【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力半導體，涉及一種共發射極的功率半導體模塊。
技術介紹
1、隨著科技的不斷進步，電子產品朝著大功率和小型化的方向發展。傳統的電力電子功率模塊封裝體積大，重量重，不符合電動汽車、軌道交通、航空航天等領域的高功率密度、輕量化的要求。碳化硅電力電子器件作為未來功率半導體的重要發展方向，具有高頻、高溫、高效的特性，但其寄生電感往往也比較大，高頻應用時會造成過沖電壓較大、損耗增加、散熱效果差，限制了碳化硅性能的發揮。
2、在碳化硅器件的生產過程中，為了提高芯片良品率，相較于硅器件，碳化硅芯片單個器件面積往往較小，這限制了單個碳化硅器件的電流容量，在實際大電流應用場合，往往會選擇通過模塊封裝的方法將多芯片并聯使用來提高電流容量。
3、但由于目前碳化硅器件的模塊封裝技術仍沿用傳統硅器件的封裝技術，在制作過程中使用的綁定線連接工藝會引入較大的寄生電感，這會在碳化硅器件的高速開關過程中產生較為嚴重的電壓過沖和震蕩過程，對于多芯片并聯的使用場景，還存在由于源極寄生電感的差異而引起的并聯不均流問題，電流分配不均會導致不同芯片間損耗的差異，使模塊可靠性降低。
4、為此，設計一種共發射極的功率半導體模塊，從而克服上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種結構簡易合理、制作工藝方便、制作耗時短且性能更優的共發射極的功率半導體模塊。
2、本專利技術是通過如下的技術方案予以實現的：一種共發射極的功率半導體模塊
3、作為優選：所述功率端子由至少兩個第一功率端子和至少一個第二功率端子組成，其中所述第一功率端子的上部呈倒l型結構，在第一功率端子的頂面上設置有第一圓形通孔，其下部分叉形成兩個彎折且帶有第一安裝孔的第一端子腳，所述第二功率端子的上部呈c型結構，在第二功率端子的頂面上設置有第二圓形通孔，其下部分叉形成兩個彎折且帶有第二安裝孔的第二端子腳，其中每個第一功率端子分別通過第一端子腳分別安裝在每塊絕緣陶瓷基板上且呈對稱排布，所述第二功率端子通過第二端子腳架設在兩塊相鄰的絕緣陶瓷基板之間，用以連接兩塊相鄰的絕緣陶瓷基板。
4、作為優選：所述散熱基板的四個邊角處分別設置信號端子，每個信號端子的底部設置有與信號端子一體注塑成型的信號支架，信號支架的底面固定安裝在散熱基板上。
5、作為優選：所述信號支架的中間位置位于信號端子的下部設置有呈s型的緩沖結構，用于信號端子底部焊接部位的緩沖，其緩沖結構遠離信號端子的端部設置有兩個引腳，用于方便將信號端子焊接在散熱基板上。
6、作為優選：所述散熱基板的外側設置有注塑外殼，注塑外殼與散熱基板的連接處通過密封膠進行固定，將散熱基板的頂表面、絕緣陶瓷基板、碳化硅芯片和電阻包裹在內，且在注塑外殼與散熱基板之間灌裝有硅凝膠，從而保證半導體模塊本體正常使用。
7、作為優選：所述注塑外殼的頂表面中間位置分別設置有與第一功率端子、第二功率端子位置相對應的凸塊，相鄰的凸塊之間設置有外凹槽，所述凸塊上設置有用于第一功率端子、第二功率端子穿過的矩形孔，所述注塑外殼頂表面的兩側設置有與信號端子相對應的安裝孔，第一功率端子、第二功率端子以及信號端子分別穿過矩形孔和安裝孔后部分露出，并在每個凸塊的中間位置設置有與第一圓形通孔、第二圓形通孔相對應的螺母孔。
8、作為優選：所述絕緣陶瓷基板由第一銅層、中間陶瓷層和第二銅層組成，且第一銅層、中間陶瓷層和第二銅層之間依次從上至下排布。
9、作為優選：所述注塑外殼的寬度為42mm～48mm，相鄰的凸塊的間距為4mm～8mm，螺母孔的孔間距為4mm～8mm。
10、作為優選：所述銅排為中間多處鏤空的框架結構，用以方便安裝碳化硅芯片，其銅排的至少一端設置有帶卡鉤的連接塊，卡鉤卡在絕緣陶瓷基板對應設置中的卡槽內，用以保證銅排安裝后的穩定性。
