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公开(公告)号：CN110246835B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910428016.5
申请日：2019-05-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L25/16 , H01L23/488 , H01L21/60
Abstract: 发明公开了一种三维集成高压碳化硅模块封装结构，其包括自上而下的源极基板、芯片子模块、上驱动端子、上驱动基板、陶瓷外壳、可集成水冷散热器的金属基板、进水口、出水口、芯片子模块、下驱动端子、下驱动基板、漏极基板，其中芯片子模块由驱动连接基板、功率源极金属块、驱动栅极金属柱、驱动源极金属柱、碳化硅裸片、绝缘结构等组成。采用三维集成结构让回路不收二维布局的局限，寄生参数大幅降低；采用集成水冷散热器的中间基板能保证每层芯片都是双面散热结构，提高模块的散热效率；采用外接解耦电容组，减小电压振荡的同时也不会影响模块内部的可靠性；采用金属平板作为引出端子，能够与现有的电网输变电系统相兼容。
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公开(公告)号：CN110190049A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910428010.8
申请日：2019-05-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L25/16 , H01L23/488 , H01L21/60
Abstract: 发明公开了一种高压功率模块封装结构，其包括自上而下的源极基板芯片子模块、驱动基板、驱动端子、外壳、漏极基板，其中芯片子模块由驱动连接基板、功率源极金属块、驱动栅极金属柱、驱动源极金属柱、碳化硅裸片、绝缘结构等。本发明结构合理，采用纳米银烧结工艺的新型高压碳化硅封装结构有利于提高压接模块的可靠性；在芯片终端设置绝缘结构以及用固体绝缘材料填充模块提高了器件的耐压性；封装结构集成了驱动基板并实现开尔文连接，提高了驱动的可靠性。
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公开(公告)号：CN113725209B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202110865497.3
申请日：2021-07-29
Applicant: 西安交通大学 , 国网安徽省电力有限公司
IPC: H01L25/18 , H01L23/488 , H01L23/48 , H05K1/18
Abstract: 本发明公开了一种SiC/Si Cascode器件用多芯片并联结构，包括低压Si MOSFET和SiC JFET，多个低压Si MOSFET和多个SiC JFET以共栅共源的方式连接构成一个SiC/Si Cascode器件；多个SiC JFET的源极之间通过桥接支路连接。本发明极大的抑制多个SiC/Si Cascode器件并联时开关过程中电流的不均衡，进而抑制并联芯片之间的开关损耗和结温差异，避免了局部热应力集中的情况，提高了并联整体的可靠性。
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公开(公告)号：CN116169129A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310158995.3
申请日：2023-02-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 驱动回路集成共模电感的多芯片并联功率模块，包括基板、SiC MOSFET芯片、微型共模电感、功率端子和驱动端子；功率端子设置在基板的中心对称轴处，基板上下两部分各设置有若干并联的SiC MOSFET芯片，每个SiC MOSFET芯片的驱动回路中都集成有微型共模电感，微型共模电感连接有驱动端子。本发明驱动回路集成共模电感抑制串扰电压的多芯片并联功率模块，将耦合系数极大且漏感极小的小型共模电感集成到每一个并联SiC MOSFET的驱动回路中，以此将功率回路中不对称因素引起的不平衡功率源极感应电压与驱动回路隔离开来，抑制并联SiC MOSFET中串扰电压中的差模成分，降低最大的串扰电压，避免出现误导通。
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公开(公告)号：CN114553018A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210197783.1
申请日：2022-03-01
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明提供一种基于SiC模块的高功率密度通用电力电子模块，能够减小设计成本、保证系统整体可靠性、简化系统结构、提升整个系统的可操作性，可应用于大功率的电力电子变换器中。检测电路和控制电路集成在PCB上形成检测控制板，直流侧母排和直流滤波电容设置在检测控制板上，直流侧母排采用双层叠层母排，直流滤波电容分别与直流侧母排的DC+铜排和DC‑铜排连接，检测控制板上集成有通讯接口；SiC模块置于散热系统上，其源极与DC+铜排连接，漏极与DC‑铜排连接，SiC模块半桥与交流侧端子连接，SiC模块GS端通过对应引脚与驱动电路连接，解耦电容置于SiC模块的漏源极之间。
