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本实用新型公开了一种引线框架及使用该引线框架的功率模块，引线框架创新性地引入了连接块，从而实现一个引线端子的两路电连接，将该引线框架应用在双面散热功率模块中，可以实现电传导、热传导的功能；连接块采用与芯片热膨胀系数接近的材料，可以有效减小热应力，提升功率模块的寿命；通过在连接块的上部、下部预涂覆烧结材料，可以减少功率模块的工艺步骤和难度；上桥臂芯片、下桥臂芯片分别设置在相对的绝缘基板上，有效利用了散热面积，提升了散热效率，降低了功率模块的热阻；采用该引线框架直接将第一绝缘基板组件、第二绝缘基板组件直接烧结在一起，大大降低了制造的难度，使双面散热功率模块具备了批量制造的能力。

一种引线框架及采用该引线框架的功率模块

[0001]技术领域

[0002]本实用新型涉及功率半导体器件技术领域，尤其是涉及一种引线框架及采用该引线框架的功率模块。

[0003]背景技术

[0004]节能减排、低碳发展是世界性的问题，各国都已意识到环境要与发展相平衡。我国已制定节能减排低碳发展行动方案，专家认为，新能源、节能减排的发展离不开半导体技术和半导体功率单元的支持。

[0005]将功率半导体开关芯片，如IGBT或SiC MOSFET芯片，封装在功率模块内部，从而实现对大电流的高速开关控制。图1为现有技术的双面散热功率模块示意图，包括引线端子01、塑封外壳02、第一绝缘基板03、第二绝缘基板04、上桥臂芯片05、下桥臂芯片06、连接块07等，引线框钎焊/ 烧结在第二绝缘基板04上，上桥臂芯片05、下桥臂芯片06的集电极/漏极钎焊/烧结在第二绝缘基板04的相应铜层上，芯片的发射极/源极表面钎焊 /烧结有连接块07，连接块07的另一端与第一绝缘基板03相连。功率模块工作时，芯片产生的热量除了通过第二绝缘基板04向下散热，还通过连接块07、第一绝缘基板03向上散热，从而实现双面散热。现有双面散热功率模块的上桥臂芯片05、下桥臂芯片06仅钎焊/烧结在第二绝缘基板04，功率密度受到了限制，另外主要散热通道为第二绝缘基板04，上桥臂芯片05、下桥臂芯片06热耦合比较严重，影响了散热效果；引线框架钎焊/烧结在第二绝缘基板04上，而连接块07则是多个分离的个体，且体积较小，在组装时放置困难，不仅生产效率受到了较大影响，而且放置的位置也有较大偏差；制造的工艺步骤除了放置引线框架，还要逐个放置连接块，工艺实现也比较困难。

[0006]公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

[0007]实用新型内容

[0008]本实用新型的目的在于提供一种引线框架及使用该引线框架的功率模块和制造该功率模块的方法，引线框架创新性地引入了连接块，从而实现了一个引线端子实现两路电连接，将该引线框架应用在双面散热功率模块中，可以实现电传导、热传导的功能；连接块采用与芯片热膨胀系数接近的材料，可以有效减小热应力，提升功率模块的寿命；通过在连接块的上部、下部预涂覆烧结材料，可以减少功率模块的工艺步骤和工艺难度；上桥臂芯片、下桥臂芯片分别设置在相对的绝缘基板上，有效利用了散热面积，提升了散热效率，降低了功率模块的热阻；采用该引线框架直接将第一绝缘基板组件、第二绝缘基板组件直接烧结在一起，大大降低了制造加工的难度，使双面散热功率模块具备了批量制造的能力。

[0009]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

[0010]本实用新型提供一种引线框架，包括引线端子，引线端子之间有连接筋，所述引线端子在所述连接筋内侧的一端设置有连接块，所述连接块的厚度大于引线端子及连接筋的厚度。

[0011]作为一种进一步的技术方案，所述引线端子连接的连接块为多个。

[0012]作为一种进一步的技术方案，所述连接块之间设置有贯穿孔。

[0013]作为一种进一步的技术方案，所述连接块分为上部连接块和下部连接块，所述上部连接块和/或下块连接块与所述引线框架的材料不同；引线端子的材料为纯铜，连接块的材料为铜钼合金或铜钨合金。

