功率半导体模块的发展趋势.pdfVIP

l综l述l 功率半导体模块的发展趋势 Developing Trend of Power Semiconductor Module Peter Beckedahl Weber Tursky 赛米控公司研究与开发部 摘 要：本文针对功率半导体模块的集成度、装配和连接技术，以及面临的挑战进行了概述，并对这一领域的发展做了展望。 叙 词：功率半导体模块 连接技术 集成度 Abstract：This artic1e describes the assembly and connection technology，the integration，and the challenge of semiconductor module．Ai ming at these aspects，it forecasts the developing of this field． Keywords：power semiconductor module connection technology integration [中图分类号] TM92 [文献标识码] A 文章编号：1561—0349(2007)12—0021—03 一 般使用具有非常高负载循环能力的非绝缘封装可控硅和绝缘 1 引言 压接模块。焊接和粘合模块是最流行的功率半导体类型。这是 当今，在电子设备中电力半导体器件是一个重要的成本因 由于它们的可靠性以及电路拓扑的高度灵活性。本文将重点讨 素，在很多日常应用的核心装置中都可以发现它的身影。事实 论这种类型的模块。 上，当今世界上的大部分控制和监测设备中都包含功率半导体 2 现代功率半导体模块的连接技术 器件。本文对最常用的功率半导体模块的装配和连接技术、已 实现的集成度和正面临的挑战进行概述，并对这一领域在未来 这些模块用在电压为55～6500V，电流为 1～2400A的场 的发展做一展望。 合。几乎每一个已知的拓扑结构，从半桥模块、三相逆变模块到 图1展示了目前正在使用的功率半导体的各种不同的连接 带集成整流器的CIB(整流一逆变一制动)模块中，都能见到整流 和芯片装配技术。 器、逆变器和制动斩波器。在大多数情况下，功率半导体和散热 器之间的绝缘基板是DCB(直接键合铜)或AMB(活性金属钎 双面焊接 焊接／粘合 压接 L 焊 压 焊)陶瓷基板。 — 焊接— ∞ # ≤ l 《 ￡ ≤#鳓敷≤ 各种模块设计之间的一个根本区别在于底板，一些模块有 分立器件 誊誊 谚 固体底板，一些则没有。对于无底板模块，DCB直接装配在散热 器上(参见图2)。 有底板和 ≮ 无底板模块(带隔离) ≮ 底板(如：由3mm铜片制成)提高了散热能力和芯片下部的 lPM 热扩散，从而减少了瞬态热阻。然而，绝缘陶瓷基板和底板之间