阅读说明：本技术 一种半导体功率模块3d封装构造 (3D packaging structure of semiconductor power module ) 是由 郑裕玲 周琦 王亚宁 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及半导体封装技术领域,且公开了一种半导体功率模块3D封装构造,包括支撑座、纵向电极座、横向电极座、电极、上绝缘层、下绝缘层和芯片组件,所述纵向电极座和横向电极座呈矩形分布设置于所述支撑座的上方,所述上绝缘层和下绝缘层卡接设置于所述纵向电极座和横向电极座之间,所述芯片组件设置于所述上绝缘层和下绝缘层之间,所述芯片组件之间通过导电柱连接设置,所述电极固定设置于所述纵向电极座和横向电极座的上端,所述支撑座为中空结构,所述支撑座的内部分别设有带动所述纵向电极座和横向电极座移动的纵向移动机构和横向移动机构。本发明采用3D封装结构,不仅体积小,而且便于拆装维修。(The invention relates to the technical field of semiconductor packaging, and discloses a 3D packaging structure of a semiconductor power module, which comprises a supporting seat, a longitudinal electrode seat, a transverse electrode seat, electrodes, an upper insulating layer, a lower insulating layer and a chip assembly, wherein the longitudinal electrode seat and the transverse electrode seat are arranged above the supporting seat in a rectangular distribution manner, the upper insulating layer and the lower insulating layer are clamped between the longitudinal electrode seat and the transverse electrode seat, the chip assembly is arranged between the upper insulating layer and the lower insulating layer, the chip assemblies are connected through a conductive column, the electrodes are fixedly arranged at the upper ends of the longitudinal electrode seat and the transverse electrode seat, the supporting seat is of a hollow structure, and a longitudinal moving mechanism and a transverse moving mechanism which drive the longitudinal electrode seat and the transverse electrode seat to move are respectively arranged in the supporting seat. The invention adopts a 3D packaging structure, not only has small volume, but also is convenient to disassemble, assemble and maintain.)

一种半导体功率模块3D封装构造

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种半导体功率模块3D封装构造。

背景技术

功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块，而现有的功率模块主要为平面布局，芯片固定方式为焊接式或压接式，焊接式(芯片)模块由于键合线以及焊料的可靠性问题，使得结构内部串并联芯片数量有限；而压接式模块内部可以同时串并联多个芯片，但是由于其平面布局的方案，造成体积较大，同时，当其内部芯片发生失效时，不便于拆装替换修复。为此，本发明提出了一种半导体功率模块3D封装构造。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中功率模块主要为平面布局，不仅体积大，而且拆装维修不便的问题，而提出的一种半导体功率模块3D封装构造。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种半导体功率模块3D封装构造，包括支撑座、纵向电极座、横向电极座、电极、上绝缘层、下绝缘层和芯片组件，所述纵向电极座和横向电极座呈矩形分布设置于所述支撑座的上方，所述上绝缘层和下绝缘层卡接设置于所述纵向电极座和横向电极座之间，所述芯片组件设置于所述上绝缘层和下绝缘层之间，所述芯片组件之间通过导电柱连接设置，所述电极固定设置于所述纵向电极座和横向电极座的上端，所述支撑座为中空结构，所述支撑座的内部分别设有带动所述纵向电极座和横向电极座移动的纵向移动机构和横向移动机构。

优选的，所述纵向移动机构包括包括第一螺杆、第一移动块和第一连接杆，所述第一螺杆呈纵向位于所述支撑座的内部，且第一螺杆的两端均通过第一滚动轴承分别与所述支撑座的前后内侧壁转动连接，所述第一移动块呈对称螺纹设置于所述第一螺杆的杆壁上，所述第一连接杆分别固定设置于所述第一移动块的上侧，所述支撑座的上表面设有开口，所述第一连接杆的上端延伸至所述支撑座的外部并与纵向电极座固定连接，所述第一螺杆的一端贯穿至所述支撑座的外部并固定设有第一摇柄。

优选的，所述横向移动机构包括第二螺杆、第二移动块和第二连接杆，所述第二螺杆横向位于所述支撑座，且第二螺杆的两端均通过第二滚动轴承分别与所述支撑座的左右内侧壁转动连接，所述第二移动块呈对称螺纹设置于所述第二螺杆的杆壁上，所述第二连接杆分别固定设置于所述第二移动块的上侧，所述第二连接杆的上端延伸至所述支撑座的外部并与横向电极座固定连接，所述第二螺杆的一端贯穿至所述支撑座的外部并固定设有第二摇柄。

