一种具有测温功能的双面散热功率半导体模块总成制造技术

本发明专利技术涉及一种具有测温功能的双面散热功率半导体模块总成，包括：第一功率端子、第二功率端子、冷却器、双面敷铜基板、散热铜板、测温电阻、半导体芯片、敷铜基板、绑定线和信号端子；所述冷却器上表面与所述双面敷铜基板连接，所述双面敷铜基板上表面与所述半导体芯片和所述第二功率端子连接，所述半导体芯片上表面与所述散热铜板连接，所述散热铜板上表面与所述敷铜基板和所述第一功率端子连接，所述敷铜基板上表面与所述测温电阻连接，所述绑定线将所述测温电阻和半导体芯片的电气信号引出至所述敷铜基板上，所述双面敷铜基板上表面还与所述信号端子连接，解决了现有技术中测温不准、散热能力差、杂散参数大的缺陷。杂散参数大的缺陷。杂散参数大的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种具有测温功能的双面散热功率半导体模块总成


[0001]本专利技术涉及半导体模块
，具体涉及一种具有测温功能的双面散热功率半导体模块总成。

技术介绍

[0002]半导体功率模块封装技术主要解决模块的散热、电流承载、可靠连接、功率密度提升等，现有的功率模块的测温方式是在半导体芯片的周围放置测温电阻，此种测温方式反应慢且有不确定的温度差，通常需要结合芯片结温估算算法实时计算模块内芯片温度，配合结温估算得到的测温精度通常仍有较大偏差，稳态测温精度一般在
±
10℃，瞬态误差更大，且实时的结温估算占用处理芯片资源，影响主控芯片处理能力；
[0003]现有的功率模块封装技术，使用铝或铜绑定线连接功率芯片与功率端子，此种连接方式有较大的杂散电感，导致半导体开关过程中产生较大的电压电流冲击，影响芯片工作寿命，且EMC性能差，特别是SiC器件，开关特性快，EMC性能较IGBT会更差一些；现有的功率模块封装技术，通常使用的是单面散热技术，只对半导体芯片的下表面散热，散热效果差；现有的功率模块封装技术，与外界的连接铜排是横向并排布置的，这样布置的分布杂散参数较大。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中测温不准、散热能力差、杂散参数大的缺陷，从而提供一种具有测温功能的双面散热功率半导体模块总成。
[0005]一种具有测温功能的双面散热功率半导体模块总成，包括：第一功率端子1、第二功率端子2、冷却器3、双面敷铜基板4、散热铜板5、测温电阻6、半导体芯片7、敷铜基板8、绑定线9和信号端子10；
[0006]所述冷却器3上表面与所述双面敷铜基板4连接，所述双面敷铜基板4上表面与所述半导体芯片7和所述第二功率端子2连接，所述半导体芯片7上表面与所述散热铜板5连接，所述散热铜板5上表面与所述敷铜基板8和所述第一功率端子1连接，所述敷铜基板8上表面与所述测温电阻6连接，所述绑定线9将所述测温电阻6和半导体芯片7的电气信号引出至所述敷铜基板8上，所述双面敷铜基板4上表面还与所述信号端子10连接。
[0007]进一步，所述敷铜基板4上表面共设置4个所述信号端子10，4个所述信号端子10分别为第一信号端子10
‑
1、第二信号端子10
‑
2、第三信号端子10
‑
3和第四信号端子10
‑
4。
[0008]进一步，所述半导体芯片7个数根据实际需要进行设置，当个数为2颗以上时，多颗所述半导体芯片7需并联设置。
[0009]进一步，所述半导体芯片7为绝缘栅双极型晶体管，所述第一功率端子1与绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极连接，所述第二功率端子与绝缘栅双极型晶体管的发射极连接，所述第三信号端子10
‑
3与绝缘栅双极型晶体管的门极连接，所述第四信号端子10
‑
4与绝缘栅双极型晶体管的发射极连接。
[0010]进一步，所述半导体芯片7为金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管，所述第一功率端子1与金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接，所述第二功率端子2与金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管的源极连接，所述第三信号端子10
‑
3与金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接，所述第四信号端子10
‑
4与金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管的源极连接。
