大电流低电感功率半导体模块的制作方法

本技术涉及功率半导体，尤其涉及大电流低电感功率半导体模块。

背景技术：

1、功率半导体技术在当今快速发展的工业领域占有非常重要的地位，功率模块作为功率半导体技术的代表，已广泛应用于电动汽车，光伏发电，风力发电，工业变频等行业。随着我国工业的崛起，功率半导体模块有着更加广阔的市场前景。

2、为了提升电力电子系统的工作效率，要求功率模块具有更高的开关频率，但是传统封装结构的寄生电感较大，在功率半导体器件开关时造成较大的电压过冲，增加了功率器件过压击穿的风险，限制了功率模块开关频率的进一步提高。寄生电感一直都是电力电子器件应用中需要克服的主要难题，尤其是高频、大功率应用场合。

3、现有的主流功率模块，包括外框、底板、绝缘基板、功率芯片、键合线、功率端子等。三块绝缘基板通过焊接设置在底板上方，每块绝缘基板的上方焊接有若干功率芯片，绝缘基板的铜层与芯片形成电连接；芯片的正面通过键合线与绝缘基板的铜层形式电连接。功率回路均依赖于绝缘基板上表面铜层，使得功率半导体的功率密度难以进一步提升；同时功率回路的寄生电感较大，无法满足快速开关动作，不适合用高频应用场合。

技术实现思路

1、本实用新型针对以上问题，提供了一种降低模块的寄生电感，提高功率密度的大电流低电感功率半导体模块。

2、本实用新型的技术方案是：

3、大电流低电感功率半导体模块，包括绝缘基板、功率芯片、键合线、正电极、负电极和输出电极；所述绝缘基板固定设置在底板上，包括间隔设置的上半桥绝缘基板和下半桥绝缘基板；所述功率芯片键合在绝缘基板的顶部；所述绝缘基板的顶部设有与之电性连接的扁平连接桥。

4、具体的，所述扁平连接桥设置在所述下半桥绝缘基板的顶部；

5、所述扁平连接桥的左侧引脚与上半桥绝缘基板连接，右侧引脚与正电极电连接。

6、具体的，所述扁平连接桥设置在所述上半桥绝缘基板的顶部；

7、所述扁平连接桥的左侧引脚与下半桥绝缘基板连接，右侧引脚与所述负电极电连接。

8、具体的，所述扁平连接桥包括依次连接的左侧引脚，连接桥本体和右侧引脚；

9、所述左侧引脚的个数不少于一只，与上半桥绝缘基板或下半桥绝缘基板连接；

10、所述连接桥本体与键合线顶部设有间距；

11、所述右侧引脚的个数不少于一只，与下半桥绝缘基板或上半桥绝缘基板连接。

12、具体的，所述扁平连接桥上设有若干从下半桥绝缘基板方向向上半桥绝缘基板方向延伸的矩形孔。

13、具体的，若干所述矩形孔间隔均布设置。

14、具体的，所述矩形孔上设有若干间隔设置的圆形孔一。

15、具体的，所述扁平连接桥上设有若干从下半桥绝缘基板方向向上半桥绝缘基板方向延伸的圆形孔二。

16、具体的，若干所述矩形孔之间的间隔从中部向两侧递增。

17、具体的，若干所述矩形孔的宽度从中部向两侧依次递减。

18、本实用新型有益效果：

19、1）本实用利用功率回路的扁平连接桥，与下方的电流流向相反，利用电磁原理、磁路互消原理，降低了模块的寄生电感。

20、2）本案功率回路不完全依赖于绝缘基板上表面铜层，因此可以设置更多的功率半导体芯片，从而实现了更大电流规格，增加了功率密度。

技术特征：

1.大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，包括绝缘基板、功率芯片、键合线、正电极、负电极和输出电极；所述绝缘基板固定设置在底板上，包括间隔设置的上半桥绝缘基板和下半桥绝缘基板；所述功率芯片焊接在绝缘基板的顶部；所述绝缘基板的顶部设有与之电性连接的扁平连接桥。

2.根据权利要求1所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，所述扁平连接桥设置在所述下半桥绝缘基板的顶部；

3.根据权利要求1所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，所述扁平连接桥设置在所述上半桥绝缘基板的顶部；

4.根据权利要求1所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，所述扁平连接桥包括依次连接的左侧引脚，连接桥本体和右侧引脚；

5.根据权利要求1所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，所述扁平连接桥上设有若干从下半桥绝缘基板方向向上半桥绝缘基板方向延伸的矩形孔。

6.根据权利要求5所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，若干所述矩形孔间隔均布设置。

7.根据权利要求6所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，所述矩形孔上设有若干间隔设置的圆形孔一。

8.根据权利要求5所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，所述扁平连接桥上设有若干从下半桥绝缘基板方向向上半桥绝缘基板方向延伸的圆形孔二。

9.根据权利要求5所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，若干所述矩形孔之间的间隔从中部向两侧递增。

10.根据权利要求5或9所述的大电流低电感功率半导体模块，其特征在于，若干所述矩形孔的宽度从中部向两侧依次递减。

技术总结
大电流低电感功率半导体模块,涉及功率半导体技术领域。包括绝缘基板、功率芯片、键合线、正电极、负电极和输出电极；所述绝缘基板固定设置在底板上，包括间隔设置的上半桥绝缘基板和下半桥绝缘基板；所述功率芯片键合在绝缘基板的顶部；所述绝缘基板的顶部设有与之电性连接的扁平连接桥。本实用利用功率回路的扁平连接桥，与下方的电流流向相反，利用电磁原理、磁路互消原理，降低了模块的寄生电感。

技术研发人员：金晓行,王玉林,李冯,王毅
受保护的技术使用者：江苏扬杰半导体有限公司
技术研发日：20230429
技术公布日：2024/1/14