一种MOSFET臂对模块的制作方法

本技术涉及半导体模块，尤其涉及一种mosfet臂对模块。

背景技术：

1、功率半导体模块在航空航天、轨道交通、电力系统、电动汽车等多个领域应用广泛，臂和臂对结构的模块因为其结构简单、可扩展性强，应用最为广泛。mos臂对模块因为其开关损耗低、电流密度高，在dc/dc变换器、ups系统、高频开关应用中越来越受到青睐。

2、而多芯片并联是mos臂对模块常用的扩充电流容量的结构设计方式，由于芯片电极引出方式、不同芯片性能参数的差异性、拓扑布局的限制以及内部互连的复杂性导致模块内部寄生分布电感较大，并可能带来开关过程中芯片之间的电流不均衡问题，因此降低模块分布电感，提高并联芯片的电流均衡能力，已成为业内攻关的重要课题。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种mosfet臂对模块。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种mosfet臂对模块，包括外壳，所述外壳下方嵌装有底板，所述底板上方连接有两块主陶瓷覆铜板，且底板的顶部两端均设置有辅陶瓷覆铜板，所述主陶瓷覆铜板上设置有芯片、栅源电阻、栅驱电阻、键合线、第一驱动信号端子、第二驱动信号端子、第三驱动信号端子和第四驱动信号端子，所述辅陶瓷覆铜板上分别设置有负极功率端子、第一交流输出端子、第二交流输出端子和正极功率端子，且第一交流输出端子和第二交流输出端子延伸出外壳的一侧，所述负极功率端子和正极功率端子对称延伸出外壳的另一侧，且外壳内部灌封有绝缘保护胶。

4、优选的，两块所述主陶瓷覆铜板包括内部的源接铜箔、公共极接铜箔、漏接铜箔和总栅铜箔，且源接铜箔、公共极接铜箔和漏接铜箔分别通过键合线连接。

5、优选的，所述负极功率端子通过键合线与源接铜箔连接，且正极功率端子与源接铜箔连接，所述第一交流输出端子和第二交流输出端子与公共极接铜箔连接。

6、优选的，所述芯片采用表面贴装的塑封结构形式，且芯片由芯片栅极、芯片源极和芯片漏极构成；且两块主陶瓷覆铜板的一侧由若干芯片构成一个mosfet臂,所述芯片的芯片漏极和芯片源极分别通过主陶瓷覆铜板连接在一起，且芯片栅极通过主陶瓷覆铜板连接有栅驱电阻，通过键合线汇集到总栅铜箔上。。

7、优选的，所述主陶瓷覆铜板一侧的总栅铜箔与源接铜箔之间设置有栅源电阻，且主陶瓷覆铜板另一侧的总栅铜箔与公共极接铜箔之间设置有栅源电阻。

8、优选的，所述源接铜箔、公共极接铜箔和总栅铜箔上分别连接有第一驱动信号端子、第二驱动信号端子、第三驱动信号端子和第四驱动信号端子。

9、优选的，所述栅驱电阻的阻值为不大于5欧姆，且栅源电阻的阻值为20千欧～40千欧之间。

10、与现有技术相比，本实用新型提供了一种mosfet臂对模块，具备以下有益效果：

11、1、本设计的mosfet臂对模块，通过采用表面贴装的塑封结构芯片，简化芯片电极引出方式，便于并联芯片的性能参数匹配筛选，内部互连的键合线数量明显减少，从而使模块分布电感降低15%以上，电流均衡能力增强，芯片各位置的温度差异在5℃以内；

12、2、本设计的mosfet臂对模块，通过在模块内部设置栅驱电阻，合理控制开关速度，减少栅极回路面积，降低噪声影响，且模块内部设置栅源电阻，提高抗静电干扰能力，避免模块误动作进而损坏栅极和源极，通过设置主陶瓷覆铜板、辅陶瓷覆铜板，使功率端子与芯片拓扑结构分开，在提高散热能力的同时，减小芯片拓扑结构的机械应力。

