:
[0047]导电层设置在绝缘层内部，在与功率芯片接口以及外部驱动电路接口处将导电层暴露出来，便于电气连接，两层导电层的目的是将驱动回路与功率回路分开，避免功率回路对驱动回路的影响。
[0048]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种圆形分组布局的压接式功率器件封装，所述功率器件封装包括上下两面分别设置上下钼片的功率器件芯片的框架，以及叠层布置的多层PCB板、驱动电路、键合线和上端盖；其特征在于，所述功率器件芯片分组设置于所述框架顶部，且所述各组功率器件芯片以圆形对称分布，所述驱动电路位于所述圆形的中间位置。2.如权利要求1所述的功率器件封装，其特征在于，所述芯片与下钼片烧结，或者其两面分别与上下钼片烧结。3.如权利要求1所述的功率器件封装，其特征在于，所述下钼片作为功率器件封装的下端盖以及功率器件的电极和散热面，所述上端盖作为功率器件的散热器和电极。4.如权利要求1所述的功率器件封装，其特征在于，所述圆形对称分布是指所述组内功率器件芯片对称分布于同一个圆周上，使各功率器件芯片到圆心的距离相等。5.如权利要求1所述的功率器件封装，其特征在于，所述多层PCB板内部包含至少两层导电路径，一层为功率器件芯片栅极驱动信号路径，一层为功率器件芯片阴极信号路径；所述PCB板与功率器件芯片以键合线相连。6.如权利要求1所述的功率器件封装，其特征在于，所述多层PCB板包括导电层和绝缘层；所述导电层设置于所述绝缘层的内部，且在栅极引出端子对应的位置暴露于所述绝缘层外部。7.如权利要求6所述的功率器件封装，其特征在于，所述栅极引出端子与所述多层PCB板焊接，以与所述功率器件芯片的驱动回路栅极和发射极连接。8.如权利要求1所述的功率器件封装，其特征在于，所述多层PCB板通过接口与外部电源连接，为内部驱动电路提供电源。9.如权利要求1所述的功率器件封装，其特征在于，所述上端盖作为功率器件的散热器，内部留有冷却管道，外部有冷却介质接口 ；所述接口用于连接所述功率器件封装的外部冷却装置。10.如权利要求3所述的功率器件封装，其特征在于，所述上端盖与下端盖以焊接方式相连，实现功率器件的封装。
【专利摘要】本发明提供了一种圆形分组布局的压接式功率器件封装，所述功率器件封装包括上下两面分别设置上下钼片的功率器件芯片的框架，以及叠层布置的多层PCB板、驱动电路、键合线和上端盖；所述功率器件芯片分组设置于所述框架顶部，且所述各组功率器件芯片以圆形对称分布，所述驱动电路位于所述圆形的中间位置。本发明的压接式功率器件封装，器件内部芯片通过圆形对称的分组布局不仅增强了器件驱动信号的可靠性，而且提高了器件内部各并联芯片电流、压力和温度分布的均匀性；直接将散热器作为器件的上端盖减小了器件的导热路径，极大降低了器件的热阻，提高了器件的可靠性和功率密度。
【IPC分类】H01L25/07, H01L23/367
【公开号】CN105374806
【申请号】CN201510850071
【发明人】张朋, 邓二平, 刘文广, 温家良
【申请人】国网智能电网研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月27日