金屬封裝大電流功率mos半橋模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種功率半導(dǎo)體模塊，尤其是涉及一種金屬封裝大電流功率MOS半橋模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]大電流的功率MOS半橋模塊一般以塑封結(jié)構(gòu)為主，抗鹽霧腐蝕能力較差，工作溫度范圍一般在-40°C?+85°C，產(chǎn)品的整體質(zhì)量與可靠性均相對較低。而普通金屬封裝功率MOS半橋模塊的電流能力一般較差，無法與同類的塑封結(jié)構(gòu)的模塊產(chǎn)品相媲美。同時(shí)，由于功率MOS管屬于靜電敏感器件，而普通的塑料或金屬封裝功率MOS半橋模塊產(chǎn)品無靜電防護(hù)措施，因此產(chǎn)品在裝配、運(yùn)輸以及使用過程中極易出現(xiàn)靜電擊穿失效，為了防止功率MOS管發(fā)生靜電擊穿，通常產(chǎn)品在使用時(shí)需要外搭靜電防護(hù)保護(hù)電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種內(nèi)部集成ESD防護(hù)電路、具備大電流輸出能力的金屬封裝大電流功率MOS半橋模塊。本實(shí)用新型涉及的金屬封裝大電流功率MOS半橋模塊，包括金屬外殼，燒結(jié)在金屬外殼上的陶瓷基片，燒結(jié)在陶瓷基片上的金屬過渡片，設(shè)在金屬過渡片上的大電流功率MOS管芯片，其特殊之處是:所述的金屬外殼底板為鎢銅底板，陶瓷基片為氧化鈹陶瓷基片，金屬過渡片為銅鉬銅片，所述大電流功率MOS管芯片燒結(jié)在銅鉬銅片上，在銅鉬銅片上焊接有構(gòu)成柵極ESD保護(hù)電路的柵極限流電阻和雙向ESD防護(hù)二極管，在陶瓷基片上燒結(jié)有采用直徑為2.9毫米一 3.2毫米的無氧銅構(gòu)成的大電流輸出外引線，所述大電流功率MOS管芯片與柵極ESD保護(hù)電路以及大電流輸出外引線位于金屬管殼內(nèi)部分之間采用金屬絲超聲鍵合互連。
[0004]進(jìn)一步的，在大電流輸出外引線外端設(shè)有螺孔，可采用螺栓壓接方式外接銅線，防止采用焊接工藝連接時(shí)，大電流輸出過程中連接點(diǎn)過熱開路失效。
[0005]進(jìn)一步的，所述柵極限流電阻為貼片電阻，所述雙向ESD防護(hù)二極管為表貼封裝。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0007]1、金屬過渡片采用銅鉬銅片和采用由直徑為2.9毫米一 3.2毫米的無氧銅構(gòu)成的大電流輸出外引線，保證了產(chǎn)品的大電流輸出能力。
[0008]2、采用柵極限流電阻和雙向ESD防護(hù)二極管構(gòu)成了 ESD保護(hù)電路，可滿足靜電防護(hù)等級三級要求。
[0009]3、金屬外殼采用鎢銅底板，陶瓷基片采用氧化鈹陶瓷基片，兩者具有熱導(dǎo)率高、熱匹配性好等特點(diǎn)，使產(chǎn)品具有更優(yōu)越的散熱性能與可靠性水平。
[0010]4、大電流功率MOS管芯片與銅鉬銅片之燒結(jié)焊接，減小了芯片的燒結(jié)空洞率，提高了產(chǎn)品的抗燒毀能力；可通過組合的方式形成全橋或三相橋電路，使用方便。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1 (去掉管帽)的俯視圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0014]圖中:1 一金屬外殼、2—陶瓷基片、3—銅鉬銅片、4 一大電流功率MOS管芯片、5 —金屬絲、6 —雙向ESD防護(hù)二極管、7 —柵極限流電阻、8 —大電流輸出引線，9 一螺孔。