[实用新型]应用于压接型MOSFET的栅极结构

说明书

一种应用于压接型MOSFET的栅极结构，包括第一铜块，压接型MOSFET，栅极连接件，接收外部栅极控制信号的连接接口，第二铜块，与所述压接型MOSFET栅极接触的棒状金属，用于所述棒状金属与所述栅极连接件连接的弹性结构，所述栅极连接件与所述第二铜块之间的绝缘介质。使用对MOSFET散热路径无阻隔作用的上述栅极结构，能够提升散热能力，同时简化压装结构。

技术领域

本实用新型涉及一种MOSFET的栅极结构，特别涉及一种应用于压接型MOSFET或压接型MOSFET阵列的栅极结构，属于电气工程技术领域。

背景技术

金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)是一种可以广泛使用的场效应晶体管，其既可以应用于诸如微处理器、微控制器等数位信号处理的场合上，也有越来越多模拟信号处理的集成电路用MOSFET来实现。

传统的MOSFET为横向通流结构，通常将其栅极、漏极、源极焊接在电路板上，器件工作时产生的热量主要通过电路板耗散，受封装类型的影响，散热能力较差，限制了其通流容量。压接型MOSFET，如图1a和图1b所示，为纵向通流结构，漏极为顶部金属外壳，使用期间，可将底部源极和栅极分别与电路板焊接，左右两侧漏极与电路板焊接，顶部漏极与金属连接结构压接，以增大散热能力。

在一些应用中，涉及到直接使用压接型MOSFET裸片进行压接，无封装结构，如图2所示。

在大功率应用中，通常会使用大量MOSFET并联形成阵列，实现大电流导通和关断的功能。例如，集成门极换流晶闸管(IGCT)的门极驱动电路的关断模块，如图3a所示，使用大量并联MOSFET阵列 Q_G和预充电的并联电容组C_off串联，在IGCT关断期间，通过触发MOSFET 阵列Q_G开通，使IGCT的阴极电流换流至门极，从而使IGCT关断。再如，基于GCT或GTO元件的发射极关断晶闸管(ETO)的驱动电路中，如图3b所示，使用两组并联MOSFET阵列Q_G和Q_E。ETO导通期间Q_G关断，Q_E导通；ETO关断时Q_E关断，Q_G导通，电流从GCT或GTO元件的阴极换流至门极，从而使其关断。

对于上述应用，为提高关断器件电流从阴极换流至门极的换流速度，应尽量降低回路的杂散电感，为此，应将MOSFET集成在器件管壳封装内。现有的压装结构中，一般将压接型MOSFET焊接在多层电路板上，再通过多层电路板将MOSFET的栅极控制信号从外部传导至 MSOFET栅极。但引入多层电路板，将对MOSFET向外界传递热量的过程产生阻隔作用。

另外，由于在使用GCT或GTO时需要在其两侧压接钼片，并施加几十KN以上的压力，而单个压接型MOSFET仅能承受50-100N的压力，因此，若将压接型MOSFET集成于管壳内，存在不同组件的压力差异和配合问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提出一种应用于压接型MOSFET的栅极结构，使用对MOSFET散热路径无阻隔作用的栅极结构，从而提升散热能力。

技术方案如下：

一种应用于压接型MOSFET的栅极结构，其特征在于：包括第一铜块，压接型MOSFET，栅极连接件，接收外部栅极控制信号的连接接口，第二铜块，弹性结构，与所述压接型MOSFET栅极接触的棒状金属，所述栅极连接件与所述第二铜块之间的绝缘介质；

其中，所述压接型MOSFET的源极与所述第二铜块的凸起部分连接；

所述栅极连接件置于所述第二铜块的凹槽内，并通过所述绝缘介质与所述第二铜块电气绝缘；