一种模组化压接型半导体模块

技术领域

本发明涉及一种模组化压接型半导体模块，属于功率模块技术领域。

背景技术

压接式IGBT器件由于具有短路失效模式、双面散热等优点，特别适合高压大功率电力电子装备中器件的串并联应用。弹性压接模块中，主要核心在于导电路径及弹性组件的设计，现有弹性组件中，每一个芯片放置一个弹性单元，通过独立的导电片载流，均流性差。弹性组件中，碟簧的成本占主要部分，需要综合考虑力缓冲设计和成本控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种模组化压接型半导体模块。

为解决上述技术问题，本发明提供一种模组化压接型半导体模块，包括：依次电连接的顶板、弹性组件、芯片单元组和底板，所述芯片单元组、弹性组件均有若干组；

每一组芯片单元组上方对应设置一组所述弹性组件组，芯片单元组由至少2个芯片单元组成，每个弹性组件组中设有不少于每组芯片单元组所包含的芯片单元个数的弹性件。

进一步的，每个所述芯片单元包括一个芯片和一个金属片，芯片设在底板上面，金属片设在芯片上面。

进一步的，所述底板上还设有衬板和预留注胶口，芯片连接到衬板。

进一步的，所述每个弹性组件中设有与每组芯片单元组所包含的芯片单元个数相同的弹性件，弹性件与芯片单元一一对应。

进一步的，所述弹性组件中的若干个弹性件直线排列。

进一步的，所述弹性件包括：导电柱、导电框和弹簧；

所述导电框一端电连接顶板，另一端电连接导电柱，所述弹簧设在导电框内，导电柱电连接芯片单元。

进一步的，所述弹性件中的导电框与同组弹性组件中的相邻弹性件的导电框一体连接。

进一步的，所述导电框为可变形导电框。

进一步的，所述弹簧两端分别连接导电框上下两端，在工作状态，施压导电框受压变形，弹簧被压缩。

进一步的，所述所有芯片单元组围绕若干个衬板设在底板上，且芯片单元的每个芯片的栅极通过铝线引出到其中一个衬板。

本发明所达到的有益效果：

本发明的半导体模块通过模组化设计能够提升导电能力、均流及降低热阻，弹性压接使得芯片之间受力均衡；模组化的设计还方便生产，方便根据需求配置模组个数。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是弹性组件的布局结构示意图；

图3是一种芯片布局结构示意图；

图4是另一种芯片布局结构示意图；

图5是另一种芯片布局结构对应的弹性组件示意图；

图6是另一种芯片布局结构对应的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-3所示，一种模组化压接型半导体模块，包括：依次电连接的顶板1、芯片单元组、弹性组件4和底板2，所述芯片单元组、弹性组件4均有若干组；

每一组芯片单元组上方设有一组所述弹性组件4，每个弹性组件4中设有不少于每组芯片单元组所包含的芯片单元3个数的弹性件5。

芯片单元组包括3个芯片单元3，每个芯片单元3包括一个芯片32和一个金属片31，芯片32设在底板2上面，金属片31设在芯片32上面。

底板2上面焊接有芯片和衬板，芯片上面有力缓冲传递金属片31，芯片32的栅极通过铝线引出到衬板6表面金属，中间空白地方为和塑料外壳配合，位预留注胶口7。

实施案列一，本实施例中所述每个弹性组件4中设有与每组芯片单元组所包含的芯片3个数相同的弹性件，均三个为一组，弹性件5与芯片3一一对应，所述弹性组件4中的三个弹性件5直线排列，三个芯片设为一组，导电片设为一体式结构，均流、导电能力及导热能力均大大提高。

实施案列二，如图4-6所示，与实施例一不同的地方是芯片单元组中的芯片单元3为2个，每个弹性组件4中设有与每组芯片单元组所包含的芯片2个数相同的弹性件，均两个为一组。

需要说明的是芯片单元组和弹性组件4可以为其他组合方式，两个、三个、四个或者其他个数为一组，然后进行组合。

芯片单元组的排布可以是实施例一中的口字形排布方式也可以是实施例二中的非口字形排布方式，所有芯片单元组围绕若干个衬板设在底板上，且芯片单元的每个芯片的栅极通过铝线引出到其中一个衬板。

为了提高弹性压接使得芯片之间受力均衡，所述弹性件5包括：导电柱51、导电框52和弹簧53；所述导电框52一端电连接顶板1，另一端电连接导电柱51，所述弹簧53设在导电框53内，导电柱51电连接芯片3；所述弹性件5中的导电框52与同组弹性组件4中的相邻弹性件5的导电框52一体连接；所述导电框52为可变性导电框；所述弹簧53两端分别连接导电框上下两端，在工作状态，施压导电框52受压变形，弹簧53被压缩。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。