【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件，尤其涉及一种无端子的双面散热功率半导体模块及封装组件。
技术介绍
1、功率半导体模块广泛应用于工业变频、变流器、汽车电机控制器等需要进行电能转换的场景。并且，传统的功率半导体模块采用单面冷却结构，功率芯片损耗产生的热量通过陶瓷基板单方向传导至散热器。但是，对于高集成度或功率较大的功率半导体而言，由于芯片发热量较大，单面散热的散热效率较差，难以解决较高热量的散热需求，因此对于双面散热的方案需求越来越迫切。
2、现有双面散热方案存在制作流程复杂、可实现难度大、模块占用空间大、兼容性较差的问题，而在车用模块中，对体积和功率密度都有很高的要求。并且功率半导体模块中的功率回路、信号回路通常采用引线框架、分立引脚、分立铜箔等结构实现与外部部件的连接，将进一步增加模块的尺寸，降低电机控制器结构布局灵活性，增加成本。因此，需要一种整体尺寸小、功率密度高、兼容性强的双面散热功率半导体模块及封装组件。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种无端子的双面散热功率半导体模块，实现尺寸小、功率密度高、兼容性强的效果。
2、本专利技术公开了一种无端子的双面散热功率半导体模块，包括第一衬底与第二衬底，所述第一衬底与所述第二衬底均包括贴合设置的连接铜层、绝缘介质层及外覆铜层，所述绝缘介质层设置于所述连接铜层与所述外覆铜层之间；
3、所述第一衬底与所述第二衬底间隔对向设置，使所述第一衬底的连接铜层与所述第二衬底的连接铜层相对
4、所述第二衬底的连接铜层上设置有上桥臂芯片与下桥臂芯片，所述第二衬底的连接铜层分别与所述上桥臂芯片的焊点面及所述下桥臂芯片的焊点面连接，所述第一衬底的连接铜层分别与所述上桥臂芯片的上表面及所述下桥臂芯片的上表面连接；
5、所述第一衬底的长度大于所述第二衬底的长度，使所述第一衬底的连接铜层沿水平方向延伸并部分露出于所述第二衬底之外；
6、所述上桥臂芯片与所述下桥臂芯片之间设置有换流垫块，所述换流垫块分别连接所述第一衬底的连接铜层与所述第二衬底的连接铜层，使所述上桥臂芯片与所述下桥臂芯片间导通。
7、优选地，所述第一衬底的连接铜层包括相互绝缘的第一主铜箔、第二主铜箔、第三主铜箔及第四主铜箔，所述第二衬底的连接铜层包括相互绝缘的第五主铜箔及第六主铜箔，所述第一主铜箔、所述第二主铜箔及所述第三主铜箔部分露出于所述第二衬底之外，所述换流垫块连接所述第四主铜箔与所述第六主铜箔；
8、所述第五主铜箔连接所述上桥臂芯片的焊点面，所述第六主铜箔连接所述下桥臂芯片的焊点面，所述第四主铜箔连接所述上桥臂芯片的上表面，所述第二主铜箔连接所述下桥臂芯片的上表面；
9、还包括直流垫块与交流垫块，所述直流垫块连接所述第一主铜箔与所述第五主铜箔，所述交流垫块连接所述第三主铜箔与所述第六主铜箔；
10、换流回路电流从所述第一主铜箔流入，经由所述直流垫块进入所述第五主铜箔，流经所述上桥臂芯片后进入所述第四主铜箔，而后经由所述换流垫块进入所述第六主铜箔，流经所述下桥臂芯片与所述交流垫块后分别进入所述第二主铜箔与所述第三主铜箔，分别从所述第二主铜箔与所述第三主铜箔流出所述功率半导体模块。
11、优选地，所述第一衬底的连接铜层还包括相互绝缘的第一辅助铜箔、第二辅助铜箔、第三辅助铜箔、第四辅助铜箔、第五辅助铜箔及第六辅助铜箔，所述第一辅助铜箔、第二辅助铜箔、第三辅助铜箔、第四辅助铜箔、第五辅助铜箔及第六辅助铜箔部分露出于所述第二衬底之外；
12、还包括上桥臂信号垫块与下桥臂信号垫块，所述上桥臂信号垫块连接所述第一辅助铜箔与所述第五主铜箔，所述下桥臂信号垫块连接所述第六辅助铜箔与所述第六主铜箔；
13、所述第二辅助铜箔与所述第三辅助铜箔分别连接至所述上桥臂芯片的上表面，所述第四辅助铜箔与所述第五辅助铜箔分别连接至所述下桥臂芯片的上表面；