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公开(公告)号：CN113725209A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202110865497.3
申请日：2021-07-29
Applicant: 西安交通大学 , 国网安徽省电力有限公司
IPC: H01L25/18 , H01L23/488 , H01L23/48 , H05K1/18
Abstract: 本发明公开了一种SiC/Si Cascode器件用多芯片并联结构，包括低压Si MOSFET和SiC JFET，多个低压Si MOSFET和多个SiC JFET以共栅共源的方式连接构成一个SiC/Si Cascode器件；多个SiC JFET的源极之间通过桥接支路连接。本发明极大的抑制多个SiC/Si Cascode器件并联时开关过程中电流的不均衡，进而抑制并联芯片之间的开关损耗和结温差异，避免了局部热应力集中的情况，提高了并联整体的可靠性。
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公开(公告)号：CN110010596B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201910244636.3
申请日：2019-03-28
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L25/16 , H01L23/367 , H02M7/00
Abstract: 本发明公开了一种多芯片并联功率模块用封装结构，包括主体DBC基板和驱动电阻DBC基板，驱动电阻DBC基板设置在主体DBC基板上，主体DBC基板的底面铜层中开有用于调整芯片等效热阻的矩形区域。功率模块的拓扑结构为半桥结构，包括上桥臂和下桥臂，上桥臂和下桥臂的开关位置处分别由多个碳化硅裸片并联构成，并联碳化硅裸片共用一个驱动，且每个碳化硅裸片的栅极上均串联一个驱动电阻。本发明适用于一切由于芯片分布位置、DBC布局以及散热条件不完全对称导致的芯片等效热阻不均衡和结温差异，同时实现了驱动电阻的集成，提高了驱动的稳定性。
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公开(公告)号：CN113097159B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202110302888.4
申请日：2021-03-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET芯片双向开关功率模块及其制备方法，铜底板上横向设置有多块DBC，多块DBC构成9个双向开关，DBC的功率回路通过功率端子引出，DBC上叠加设置有第一PCB板和第二PCB板，第一PCB板和第二PCB板通过引线键合的方式引出驱动端子，9个双向开关连接构成矩阵变换器的拓扑结构；本发明碳化硅MOSFET芯片双向开关功率模块具有体积小，寄生电感小，功率密度大的优点。
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公开(公告)号：CN111146164B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN201911360511.3
申请日：2019-12-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L23/367 , H01L23/473 , H01L23/495 , H01L25/07
Abstract: 本发明公开了一种适用于恶劣环境的宽禁带功率模块的封装结构，包括顶部功率基板、底部功率基板、若干功率垫片、功率端子以及电子电子功率半导体芯片；若干功率垫片设置于顶部导电金属基板和底部导电金属基板之间；功率端子包括一个与顶部导电金属基板相连的交流功率端子，以及两个与底部导电金属基板相连的直流功率端子正极和直流功率端子负极；相邻的芯片不在同一个水平面上，交错排布的方式能够极大的减小所有芯片之间的热耦合程度，使得所有芯片于其他芯片的热耦合程度较为平均，以便达到所有芯片均温的效果；本发明得益于模块的均温、均流和低热阻的优点，芯片可以轻松地紧密排布，从而缩小了功率模块的体积，减少了散热冷却系统的成本。
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公开(公告)号：CN113380879A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110572614.7
申请日：2021-05-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L29/417 , H01L29/43 , H01L23/367 , H01L23/49 , H01L25/065
Abstract: 本发明公开了一种SiC MOSFET子模组单元及其压接型封装，属于半导体器件封装技术领域，解决了现有SiC功率芯片难以压接封装的问题。SiCMOSFET子模组单元包括DBC陶瓷基板、源极钼片、SiCMOSFET芯片阵列以及漏极钼片；所述源极钼片下表面对称设有N个第一凸起，所述第一凸起分别与N个SiCMOSFET芯片相连，并露出SiCMOSFET芯片的栅极和源极，所述漏极钼片上表面设置有N个用于连接和定位SiCMOSFET芯片的第二凸起，所述SiCMOSFET芯片阵列由N个SiCMOSFET芯片组成，其露出的栅极和源极连接至DBC陶瓷基板。本发明提高了模块的功率密度，增强了散热能力，提高了装置可靠性，模块内部使用硅凝胶填充提高了模块的绝缘水平，可以应用在高压领域。
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