13、该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型结构简单，操作方便。

技术特征：

1.一种mosfet臂对模块，包括外壳（16），其特征在于，所述外壳（16）下方嵌装有底板（15），所述底板（15）上方连接有两块主陶瓷覆铜板（9），且底板（15）的顶部两端均设置有辅陶瓷覆铜板（14），所述主陶瓷覆铜板（9）上设置有芯片（12）、栅源电阻（10）、栅驱电阻（11）、键合线（13）、第一驱动信号端子（5）、第二驱动信号端子（6）、第三驱动信号端子（7）和第四驱动信号端子（8），所述辅陶瓷覆铜板（14）上分别设置有负极功率端子（1）、第一交流输出端子（2）、第二交流输出端子（3）和正极功率端子（4），且第一交流输出端子（2）和第二交流输出端子（3）延伸出外壳（16）的一侧，所述负极功率端子（1）和正极功率端子（4）对称延伸出外壳的另一侧，且外壳（16）内部灌封有绝缘保护胶。

2.根据权利要求1所述的一种mosfet臂对模块，其特征在于，两块所述主陶瓷覆铜板（9）包括内部的源接铜箔（901）、公共极接铜箔（902）、漏接铜箔（903）和总栅铜箔（904），且源接铜箔（901）、公共极接铜箔（902）和漏接铜箔（903）分别通过键合线（13）连接。

3.根据权利要求2所述的一种mosfet臂对模块，其特征在于，所述负极功率端子（1）通过键合线（13）与源接铜箔（901）连接，且正极功率端子（4）与源接铜箔（901）连接，所述第一交流输出端子（2）和第二交流输出端子（3）与公共极接铜箔（902）连接。

4.根据权利要求3所述的一种mosfet臂对模块，其特征在于，所述芯片（12）采用表面贴装的塑封结构形式，且芯片（12）由芯片栅极（1201）、芯片源极（1202）和芯片漏极（1203）构成；且两块主陶瓷覆铜板（9）的一侧由若干芯片（12）构成一个mosfet臂,所述芯片（12）的芯片漏极（1203）和芯片源极（1202）分别通过主陶瓷覆铜板（9）连接在一起，且芯片栅极（1201）通过主陶瓷覆铜板（9）连接有栅驱电阻（11），通过键合线（13）汇集到总栅铜箔（904）上。

5.根据权利要求1所述的一种mosfet臂对模块，其特征在于，所述主陶瓷覆铜板（9）一侧的总栅铜箔（904）与源接铜箔（901）之间设置有栅源电阻（10），且主陶瓷覆铜板（9）另一侧的总栅铜箔（904）与公共极接铜箔（902）之间设置有栅源电阻（10）。

6.根据权利要求1所述的一种mosfet臂对模块，其特征在于，所述源接铜箔（901）、公共极接铜箔（902）和总栅铜箔（904）上分别连接有第一驱动信号端子（5）、第二驱动信号端子（6）、第三驱动信号端子（7）和第四驱动信号端子（8）。

7.根据权利要求1所述的一种mosfet臂对模块，其特征在于，所述栅驱电阻（11）的阻值为不大于5欧姆，且栅源电阻（10）的阻值为20千欧～40千欧之间。

技术总结
本技术属于半导体模块技术领域，公开了一种MOSFET臂对模块，包括外壳，所述外壳下方嵌装有底板，所述底板上方连接有两块主陶瓷覆铜板，且底板的顶部两端均设置有辅陶瓷覆铜板，所述主陶瓷覆铜板上设置有芯片、栅源电阻、栅驱电阻、键合线、第一驱动信号端子、第二驱动信号端子、第三驱动信号端子和第四驱动信号端子。本技术通过在模块内部设置栅驱电阻，合理控制开关速度，减少栅极回路面积，降低噪声影响，且模块内部设置栅源电阻，提高抗静电干扰能力，避免模块误动作进而损坏栅极和源极，通过设置主陶瓷覆铜板、辅陶瓷覆铜板，使功率端子与芯片拓扑结构分开，在提高散热能力的同时，减小芯片拓扑结构的机械应力。

技术研发人员：邱玉石,杨胜国,曲成岩
受保护的技术使用者：阜新飞宇电子科技有限公司
技术研发日：20230411
技术公布日：2024/1/13