[实用新型]组合式大功率半导体芯片

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种组合式大功率半导体芯片，属电力电子半导体芯片技术领域。 

背景技术：

电力电子半导体芯片是指电力电子器件领域的整流二极管、快速整流二极管、晶闸管和快速晶闸管等半导体器件。小功率芯片阳极、阴极，多数以软焊料和钼片焊接在一起，形成管芯。而大功率200A以上的芯片均采用钼片、硅片焊接在一起，一般钼片焊在半导体芯片阳极一侧，温度在600～800℃之间，通常以高纯铝箔片作焊料，或者不经焊接而直接把芯片放在两个钼片之间，依赖外夹紧装置的压力将芯片、钼片压合在一起。 

但以上两种方式均存在缺点： 

焊接式热应力大，热循环过程中因热疲劳而导致器件寿命短，电参数难以达到最佳优化设计，所用钼片一般在2mm以上，成本较高。 

直接压合式虽避免了热应力大这个缺点，但在装配过程中结构复杂，钼片、硅片定位难，目前很少采用。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够实现免焊接、产品合格率高、成本低和装配方便、快捷的组合式大功率半导体芯片。 

其技术方案是：一种组合式大功率半导体芯片，包括包装体、芯片、钼片和铜片，其特征在于：所述包装体为内、外异型环形圈，外异型环形圈的上部内壁设有内凸的卡环，底部设有内凸的限位块；内异型环形圈的外缘上设有与外异型环形圈内壁上的卡环匹配结合的凹槽，其上端设有内凸的限位块；外异型环形圈内自下而上依次设有下铜片、下钼片、芯片和内异型环形圈，下铜片的下端设有与外异型环形圈底部的限位块匹配结合的凹槽，且下铜片的底端凸出于外异型环形圈的底端；内异型环形圈内自下而上设有上钼片和上铜片，上铜片的上端设有与内异型环形圈上端设置的限位块匹配结合的凹槽，且上铜片的顶端凸出于内异型环形圈的顶端。 

一种组合式大功率半导体芯片，包括包装体、芯片、钼片和铜片，其特征在于：所述包装体为内、外异型环形圈，外异型环形圈的上部内壁设有内 凸的卡环，底部设有限位块；内异型环形圈的外缘上设有与外异型环形圈内壁上的卡环匹配结合的凹槽，其上端设有内凸限位块；外异型环形圈内自下而上依次设置下铜片、定位环和设置在定位环内的下钼片、芯片和内异型环形圈，下铜片的下端设有与外异型环形圈底部的限位块匹配结合的凹槽，且下铜片的底端凸出于外异型环形圈的底端；内异型环形圈内自下而上设有上钼片和上铜片，上铜片的上端设有与内异型环形圈上端设置的限位块匹配结合的凹槽，且上铜片的顶端凸出于内异型环形圈的顶端。 

其技术效果是：由于采用异型环形圈对大功率半导体芯片、钼片、铜片实行组合定位结构，通过依赖外夹紧装置的方式，将芯片、钼片、铜片压合在一起，既保护了易碎的芯片免受外力的撞击，又消除了因焊接引起芯片变形造成的热应力，铜片与钼片之间的热膨胀系数差异则由受压面可以滑动而得到补偿，实现了芯片、钼片免焊接和降低热应力的目的；同时，外异型环形圈的底部设有内凸的限位块，内异型环形圈的上端设有内凸的限位块，且内异型环形圈的外缘上设有与外异型环形圈内壁上的卡环匹配结合的凹槽，使得芯片和上下钼片及上下铜片能够准确定位，解决了传统免焊接压结式定位难及成本高的问题，达到了装配方便、快捷，效率高，提高了热疲劳次数和使用寿命，优化了芯片的电参数。另外，由于省去真空焊接工序，采用薄钼片代替价格昂贵的厚钼片，可节省钼材料近百分之七十五，从而既降低了生产成本，也提高了合格率。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是本实用新型又一种结构示意图。 

具体实施方式