專利名稱：母排型功率模塊支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體功率模塊，尤其涉及一種自身帶有母排的功率模塊支架。
背景技術(shù)：
功率模塊是指將多個半導(dǎo)體芯片封裝在一起的模組，其主要包括金屬基板、雙面覆銅板、半導(dǎo)體芯片原件的引出支架。芯片置于雙面覆銅板之上，雙面覆銅板通過焊錫置于金屬基板之上，芯片的響應(yīng)電極弓I到雙面覆銅板的上銅層上，再通過金屬支架引出，從而和外部裝置實(shí)現(xiàn)點(diǎn)連接。長期以來，功率半導(dǎo)體模塊的支架都是以簡單的兩個分立支架來實(shí)現(xiàn)模塊的電氣連接。這種傳統(tǒng)的支架具有制作簡單和價格低廉的優(yōu)點(diǎn)。然而這種傳統(tǒng)支架所帶來的寄生參數(shù)尤其是指寄生電感對模塊的電氣特性具有較大的負(fù)面影響，比如在關(guān)斷過程中會給功率芯片帶來過壓從而導(dǎo)致模塊損壞。同時這些寄生參數(shù)的存在會使得模塊在應(yīng)用中參與高頻振蕩，也使得功率1吳塊具有損壞的風(fēng)險。鑒于此，迫切需要發(fā)明一種新的功率模塊支架，可以極大的降低功率模塊的寄生電感，甚至呈現(xiàn)容性特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對傳統(tǒng)功率模塊結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中的不足，提供一種新型自帶母排型功率模塊支架。本發(fā)明全部金屬材料制成，利用相應(yīng)的絕緣材料來實(shí)現(xiàn)彼此的電氣隔離。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決
所述母排型功率模塊支架包括作為母排的上排的第一架臂以及作為及母排的下排的第二架臂，所述第一架臂包括第一`金屬板以及與第一金屬板垂直向下的第一支腳，所述第二架臂包括第二金屬板以及與第二金屬板垂直向下的第二支腳，所述第一支腳與第二支腳對應(yīng)在第一架臂與第二架臂的位置相互錯開，所述第一金屬板上具有第二架臂上功率模塊伸出的孔，所述第二金屬板具有第一支腳伸出的孔，所述第一金屬板與第二金屬板間填充有絕緣材料，使得第一金屬板與第二金屬板可相互靠近并呈現(xiàn)容性；
所述第一支腳與第二支腳都為板狀支腳，并在末端呈L型。在采用以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以采用以下進(jìn)一步方案
所述支架采用導(dǎo)電金屬，所述導(dǎo)電金屬可以為銅、鐵、鋁以及銅、鐵、鋁中的任意兩種或三種都具有的合金。所述功率模塊可以為IGBT模塊、MOSFET模塊、JFET模塊、IPM模塊或者新型材料半導(dǎo)體模塊中的任意一種。所述支架包括兩個架臂彼此之間采用母排型連接，故而具有母排特性。由于采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明包括兩個相互配合的金屬第一架臂和第二架臂，采用類似母排的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對功率模塊的電氣連接。本技術(shù)方案利用母排的容性特性最大限度的減小功率模塊的寄生電感，增加了模塊使用壽命，提升了模塊的使用性能，且僅需金屬材料制造，工藝相對簡單。


圖1為本發(fā)明第一架臂俯視示意圖。圖2為本發(fā)明第一架臂示意圖。圖3為本發(fā)明第二架臂俯視示意圖。圖4為本發(fā)明第二架臂示意圖。圖5為本發(fā)明的俯視示意圖。圖6為本發(fā)明的示意圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖。 本發(fā)明所述的母排型功率模塊支架I包括作為直流母排的上排的第一架臂2以及作為及直流母排的下排的第二架臂3，所述第一架臂2包括第一金屬板21以及與第一金屬板21垂直向下的第一支腳22，所述第二母架臂3包括第二金屬板31以及與第二金屬板31垂直向下的第二支腳32，所述第一支腳22與第二支腳32對應(yīng)在第一架臂2與第二架臂3的位置相互錯開，所述第一金屬板21上具有第二架臂3上功率模塊伸出的孔23，所述第二金屬板31具有第一支腳22伸出的孔，所述第一金屬板21與第二金屬板31間填充有絕緣材料，使得第一金屬板21與第二金屬板32可相互靠近并呈現(xiàn)容性；