11、作為優選：所述注塑外殼的兩側中間位置內凹形成凹陷區，在凹陷區處設置有通孔，并在散熱基板對應設置有與通孔相對應的安裝通孔，用于方便功率半導體模塊本體進行安裝，且凹陷區可作為手持部，方便進行手持。
12、本專利技術的半導體模塊在寬度為42—48mm封裝的功率半導體模塊中制作電路，相較于目前使用的封裝結構，其具有工藝方便、制作耗時短、性能強、壽命長等優勢，有效提高了模塊集成度。
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1.一種共發射極的功率半導體模塊，包括功率半導體模塊本體，其特征在于：所述功率半導體模塊本體由散熱基板（9）以及設置在散熱基板（9）上的至少兩塊絕緣陶瓷基板（10）組成，在每塊所述的絕緣陶瓷基板（10）上均安裝有碳化硅芯片（11）和電阻（12），其中所述碳化硅芯片（11）與絕緣陶瓷基板（10）之間通過銅排（13）連接，所述電阻（12）與碳化硅芯片（11）之間通過金屬導線連接，在所述絕緣陶瓷基板（10）和散熱基板（9）上還分別設置有功率端子和信號端子（4）。
2.根據權利要求1所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述功率端子由至少兩個第一功率端子（5）和至少一個第二功率端子（6）組成，其中所述第一功率端子（5）的上部呈倒L型結構，在第一功率端子（5）的頂面上設置有第一圓形通孔（17），其下部分叉形成兩個彎折且帶有第一安裝孔（18）的第一端子腳（15），所述第二功率端子的上部呈C型結構，在第二功率端子（6）的頂面上設置有第二圓形通孔（19），其下部分叉形成兩個彎折且帶有第二安裝孔（20）的第二端子腳（21），其中每個第一功率端子（5）分別通過第一端子腳（15）分別
3.根據權利要求1或2所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述散熱基板（9）的四個邊角處分別設置信號端子（4），每個信號端子（4）的底部設置有與信號端子（4）一體注塑成型的信號支架（7），信號支架（7）的底面固定安裝在散熱基板（9）上。
4.根據權利要求3所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述信號支架（7）的中間位置位于信號端子（4）的下部設置有呈S型的緩沖結構（16），用于信號端子（4）底部焊接部位的緩沖，其緩沖結構（16）遠離信號端子（4）的端部設置有兩個引腳（22），用于方便將信號端子（4）焊接在散熱基板（9）上。
5.根據權利要求4所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述散熱基板（9）的外側設置有注塑外殼（1），注塑外殼（1）與散熱基板（9）的連接處通過密封膠進行固定，將散熱基板（9）的頂表面、絕緣陶瓷基板（10）、碳化硅芯片（11）和電阻（12）包裹在內，且在注塑外殼（1）與散熱基板（9）之間灌裝有硅凝膠，從而保證半導體模塊本體正常使用。
6.根據權利要求5所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述注塑外殼（1）的頂表面中間位置分別設置有與第一功率端子（5）、第二功率端子（6）位置相對應的凸塊（2），相鄰的凸塊（2）之間設置有外凹槽（3），所述凸塊（2）上設置有用于第一功率端子（5）、第二功率端子（6）穿過的矩形孔（24），所述注塑外殼（1）頂表面的兩側設置有與信號端子（4）相對應的安裝孔（23），第一功率端子（5）、第二功率端子（6）以及信號端子（4）分別穿過矩形孔（24）和安裝孔（23）后部分露出，并在每個凸塊（2）的中間位置設置有與第一圓形通孔（17）、第二圓形通孔（19）相對應的螺母孔（8）。
7.根據權利要求5所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述絕緣陶瓷基板（10）由第一銅層、中間陶瓷層和第二銅層組成，且第一銅層、中間陶瓷層和第二銅層之間依次從上至下排布。
