功率模块内部连接铜片及其制备方法、功率半导体模块技术

本发明专利技术提供了一种功率模块内部连接铜片及其制备方法、功率半导体模块，包括铜板、第一铜带及第二铜带，所述第一铜带和所述第二铜带间隔设置在所述铜板上；所述第一铜带和所述第二铜带均为弧形；所述第一铜带的两端均连接设置在所述铜板上，所述第二铜带的两端均连接设置在铜板上。本发明专利技术减小模块内铜板二次成型难度，使具备批量生产能力。使具备批量生产能力。使具备批量生产能力。

【技术实现步骤摘要】
功率模块内部连接铜片及其制备方法、功率半导体模块


[0001]本专利技术涉及功率半导体模块封装
，具体地，涉及一种功率模块内部连接铜片及其制备方法、功率半导体模块。

技术介绍

[0002]在电源，电力电子变换器应用中，功率半导体(IGBT，MOSFET，SiC,GaN等)器件因为被广泛采用，在功率较大的场合下一般使用模块的封装内部连接会用到铜片工艺。
[0003]铜的导电能力强可以减小导通电阻和寄生电感，同时铜框架和芯片的接触面积大，并且热膨胀系数为16.9x10
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6/K，远低于传统的铝绑定线，这样可以增强功率循环寿命。但是用于焊接的铜片，生产加工要求镂空设计，以减少总重量，防止焊接时或热应力下，压碎芯片，同时在各个铜凸块间的平面度控制要求下，需要做二次成型，但因为弧度的工艺偏差和多方向的绑定线位置设计需求，给二次成型加工带来了极大的复杂程度，最终导致UPH产量低，人力成本上升，良品率差的结果，不具备批量生产性。
[0004]公开号CN107742790A的专利文献公开了一种电子连接器用快速连接铜片及其连接端子，包括连接铜片和连接端子，连接铜片呈对称式结构，包括卡入部、导向部和接线部，卡入部由第一卡板和第二卡板构成，导向部由2个平行的导向板构成，接线部的截面呈中空等腰梯形，连接端子呈圆台形。但是该专利文献仍然存在产量低，人力成本上升，良品率差的结果，不具备批量生产性的缺陷。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种功率模块内部连接铜片及其制备方法、功率半导体模块。
[0006]根据本专利技术提供的一种功率模块内部连接铜片，包括铜板、第一铜带及第二铜带，所述第一铜带和所述第二铜带间隔设置在所述铜板上；
[0007]所述第一铜带和所述第二铜带均为弧形；所述第一铜带的两端均连接设置在所述铜板上，所述第二铜带的两端均连接设置在铜板上。
[0008]优选的，所述铜板上对应所述铜带下方位置处设置有穿孔。
[0009]优选的，所述第一铜带和所述第二铜带一体成型设置。
[0010]优选的，所述第一铜带的宽为2000um宽，所述第一铜带的厚度为200um。
[0011]优选的，所述第二铜带的宽为2000um宽。
[0012]优选的，所述第二铜带的厚度为200um。
[0013]本专利技术还提供一种基于上述的功率模块内部连接铜片的制备方法，包括如下步骤：
[0014]步骤1：通过绑定键合工艺将弧形的第一铜带和弧形的第二铜带连接到铜板上；
[0015]步骤2：从第一铜带和第二铜带的侧面分别插入相应的金属条来支撑第一铜带和第二铜带；
[0016]步骤3：将铜板定位到成型治具上，通过成型治具进行压合成型。
[0017]本专利技术还提供一种基于上述的功率模块内部连接铜片的制备方法，包括如下步骤：
[0018]步骤1：将弧形的第一铜带和弧形的第二铜带对应铜板上的穿孔进行放置，
[0019]步骤2：通过绑定键合工艺将第一铜带和第二铜带连接在铜板上；
[0020]步骤3：将需要支撑第一铜带和第二铜带的金属条从穿孔处穿出并固定，对第一铜带和第二铜带进行支撑；
[0021]步骤4：将铜板定位到成型治具上，通过成型治具进行压合成型。
[0022]本专利技术还提供一种基于上述的功率模块内部连接铜片的制备方法，包括如下步骤：
[0023]步骤1：在焊接头上加装成圈器；
[0024]步骤2：将铜带绑定在铜板上；
[0025]步骤3：对铜带进行拉线弧，一次成型为最终平台形状。
[0026]本专利技术还提供一种功率半导体模块，包括上述的功率模块内部连接铜片。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0028]1、本专利技术减小内部电气连接用的铜板重量，从而降低其与芯片焊接时对芯片造成机械力压裂；
[0029]2、本专利技术减少绑定铜板二次成型时机械加工工艺复杂度。产量提高约10倍，成型良率提高约10％；
