一种双芯片并联功率模块及封装方法与流程

本发明涉及电子，特别是涉及一种双芯片并联功率模块及封装方法。

背景技术：

1、目前常用的功率模块表面互连工艺大多数是采用键合铝线的方式实现芯片上表面的电路连接，其缺点是键合铝线的疲劳寿命较差，键合铝线的疲劳寿命已经成为限制功率器件发展的重要因素。对此，有人提出采用铜夹结构替换键合引线表面互连结构。但存在以下问题：容易带来较大的寄生电感，且并联芯片的开启电学性能差异较大。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有的双芯片上表面的电路通过铜夹连接，容易带来较大的寄生电感，且并联芯片的开启电学性能差异较大。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双芯片并联功率模块，其包括下层结构，一对芯片，一对导线，金属夹，金属垫，漏极端子，第二源极端子以及上层结构；所述下层结构包括所述下基板、第一源极端子、栅极端子、第一金属层、第二金属层，所述第一源极端子、所述栅极端子、所述第一金属层和所述第二金属层分别铺设于所述下基板的上表面，所述第一源极端子与所述栅极端子位于所述第一金属层和所述第二金属层之间，所述栅极端子设有触头，所述触头位于所述下基板外；两个所述芯片分别焊接于所述第一金属层；所述导线与所述芯片一一对应，所述导线的两端分别与所述栅极端子和所述芯片的栅极电连接；所述金属夹分别与所述第二金属层和所述芯片的源极电连接；所述金属垫分别与所述金属夹和所述第一源极端子电连接，所述金属垫与所述金属夹的连接点在所述金属夹远离所述触头的一侧；所述漏极端子焊接于所述第一金属层；所述第二源极端子焊接于所述第二金属层；所述上层结构与所述金属夹的上表面电连接。

3、进一步地，所述金属夹为拱形，所述金属夹跨过所述第一源极端子和所述栅极端子，所述金属垫位于所述金属夹的下方。

4、进一步地，所述金属夹设有一对第一连接脚，所述第一连接脚分别与芯片一一对应，所述第一连接脚焊接于所述芯片的源极，所述金属夹在两个所述第一连接脚之间形成矩形的卸载槽。

5、进一步地，所述金属夹设有一对第二连接脚，所述第二连接脚与所述第二金属层电连接，所述金属夹靠近所述第一金属层的一侧和所述金属夹靠近所述第二金属层的一侧关于所述金属夹的中心线对称。

6、进一步地，所述金属夹设有圆弧形的卸载缺口，所述卸载缺口向所述金属夹的中心凹入，所述卸载缺口位于所述第二金属层和所述芯片之间。

7、进一步地，所述上层结构包括上基板、第三金属层和垫块，所述第三金属层铺设于所述上基板的下表面，所述垫块焊接于所述第三金属层的下表面，所述垫块的底面焊接于所述金属夹的上表面，所述金属夹通过所述垫块与所述第三金属层电连接。

8、进一步地，所述第二金属层设有垫片，所述垫片位于所述第二金属层的上表面，所述垫片的上表面与所述芯片的上表面平齐，所述金属夹焊接于所述垫片的上表面。

9、进一步地，所述下基板的上表面在所述第一金属层和所述第二金属层之间形成让位空间，所述第一源极端子和所述栅极端子位于所述让位空间内，所述第一源极端子与所述第一金属层相隔开，所述栅极端子与所述第一源极端子相隔开，所述栅极端子与所述第二金属层相隔开，所述第一源极端子的一端伸出所述下基板，所述栅极端子的一端伸出所述下基板。

10、进一步地，所述第一金属层与所述第一金属层关于所述下基板的中心线对称，所述漏极端子与所述第二源极端子关于所述下基板的中心线对称，所述第一源极端子与所述栅极端子关于所述下基板的中心线对称。