8.根據權利要求6所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述注塑外殼（1）的寬度為42mm～48mm，相鄰的凸塊（2）的間距為4mm～8mm，螺母孔（8）的孔間距為4mm～8mm。
9.根據權利要求1或8所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述銅排（13）為中間多處鏤空的框架結構，用以方便安裝碳化硅芯片（11），其銅排（13）的至少一端設置有帶卡鉤（14）的連接塊（28），卡鉤卡在絕緣陶瓷基板（10）對應設置中的卡槽（29）內，用以保證銅排（13）安裝后的穩定性。
10.根據權利要求6所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述注塑外殼（1）的兩側中間位置內凹形成凹陷區（25），在凹陷區（25）處設置有通孔（26），并在散熱基板（9）對應設置有與通孔（26）相對應的安裝通孔（27），用于方便功率半導體模塊本體進行安裝，且凹陷區（25）可作為手持部，方便進行手持。
...【技術特征摘要】
1.一種共發射極的功率半導體模塊，包括功率半導體模塊本體，其特征在于：所述功率半導體模塊本體由散熱基板（9）以及設置在散熱基板（9）上的至少兩塊絕緣陶瓷基板（10）組成，在每塊所述的絕緣陶瓷基板（10）上均安裝有碳化硅芯片（11）和電阻（12），其中所述碳化硅芯片（11）與絕緣陶瓷基板（10）之間通過銅排（13）連接，所述電阻（12）與碳化硅芯片（11）之間通過金屬導線連接，在所述絕緣陶瓷基板（10）和散熱基板（9）上還分別設置有功率端子和信號端子（4）。
2.根據權利要求1所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述功率端子由至少兩個第一功率端子（5）和至少一個第二功率端子（6）組成，其中所述第一功率端子（5）的上部呈倒l型結構，在第一功率端子（5）的頂面上設置有第一圓形通孔（17），其下部分叉形成兩個彎折且帶有第一安裝孔（18）的第一端子腳（15），所述第二功率端子的上部呈c型結構，在第二功率端子（6）的頂面上設置有第二圓形通孔（19），其下部分叉形成兩個彎折且帶有第二安裝孔（20）的第二端子腳（21），其中每個第一功率端子（5）分別通過第一端子腳（15）分別安裝在每塊絕緣陶瓷基板（10）上且呈對稱排布，所述第二功率端子（6）通過第二端子腳（21）架設在兩塊相鄰的絕緣陶瓷基板（10）之間，用以連接兩塊相鄰的絕緣陶瓷基板（10）。
3.根據權利要求1或2所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述散熱基板（9）的四個邊角處分別設置信號端子（4），每個信號端子（4）的底部設置有與信號端子（4）一體注塑成型的信號支架（7），信號支架（7）的底面固定安裝在散熱基板（9）上。
4.根據權利要求3所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述信號支架（7）的中間位置位于信號端子（4）的下部設置有呈s型的緩沖結構（16），用于信號端子（4）底部焊接部位的緩沖，其緩沖結構（16）遠離信號端子（4）的端部設置有兩個引腳（22），用于方便將信號端子（4）焊接在散熱基板（9）上。
5.根據權利要求4所述的共發射極的功率半導體模塊，其特征在于：所述散熱基板（9）的外側設置有注塑外殼（...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬偉力，
申請(專利權)人：浙江谷藍電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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