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖所示，本實(shí)用新型包括金屬外殼1、燒結(jié)在金屬外殼I上的陶瓷基片2和燒結(jié)在陶瓷基片2上的金屬過渡片，在陶瓷基片2上通過高溫焊料燒結(jié)有大電流輸出引線8，所述金屬過渡片采用銅鉬銅片3，在銅鉬銅片3上采用合金焊料燒結(jié)有大電流功率MOS管芯片4以及焊接有雙向ESD防護(hù)二極管6和柵極限流電阻7，所述的柵極限流電阻7為貼片電阻，雙向ESD防護(hù)二極管6為表貼封裝，所述的柵極限流電阻7和雙向ESD防護(hù)二極管6構(gòu)成柵極ESD保護(hù)電路，其中金屬外殼I的底板為鎢銅底板、陶瓷基片2為氧化鈹陶瓷基板，大電流功率MOS管芯片4與柵極保護(hù)電路以及大電流輸出引線8位于金屬管殼I內(nèi)部位之間采用金屬絲5經(jīng)超聲鍵合互連，在大電流輸出引線8外端設(shè)有螺孔9。
[0016]以上僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬封裝大電流功率MOS半橋模塊，包括金屬外殼，燒結(jié)在金屬外殼上的陶瓷基片，燒結(jié)在陶瓷基片上的金屬過渡片，設(shè)在金屬過渡片上的大電流功率MOS管芯片，其特征是:所述的金屬外殼底板為鎢銅底板，陶瓷基片為氧化鈹陶瓷基片，金屬過渡片為銅鉬銅片，所述大電流功率MOS管芯片燒結(jié)在銅鉬銅片上，在銅鉬銅片上焊接有構(gòu)成柵極ESD保護(hù)電路的柵極限流電阻和雙向ESD防護(hù)二極管，在陶瓷基片上燒結(jié)有采用直徑為2.9毫米一3.2毫米的無氧銅構(gòu)成的大電流輸出外引線，所述大電流功率MOS管芯片與柵極ESD保護(hù)電路以及大電流輸出外引線位于金屬管殼內(nèi)部分之間采用金屬絲超聲鍵合互連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬封裝大電流功率MOS半橋模塊，其特征是:在大電流輸出外引線外端設(shè)有螺孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬封裝大電流功率MOS半橋模塊，其特征是:所述柵極限流電阻為貼片電阻，所述雙向ESD防護(hù)二極管為表貼封裝。
【專利摘要】金屬封裝大電流功率MOS半橋模塊，包括金屬外殼、陶瓷基片、金屬過渡片和大電流功率MOS管芯片，其特殊之處是：所述的金屬外殼底板為鎢銅底板，陶瓷基片為氧化鈹陶瓷基片，金屬過渡片為銅鉬銅片，所述大電流功率MOS管芯片燒結(jié)在銅鉬銅片上，在銅鉬銅片上焊接構(gòu)成柵極ESD保護(hù)電路的柵極限流電阻和雙向ESD防護(hù)二極管，在陶瓷基片上燒結(jié)有采用直徑為2.9毫米－3.2毫米的無氧銅構(gòu)成的大電流輸出外引線，所述大電流功率MOS管芯片與柵極ESD保護(hù)電路以及大電流輸出外引線位于金屬管殼內(nèi)部分之間采用金屬絲超聲鍵合互連，在大電流輸出外引線外端設(shè)有螺孔。有益效果是：可實(shí)現(xiàn)大電流輸出；具有ESD保護(hù)功能，散熱性能好，可靠性高，抗燒毀能力強(qiáng)，使用方便。
【IPC分類】H01L27-02, H01L23-48, H01L23-04
【公開號】CN204481020
【申請?zhí)枴緾N201520262708
【發(fā)明人】高廣亮, 楊旭, 張揚(yáng), 郝新
【申請人】錦州遼晶電子科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月25日