14、换流回路电流从所述第一主铜箔流入，经由所述直流垫块进入所述第五主铜箔，经由所述上桥臂信号垫块进入所述第一辅助铜箔，以及流经所述上桥臂芯片后进入所述第四主铜箔、所述第二辅助铜箔及所述第三辅助铜箔，而后经由所述换流垫块进入所述第六主铜箔，经由所述下桥臂信号垫块进入所述第六辅助铜箔，以及流经所述下桥臂芯片与所述交流垫块后分别进入所述第二主铜箔、所述第四辅助铜箔、所述第五辅助铜箔与所述第三主铜箔，分别从所述第二主铜箔与所述第三主铜箔流出所述功率半导体模块。
15、优选地，所述第五主铜箔与所述上桥臂芯片之间设置有第一导电垫块，所述第五主铜箔与所述第一导电垫块的底面连接，所述第一导电垫块的顶面与所述上桥臂芯片的焊点面连接；
16、所述第六主铜箔与所述下桥臂芯片之间设置有第二导电垫块，所述第六主铜箔与所述第二导电垫块的底面连接，所述第二导电垫块的顶面与所述下桥臂芯片的焊点面连接。
17、优选地，所述第一衬底与所述第二衬底间隔安装于绝缘外壳内，使所述第一衬底的连接铜层与所述第二衬底的连接铜层于所述绝缘外壳内相对，所述第一衬底的外覆铜层与所述第二衬底的外覆铜层相背并分别露出于所述绝缘外壳之外；
18、所述绝缘外壳于顶面开设有凹槽，使所述第一主铜箔、所述第二主铜箔、所述第三主铜箔、所述第一辅助铜箔、所述第二辅助铜箔、所述第三辅助铜箔、所述第四辅助铜箔、所述第五辅助铜箔及所述第六辅助铜箔部分露出于所述绝缘外壳之外。
19、优选地，所述上桥臂芯片包括上桥臂igbt芯片与上桥臂二极管芯片，所述下桥臂芯片包括下桥臂igbt芯片与下桥臂二极管芯片。
20、优选地，所述第二衬底的连接铜层与所述上桥臂芯片的焊点面通过真空回流焊连接，所述第二衬底的连接铜层与所述下桥臂芯片的焊点面通过真空回流焊连接，所述第一衬底的连接铜层与所述上桥臂芯片的上表面通过真空回流焊连接，所述第一衬底的连接铜层与所述下桥臂芯片的上表面通过真空回流焊连接。
21、优选地，所述第一导电垫块、所述第二导电垫块、所述换流垫块、所述信号垫块及所述功率垫块的材料包括铝碳化硅、钼铜合金或铜。
22、本专利技术还公开了一种功率半导体封装组件，包括至少三个如前所述的功率半导体模块，各个所述功率半导体模块同向并列设置；
23、分别在各所述功率半导体模块的所述第一衬底的外覆铜层与所述第二衬底的外覆铜层上连接散热器。
24、采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：由第一衬底的连接铜层直接承接功率回路与信号回路并外露，无外伸式端子设计，降低功率半导体模块横向尺寸并提高兼容性；通过倒装芯片技术使芯片的焊点面直接与连接铜层相连接，降低功率半导体模块的竖向尺寸；通过设置外露的外覆铜层，使功率半导体模块能够进行双面散热。
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1.一种无端子双面散热的功率半导体模块，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的功率半导体模块，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的双面散热功率半导体模块，其特征在于，
8.根据权利要求2所述的双面散热功率半导体模块，其特征在于，
9.一种功率半导体封装组件，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种无端子双面散热的功率半导体模块，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏雨昕，王明阳，
申请(专利权)人：臻驱科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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