11、一种双芯片并联功率模块的封装方法，其包括以下步骤：

12、s01、在下基板的上表面分别铺设第一源极端子、栅极端子、第一金属层及第二金属层，其中第一源极端子、栅极端子、第一金属层、第二金属层相互隔开，将漏极端子和一对芯片焊接于第一金属层的上表面，将第二源极端子焊接于第二金属层的上表面，将金属垫焊接于第一源极端子，将芯片、金属垫、第二金属层分别与金属夹焊接，其中金属垫与金属夹的连接点在金属夹远离触头的一侧；

13、s02、将导线的两端分别与栅极端子和芯片的栅极电连接；

14、s03、将上层结构焊接于金属夹；

15、s04、将上层结构和下层结构进行塑封。

16、本发明实施例一种双芯片并联功率模块及封装方法与现有技术相比，其有益效果在于：通过让所述金属垫与所述金属夹的连接点设置在所述金属夹远离所述触头的一侧，使第一芯片到触头的通路相对于第二芯片到触头的通路短，第二芯片到金属垫的通路相对于第一芯片到金属垫的通路短，从而让两个芯片的驱动回路电感近似，以使两个芯片有近似的驱动效果，可减小两个芯片的开关损耗差异。

技术特征：

1.一种双芯片并联功率模块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述金属夹为拱形，所述金属夹跨过所述第一源极端子和所述栅极端子，所述金属垫位于所述金属夹的下方。

3.根据权利要求2所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述金属夹设有一对第一连接脚，所述第一连接脚分别与芯片一一对应，所述第一连接脚焊接于所述芯片的源极，所述金属夹在两个所述第一连接脚之间形成矩形的卸载槽。

4.根据权利要求3所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述金属夹设有一对第二连接脚，所述第二连接脚与所述第二金属层电连接，所述金属夹靠近所述第一金属层的一侧和所述金属夹靠近所述第二金属层的一侧关于所述金属夹的中心线对称。

5.根据权利要求2所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述金属夹设有圆弧形的卸载缺口，所述卸载缺口向所述金属夹的中心凹入，所述卸载缺口位于所述第二金属层和所述芯片之间。

6.根据权利要求1所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述上层结构包括上基板、第三金属层和垫块，所述第三金属层铺设于所述上基板的下表面，所述垫块焊接于所述第三金属层的下表面，所述垫块的底面焊接于所述金属夹的上表面，所述金属夹通过所述垫块与所述第三金属层电连接。

7.根据权利要求1所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述第二金属层设有垫片，所述垫片位于所述第二金属层的上表面，所述垫片的上表面与所述芯片的上表面平齐，所述金属夹焊接于所述垫片的上表面。

8.根据权利要求1所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述下基板的上表面在所述第一金属层和所述第二金属层之间形成让位空间，所述第一源极端子和所述栅极端子位于所述让位空间内，所述第一源极端子与所述第一金属层相隔开，所述栅极端子与所述第一源极端子相隔开，所述栅极端子与所述第二金属层相隔开，所述第一源极端子的一端伸出所述下基板。

9.根据权利要求1所述的双芯片并联功率模块，其特征在于：所述第一金属层与所述第一金属层关于所述下基板的中心线对称，所述漏极端子与所述第二源极端子关于所述下基板的中心线对称，所述第一源极端子与所述栅极端子关于所述下基板的中心线对称。

10.一种权利要求1-9任一项所述的双芯片并联功率模块的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及电子技术领域，公开了一种双芯片并联功率模块及封装方法，其包括下层结构，一对芯片，导线，金属夹，金属垫，漏极端子，第二源极端子及上层结构；第一源极端子、栅极端子、第一金属层和第二金属层分别铺设于下基板的上表面，第一源极端子与栅极端子位于第一金属层和第二金属层之间，栅极端的触头位于下基板外；两个芯片焊接于第一金属层；导线的两端分别与栅极端子和芯片的栅极电连接；金属夹分别与第二金属层和芯片的源极电连接；金属垫分别与金属夹和第一源极端子电连接，金属垫与金属夹的连接点在金属夹远离触头的一侧；上层结构与金属夹的上表面电连接，两个芯片有近似的驱动效果。

技术研发人员：滕晓东,郑博宇,刘振
受保护的技术使用者：长沙安牧泉智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14