所述第一支腳22與第二支腳32都為板狀支腳，并在末端呈L型，用以增加模塊的站立穩(wěn)定性。所述支架采用導(dǎo)電金屬，所述導(dǎo)電金屬可以為銅、鐵、鋁以及銅、鐵、鋁中的任意兩種或三種都具有的合金，工藝相對簡單。所述功率模塊可以為IGBT模塊、MOSFET模塊、JFET模塊、IPM模塊或者新型材料半導(dǎo)體模塊中的任意一種。支架包括兩個架臂彼此之間采用母排型連接，故而具有母排特性。圖1和圖2所示第一架臂，該架臂可用于充當(dāng)直流母排的上排。圖3和圖4所示第二架臂，可用于充當(dāng)直流母牌的下排。通過圖5和圖6所示圖進(jìn)行組合從而形成母排型功率模塊支架結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的基本原理是，兩塊相互靠近的金屬板呈現(xiàn)電容特性。且金屬板的表面積越大容性越強(qiáng)，金屬板之間的距離越近容性特性越強(qiáng)。呈現(xiàn)容性特性則寄生電感下降，甚至整個功率模塊呈現(xiàn)容性。兩個架臂之間的空隙需要采用絕緣材料來實(shí)現(xiàn)彼此之間的電氣絕緣。同時填充了絕緣材料之后，可以提高模塊的機(jī)械應(yīng)力，防治由于兩支架臂懸空會在受外部應(yīng)力時可能會由于形變而彼此短接，這是要絕對避免的。所以兩架臂之間必須填充上絕緣材料。本發(fā)明的所提及的實(shí)施例通過支架連接腳的位置和形狀的改變也應(yīng)屬于本發(fā)明所包含的范圍。同時，通過其它方式實(shí)現(xiàn)兩架臂之間的鏤空連接也屬于本發(fā)明的包含范圍?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.母排型功率模塊支架，其特征在于所述母排型功率模塊支架包括作為母排的上排的第一架臂以及作為及母排的下排的第二架臂，所述第一架臂包括第一金屬板以及與第一金屬板垂直向下的第一支腳，所述第二架臂包括第二金屬板以及與第二金屬板垂直向下的第二支腳，所述第一支腳與第二支腳對應(yīng)在第一架臂與第二架臂的位置相互錯開，所述第一金屬板上具有第二架臂上功率模塊伸出的孔，所述第二金屬板具有第一支腳伸出的孔， 所述第一金屬板與第二金屬板間填充有絕緣材料，使得第一金屬板與第二金屬板可相互靠近并呈現(xiàn)容性；所述第一支腳與第二支腳都為板狀支腳，并在末端呈L型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母排型功率模塊支架，其特征在于所述支架采用導(dǎo)電金屬， 所述導(dǎo)電金屬可以為銅、鐵、鋁以及銅、鐵、鋁中的任意兩種或三種都具有的合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母排型功率模塊支架，其特征在于所述功率模塊可以為IGBT 模塊、MOSFET模塊、JFET模塊、IPM模塊或者新型材料半導(dǎo)體模塊中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母排型功率模塊支架，其特征在于所述支架包括兩個架臂彼此之間采用母排型連接，故而具有母排特性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型自帶母排型功率模塊支架。母排型功率模塊支架包括第一架臂及第二架臂，第一架臂包括第一金屬板及第一支腳，第二架臂包括第二金屬板及第二支腳，第一支腳與第二支腳對應(yīng)在第一架臂與第二架臂的位置相互錯開，第一金屬板上具有第二架臂上功率模塊伸出的孔，第二金屬板具有第一支腳伸出的孔，第一金屬板與第二金屬板間填充有絕緣材料；第一支腳與第二支腳都為板狀支腳，并在末端呈L型。本發(fā)明包括兩個相互配合的金屬第一架臂和第二架臂，采用類似母排的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對功率模塊的電氣連接。本技術(shù)方案利用母排的容性特性最大限度的減小功率模塊的寄生電感，增加了模塊使用壽命，提升了模塊的使用性能，僅需金屬材料制造，工藝相對簡單。
文檔編號H01L23/13GK103050448SQ20121057405
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者程士東, 盛況, 汪濤, 郭清, 謝剛 申請人:浙江大學(xué)