优选的，所述纵向电极座和横向电极座的侧壁均开设有插槽，所述上绝缘层、下绝缘层和芯片组件均通过插入在插槽的内部。

优选的，所述导电柱固定设置于所述上绝缘层和芯片组件的下侧，所述下绝缘层和芯片组件的上侧均开设有用于所述导电柱插入的滑槽。

优选的，所述上绝缘层、下绝缘层和芯片组件的尺寸相同。

与现有技术相比，本发明提供了一种半导体功率模块3D封装构造，具备以下有益效果：

1、该半导体功率模块3D封装构造，通过设有的支撑座、电极座、横向电极座、电极、上绝缘层、下绝缘层、芯片组件和导电柱，实现了将功率模块3D封装，且体积较小。

2、该半导体功率模块3D封装构造，通过设有的第一螺杆、第一移动块、第一连接杆、第一摇柄、第二螺杆、第二移动块、第二连接杆和第二摇柄，便于移动两个纵向电极座和两个横向电极座，从而便于将上绝缘层和下绝缘层之间的芯片组件拆装维修。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明采用3D封装结构，不仅体积小，而且便于拆装维修。

附图说明

图1为本发明提出的一种半导体功率模块3D封装构造的结构示意图；

图2为本发明提出的一种半导体功率模块3D封装构造的整体图。

图中：1支撑座、2纵向电极座、3横向电极座、4电极、5上绝缘层、6下绝缘层、7芯片组件、8导电柱、9第一螺杆、10第一移动块、11第一连接杆、12第二螺杆、13第二移动块、14第二连接杆、15第二摇柄、16插槽、17滑槽、18第一摇柄。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-2，一种半导体功率模块3D封装构造，包括支撑座1、纵向电极座2、横向电极座3、电极4、上绝缘层5、下绝缘层6和芯片组件7，纵向电极座2和横向电极座3呈矩形分布设置于支撑座1的上方，上绝缘层5和下绝缘层6卡接设置于纵向电极座2和横向电极座3之间，上绝缘层5、下绝缘层6和芯片组件7的尺寸相同，芯片组件7设置于上绝缘层5和下绝缘层6之间，芯片组件7之间通过导电柱8连接设置，电极4固定设置于纵向电极座2和横向电极座3的上端，支撑座1为中空结构，支撑座1的内部分别设有带动纵向电极座2和横向电极座3移动的纵向移动机构和横向移动机构。

纵向移动机构包括包括第一螺杆9、第一移动块10和第一连接杆11，第一螺杆9呈纵向位于支撑座1的内部，且第一螺杆9的两端均通过第一滚动轴承分别与支撑座1的前后内侧壁转动连接，第一移动块10呈对称螺纹设置于第一螺杆9的杆壁上，第一连接杆11分别固定设置于第一移动块10的上侧，支撑座1的上表面设有开口，第一连接杆11的上端延伸至支撑座1的外部并与纵向电极座2固定连接，第一螺杆9的一端贯穿至支撑座1的外部并固定设有第一摇柄18。

横向移动机构包括第二螺杆12、第二移动块13和第二连接杆14，第二螺杆12横向位于支撑座1，且第二螺杆12的两端均通过第二滚动轴承分别与支撑座1的左右内侧壁转动连接，第二移动块13呈对称螺纹设置于第二螺杆12的杆壁上，第二连接杆14分别固定设置于第二移动块13的上侧，第二连接杆14的上端延伸至支撑座1的外部并与横向电极座3固定连接，第二螺杆12的一端贯穿至支撑座1的外部并固定设有第二摇柄15。

纵向电极座2和横向电极座3的侧壁均开设有插槽16，上绝缘层5、下绝缘层6和芯片组件7均通过插入在插槽16的内部。

导电柱8固定设置于上绝缘层5和芯片组件7的下侧，下绝缘层6和芯片组件7的上侧均开设有用于导电柱8插入的滑槽17。

本发明中，安装时，工作人员手部转动第一摇柄18，能够带动第一螺杆9旋转，第一螺杆9使得两个第一移动块10相对靠近并通过第一连接杆11带动两个纵向电极座2相对靠近，然后将上绝缘层5、下绝缘层6和芯片组件7依次插入在两个纵向电极座2之间，工作人员再手部转动第二摇柄15，使得第二螺杆12旋转并带动两个第二移动块13相对靠近，从而使得两个横向电极座3相对靠近并将上绝缘层5、下绝缘层6和芯片组件7夹持固定住，进而完成了将上绝缘层5、下绝缘层6和芯片组件7的3D封装，同时也便于拆卸维修。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。