[0011]进一步，还包括第一外界功率端子15和第二外界功率端子16，所述第一外界功率端子15与所述第一功率端子1连接，所述第二外界功率端子16与铜排17一端连接，所述铜排17另一端与所述第二功率端子2连接。
[0012]进一步，所述第一功率端子1的长度和所述第二功率端子2的长度不同，且第一外界功率端子15的长度和所述第二外界功率端子16的长度也不同。
[0013]进一步，述第一功率端子1长度短于所述第二2的长度，且第一外界功率端子15的长度短于所述第二外界功率端子16的长度。
[0014]进一步，还包括散热器12、绝缘垫片14；所述散热器12与所述敷铜基板8连接，所述绝缘垫片14位于所述第一功率端子1和所述第二功率端子2之间。
[0015]进一步，所述半导体芯片7下表面银烧到所述双面敷铜基板4上，所述半导体芯片7上表面焊接在所述散热铜板5下表面。
[0016]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0017]1.本专利技术将测温传感器直接连接在半导体芯片的上表面，可以直接读取到半导体芯片温度，无延时和误差，测温更准确。
[0018]2.本专利技术使用敷铜基板加铜排的连接方式代替绑定线的连接方式，大大缩减了杂散电感，并且散热能力更强，体积更小。
[0019]3.本专利技术采用双面散热技术，半导体芯片下表面银烧到双面敷铜基板上，敷铜基板的下表面焊接到直接水冷散热器上；半导体芯片上表面焊接铜板用于直接散热
[0020]4.本专利技术布置上下层叠的铜排，使电流回路最小，最大程度降低分布杂散参数。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术功率端子与半导体芯片的连接示意图；
[0023]图2为本专利技术的结构图；
[0024]图3为图2的侧视图；
[0025]图4为本专利技术功率端子与外界功率端子连接示意图；
[0026]附图标记说明：
[0027]1‑
第一功率端子；2
‑
第二功率端子；3
‑
冷却器；
[0028]4‑
双面敷铜基板；5
‑
散热铜板；6
‑
测温电阻；
[0029]7‑
半导体芯片；8
‑
敷铜基板；9
‑
绑定线；
[0030]10
‑
信号端子；10
‑1‑
第一信号端子；10
‑2‑
第二信号端子；
[0031]10
‑3‑
第三信号端子；10
‑
4第四信号端子；12
‑
散热器；
[0032]13
‑
塑封框架；14
‑
绝缘垫片；15
‑
第一外界功率端子；
[0033]16
‑
第二外界功率端子；17
‑
铜排；
具体实施方式
[0034]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有测温功能的双面散热功率半导体模块总成，其特征在于，包括：第一功率端子(1)、第二功率端子(2)、冷却器(3)、双面敷铜基板(4)、散热铜板(5)、测温电阻(6)、半导体芯片(7)、敷铜基板(8)、绑定线(9)和信号端子(10)；所述冷却器(3)上表面与所述双面敷铜基板(4)连接，所述双面敷铜基板(4)上表面与所述半导体芯片(7)和所述第二功率端子(2)连接，所述半导体芯片(7)上表面与所述散热铜板(5)连接，所述散热铜板(5)上表面与所述敷铜基板(8)和所述第一功率端子(1)连接，所述敷铜基板(8)上表面与所述测温电阻(6)连接，所述绑定线(9)将所述测温电阻(6)和半导体芯片(7)的电气信号引出至所述敷铜基板(8)上，所述双面敷铜基板(4)上表面还与所述信号端子(10)连接。2.根据权利要求1所述的半导体模块总成，其特征在于，所述敷铜基板(4)上表面共设置4个所述信号端子(10)，4个所述信号端子(10)分别为第一信号端子(10
‑
1)、第二信号端子(10
‑
2)、第三信号端子(10
‑
3)和第四信号端子(10
‑
4)。3.根据权利要求1所述的半导体模块总成，其特征在于，所述半导体芯片(7)个数根据实际需要进行设置，当个数为2颗以上时，多颗所述半导体芯片(7)需并联设置。4.根据权利要求3所述的半导体模块总成，其特征在于，所述半导体芯片(7)为绝缘栅双极型晶体管，所述第一功率端子(1)与绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极连接，所述第二功率端子(2)与绝缘栅双极型晶体管的发射极连接，所述第三信号端子(10
‑
3)与绝缘栅双极型晶体管的门极连接，所述第四信号端子(10
‑
4)与绝缘栅双极型晶体管的发射极连接。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟华，刘志强，赵慧超，王斯博，王宇，文彦东，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：