[发明专利]一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构

说明书

本发明提供了一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构，包括集成在引线框架上且结构相同的第一功率半导体模块、第二功率半导体模块，两者均包括滤波吸收芯片、功率半导体芯片。功率半导体芯片设置在引线框架上绝缘基板的第一导体层上，功率半导体芯片的一端经键合线与滤波吸收芯片的第一电极电连接，滤波吸收芯片的第二电极接地或与功率半导体芯片的另一端电连接。通过将滤波吸收芯片与功率半导体芯片集成在引线框架上，能够使得滤波吸收芯片靠近功率半导体芯片，能够滤除和/或吸收开关工作时功率半导体芯片造成的共模干扰，也可以减小功率半导体模块的体积，提高系统的功率密度。

技术领域

本发明属于功率半导体领域，涉及功率半导体模块的封装技术，具体为一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构。

背景技术

功率半导体模块是将大功率电子电力器件按一定的功能组合再灌封成一体形成的组合体，其可以根据封装的元器件的不同实现不同的功能。在传统的功率半导体模块设计中，对地寄生电容会使功率半导体器件在开关工作时产生共模干扰，且功率半导体器件在开关工作时还会产生瞬态电压。共模干扰的向外传导发射以及瞬态电压造成的电流瞬时变化及振荡均会造成干扰发射，进而对系统的电磁兼容性产生影响。

目前，为了解决功率半导体模块开关工作时对系统的电磁兼容性造成的影响，通常会在功率半导体模块外增加滤波元件或高频吸收电路，但是经验证上述结构的功率半导体模块的滤波效果及高频吸收效果并不理想，且系统的功率密度也有一定程度的降低，因此需要对现有的功率半导体模块进行改进优化。

发明内容

为了在保证功率半导体模块的功率密度的前提下，提高其滤波效果及高频吸收效果，本发明公开了一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构。

实现发明目的的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种低电磁干扰的功率半导体模块的封装架构，包括集成在引线框架上且结构相同的第一功率半导体模块、第二功率半导体模块，第一功率半导体模块和第二功率半导体模块均包括滤波吸收芯片、功率半导体芯片。

其中，引线框架上设有绝缘基板，功率半导体芯片设置在绝缘基板的第一导体层上，功率半导体芯片的一端经键合线与滤波吸收芯片的第一电极电连接，滤波吸收芯片的第二电极接地或与功率半导体芯片的另一端电连接，滤波吸收芯片用于在功率半导体芯片开关工作时滤除和/或吸收功率半导体芯片造成的共模干扰。

本发明通过将滤波吸收芯片与功率半导体芯片集成在引线框架上，能够使得滤波吸收芯片靠近功率半导体芯片，能够将开关工作时功率半导体芯片造成的共模干扰滤除滤除和/或吸收；同时也可以减小功率半导体模块的体积，进一步提高系统的功率密度。

在本发明的一个实施例中，滤波吸收芯片为共模滤波电容，且共模滤波电容的第一电极经键合线连接至第一导体层上，以实现共模滤波电容与功率半导体芯片电连接。

在上述共模滤波电容的一个改进实施例中，上述共模滤波电容的第二电极经引线框架接地。

在上述共模滤波电容的另一个改进实施例中，上述共模滤波电容与引线框架之间设有绝缘基板，共模滤波电容设置在绝缘基板的第二导体层上，第二导体层上设有接地端子，共模滤波电容经接地端子接地。

在本发明的另一个实施例中，滤波吸收芯片为高频吸收芯片，高频吸收芯片的第一电极经键合线与功率半导体芯片的第一电极电连接，功率半导体芯片的第二电极与高频吸收芯片的第二电极电连接，高频吸收芯片用于在功率半导体芯片开关工作时吸收功率半导体芯片产生的瞬态电压。

在上述高频吸收芯片的一个改进实施例中，上述高频吸收芯片包括集成并串联在一起的吸收电容和阻尼电阻，且吸收电容与功率半导体芯片的第一电极电连接，阻尼电阻与功率半导体芯片的第二电极电连接。