[发明专利]一种集成功率半导体功率模块

权利要求书

1.一种集成功率半导体功率模块，它包括导热底板、绝缘金属基板、功率半导体芯片、温度传感器、金属插针端子、外框、盖板和金属卡环；所述导热底板焊接面和绝缘金属基板通过钎焊结合；所述绝缘金属基板和功率半导体芯片通过钎焊结合；所述绝缘金属基板和温度传感器通过钎焊结合；所述外框密封于导热底板焊接面上，金属卡环、外框、导热基板紧密配合，其特征在于所述金属插针端子底部为双层金属结构，金属插针端子针身嵌在外框卡槽内；所述绝缘金属基板、功率半导体芯片、温度传感器及金属插针端子间通过铝线键合连接实现电路拓扑结构；所述盖板边缘留有金属插针端子引出口，盖板和外框紧密配合。

2.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是导热底板的背面、即导热底板非焊接面凸起成平面光滑的类球面结构，球面的平整度在0.08mm以内；导热底板四个侧边设有卡口。

3.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是导热底板是用高导热率、低膨胀系数材料做成，所用的材料包括铜或铝碳化硅材料；导热底板的表面为电镀处理表面，焊料在其处理后的表面的润湿面积大于90％。

4.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是绝缘金属基板中间层为陶瓷层，上层和下层为金属层，上下二层金属层之间必须保证绝缘；表面的金属层根据需要电镀，焊料在其处理后的表面的润湿面积大于90％。

5.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是温度传感器安装于发热量最大的功率芯片附近，以保证能监测到模块内部最高温度；温度传感器监测温度的最高值须大于模块内部功率芯片的最高温度。

6.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是金属插针端子露出壳体的顶端部分定制需要的形状，包括U型或一字型，金属插针端子的表面电镀处理的表面；金属插针端子底部的键合部分为双层金属结构；所述的金属插针端子用高导电率材料制作。

7.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是外框为注塑外框，盖板为注塑盖板；所述注塑外框的CTI值大于225；外框内表面同一直线上的金属插针端子的卡槽，间距相同，金属插针端子与外框上的卡槽紧密贴合。

8.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是外框底部有安装卡扣，与导热底板的四个侧面相匹配，外框上部有固定卡扣和高台螺丝孔，固定卡扣与盖板边缘的卡口相匹配；外框底部为用于密封胶装填的多槽结构。

9.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是盖板两个窄边上设有固定卡口；盖板边缘设有金属插针端子引出孔，引出孔数目与外框内表面的金属插针端子卡槽的数目相同、引出孔位置与卡槽相匹配。

10.根据权利要求1所述的一种集成功率半导体功率模块，其特征是金属卡环表面为电镀处理表面；所述的铝线外部有绝缘层完全覆盖。