[0030]3、本专利技术减小模块内铜板二次成型难度，使具备批量生产能力。
附图说明
[0031]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0032]图1为本专利技术实施例一的功率模块内部连接铜片的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例一的功率模块内部连接铜片的加工示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例一的功率模块内部连接铜片的安装示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例二的功率模块内部连接铜片的结构示意图；
[0036]图5为本专利技术实施例二的功率模块内部连接铜片的加工示意图；
[0037]图6为本专利技术实施例二的功率模块内部连接铜片的安装示意图；
[0038]图7为本专利技术实施例三的功率模块内部连接铜片的加工示意图。
[0039]图中示出：
[0040]铜板1
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穿孔4
[0041]第一铜带2
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金属条5
[0042]第二铜带3
具体实施方式
[0043]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术
人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0044]实施例1：
[0045]如图1～3所示，本专利技术提供的一种功率模块内部连接铜片，包括铜板1、第一铜带2及第二铜带3，第一铜带2和第二铜带3间隔设置在铜板1上，第一铜带2和第二铜带3均为弧形；第一铜带2的两端均连接设置在铜板1上，第二铜带3的两端均连接设置在铜板1上。铜板1中空设置。第一铜带2的宽为2000um宽，第一铜带2的厚度为200um。第二铜带3的宽为2000um宽，第二铜带3的厚度为200um。
[0046]本专利技术还提供一种基于上述的功率模块内部连接铜片的制备方法，包括如下步骤：
[0047]步骤1：通过绑定键合工艺将弧形的第一铜带2和弧形的第二铜带3连接到铜板1上；
[0048]步骤2：从第一铜带2和第二铜带3的侧面分别插入相应的金属条5来支撑第一铜带2和第二铜带3；
[0049]步骤3：将铜板1定位到成型治具上，通过成型治具进行压合成型。
[0050]本实施例减小模块内铜板二次成型难度，使具备批量生产能力。
[0051]在优选例中，实心铜板上，通过绑定键合工艺，将2000um，200um厚度的铜带连接到铜板上，铜带为弧形，再从线弧侧面分别插入相应的金属条来支撑线弧，最后通过特定高度的成型治具，压合而成，如图1和图2所示。成型后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块内部连接铜片，其特征在于，包括铜板(1)、第一铜带(2)及第二铜带(3)，所述第一铜带(2)和所述第二铜带(3)间隔设置在所述铜板(1)上；所述第一铜带(2)和所述第二铜带(3)均为弧形；所述第一铜带(2)的两端均连接设置在所述铜板(1)上，所述第二铜带(3)的两端均连接设置在铜板(1)上。2.根据权利要求1所述的功率模块内部连接铜片，其特征在于，所述铜板(1)上对应所述第一铜带(2)和所述第二铜带(3)下方位置处设置有穿孔(4)。3.根据权利要求1所述的功率模块内部连接铜片，其特征在于，所述第一铜带(2)和所述第二铜带(3)一体成型设置。4.根据权利要求1所述的功率模块内部连接铜片，其特征在于，所述铜板(1)中空设置。5.根据权利要求1所述的功率模块内部连接铜片，其特征在于，所述第一铜带(2)的宽为2000um宽，所述第一铜带(2)的厚度为200um。6.根据权利要求1所述的功率模块内部连接铜片，其特征在于，所述第二铜带(3)的宽为2000um宽，所述第二铜带(3)的厚度为200um。7.一种基于权利要求1所述的功率模块内部连接铜片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪旭，梁小广，丁烜明，
申请(专利权)人：无锡利普思半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：