技术特征：
1.一种子模块结构，其特征在于，所述子模块结构包括下导电基板、至少一个芯片、至少一个金属垫块、侧框绝缘胶层和塑料侧框；其中，所述至少一个芯片通过其上下表面焊接在所述至少一个金属垫块和所述下导电基板之间；所述塑料侧框为镂空结构，且置于所述至少一个芯片之上；所述侧框绝缘胶层涂覆于所述至少一个芯片的边缘与所述塑料侧框之间，实现对所述至少一个芯片的绝缘保护。2.根据权利要求1所述的子模块结构，其特征在于，所述至少一个芯片的下表面通过芯片下侧焊片焊接在所述下导电基板上，所述至少一个芯片的上表面通过芯片上侧焊片焊接在所述金属垫块上。3.根据权利要求1或2所述的子模块结构，其特征在于，所述至少一个金属垫块之间通过旁路母排连接。4.根据权利要求3所述的子模块结构，其特征在于，所述旁路母排通过弹簧针引出，且所述弹簧针设置在所述塑料侧框的侧边上。5.根据权利要求4所述的子模块结构，其特征在于，所述弹簧针的材料为铜或铍铜，在其与所述旁路母排压接的触点上设置有镀金层。6.根据权利要求2所述的子模块结构，其特征在于，所述金属垫块的热膨胀系数与所述至少一个芯片的热膨胀系数相匹配，其材料为mo或者mo-cu合金；和/或，所述芯片上侧焊片和所述芯片下侧焊片的材料为sn-pb合金或sn-sb合金；和/或，所述侧框绝缘胶层的材料为硅胶或硅橡胶；所述塑料侧框的材料为聚酯，耐温要求为150
°
以上。7.根据权利要求1或2所述的子模块结构，其特征在于，所述金属垫块的个数与所述至少一个芯片的个数相同，所述至少一个芯片包括igbt芯片和frd芯片；所述igbt的上表面为发射极，所述frd芯片的上表面为阳极。8.根据权利要求7所述的子模块结构，其特征在于，所述igbt芯片相互并联，所述frd芯片与所述igbt芯片形成反并联，且上述igbt芯片和所述frd芯片形成至少一个igbt模块的电路拓扑结构。9.一种压接式功率模块，其特征在于，所述功率模块包括管座和管盖，所述管座和管盖内压接有至少一个根据权利要求1-8任一项所述的子模块结构，所述压接的方式包括弹簧压接或者直接压接。10.根据权利要求9所述的功率模块，其特征在于，所述管座内还设置有分压限位框、pcb板和碟簧组件，所述分压限位框可拆卸连接在所述管座内，各所述子模块结构设置在所述分压限位框上，所述碟簧组件压靠在各所述子模块结构上，而所述管盖压接在所述碟簧组件上，并与所述管座锁合。11.根据权利要求10所述的功率模块，其特征在于，所述管座底面为镂空结构且具有台阶，用于定位所述子模块结构，且所述子模块结构中的下导电基板压接封装后高出所述管座下表面。12.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，所述管座上还嵌套有引出管和金属连接片，所述金属连接片作为所述功率模块的外部接口。13.根据权利要求12所述的功率模块，其特征在于，所述pcb板与所述分压限位框螺纹
连接，所述pcb板上还设置有金属pad，所述金属pad与所述子模块结构中的弹簧针触点一一对应；所述pcb板的另一端与所述金属连接片螺纹连接。14.根据权利要求10所述的功率模块，其特征在于，所述分压限位框的底面与所述管座螺纹连接，且所述分压限位框与所述管盖之间存在间隙。15.根据权利要求10-14任一项所述的功率模块，其特征在于，所述碟簧组件上形成有电流旁路结构，所述管盖与所述碟簧组件的上导电金属板通过压力接触，且所述管盖与所述管座焊接密封。16.根据权利要求10-14任一项所述的功率模块，其特征在于，所述管座的材料为陶瓷或者树脂；和/或，所述分压限位框的材料为环氧树脂；和/或，所述管盖的材料为无氧铜。
技术总结
本发明涉及一种子模块结构和压接式功率模块。其中子模块结构包括下导电基板、至少一个芯片、至少一个金属垫块、侧框绝缘胶层和塑料侧框；所述至少一个芯片通过其上下表面焊接在至少一个金属垫块和下导电基板之间；所述塑料侧框为镂空结构，且置于所述至少一个芯片之上；所述侧框绝缘胶层涂覆于所述至少一个芯片的边缘与所述塑料侧框之间，实现对所述至少一个芯片的绝缘保护。上述方案中多个芯片与下导电基板通过一次焊接完成，优化了封装工艺，简化了封装流程，提升效率，降低制造成本；且多芯片采用一次焊接工艺实现并联，焊接一致性较好，模组化程度高，便于统一测试；由于采用侧框涂胶工艺，简化了侧框结构，提高了绝缘保护可靠性。靠性。靠性。
技术研发人员：李星峰 石廷昌 罗海辉 常桂钦 彭勇殿 李寒 张文浩
受保护的技术使用者：株洲中车时代半导体有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/21