[0014]作为一种进一步的技术方案，所述连接块的上部和/或下部预涂覆有烧结材料。

[0015]作为一种进一步的技术方案，所述引线框架还包括支撑筋，所述支撑筋的一端与所述连接筋相连，支撑筋的另一端与所述连接块相连。

[0016]一种功率模块，包括引线框架、第一绝缘基板、第二绝缘基板、上桥臂芯片、下桥臂芯片，所述第一绝缘基板、第二绝缘基板表面分别钎焊/烧结有所述下桥臂芯片、上桥臂芯片，所述第一绝缘基板、第二绝缘基板钎焊/烧结有芯片的一面相向设置，所述连接块位于第一绝缘基板、第二绝缘基板之间。

[0017]作为一种进一步的技术方案，所述上桥臂芯片的集电极/漏极设置在所述第二绝缘基板的上桥臂集电极/漏极铜层上，上桥臂芯片发射极/漏极通过输出引线端子连接块与输出引线端子相连，所述输出引线端子连接块还与第一绝缘基板的下桥臂集电极/漏极铜层相连；所述下桥臂芯片的集电极 /漏极通过钎焊/烧结设置在下桥臂集电极/漏极铜层的表面；所述下桥臂芯片的发射极/源极通过钎焊/烧结与负极引线端子的连接块连接，所述负极引线端子连接块的另一端与第二绝缘基板的下桥臂连接铜层相连，所述负极引线端子连接块与负极引线端子连接。

[0018]作为一种进一步的技术方案，所述上桥臂芯片、下桥臂芯片的栅极通过键合线分别与上桥臂栅极铜层、下桥臂栅极铜层相连；所述上桥臂芯片、下桥臂芯片的发射极/源极通过键合线分别与上桥臂发射极/源极铜层、下桥臂发射极/源极铜层相连。

[0019]作为一种进一步的技术方案，所述上桥臂栅极铜层、上桥臂栅极连接铜层之间设置有上桥臂栅极引线端子连接块；所述上桥臂发射极/源极铜层、上桥臂发射极/源极连接铜层之间设置有上桥臂发射极/源极引线端子连接块。

[0020]作为一种进一步的技术方案，所述下桥臂栅极铜层、下桥臂栅极连接铜层之间设置有下桥臂栅极引线端子连接块；所述下桥臂发射极/源极铜层、下桥臂发射极/源极连接铜层之间设置有下桥臂发射极/源极引线端子连接块。

[0021]作为一种进一步的技术方案，所述在第一绝缘基板或第二绝缘基板靠近芯片的位置设置有热敏电阻，热敏电阻引线端子连接块与热敏电阻形成电连接。

[0022]作为一种进一步的技术方案，所述在上桥臂集电极/漏极铜层上还钎焊 /烧结有电流采样引线端子连接块。

[0023]作为一种进一步的技术方案，所述引线端子位于第一绝缘基板、第二绝缘基板之间的部分与第一绝缘基板、第二绝缘基板之间充满环氧类树脂。

[0024]一种制造功率模块的方法，包括如下步骤：

[0025]第一步：将上桥臂芯片、下桥臂芯片分别钎焊/烧结在第二绝缘基板、第一绝缘基板上，并将热敏电阻钎焊/烧结在第一绝缘基板上；

[0026]第二步：使用铝线或银线或金线将芯片栅极与栅极铜层相连，将芯片的发射极/源极与发射极/源极铜层相连；

[0027]第三步：在上桥臂芯片、下桥臂芯片的发射极/源极涂覆钎焊料，或者在引线框架连接块的两端粘结银膜；

[0028]第四步：放置第二绝缘基板、引线框架、第一绝缘基板，将三层叠放在一起；

[0029]第五步：钎焊/烧结，通过加温加压将第二绝缘基板、引线框架、第一绝缘基板钎焊/烧结在一起；

[0030]第六步：注塑，使用注塑压机将环氧树脂注入型腔，填满第一绝缘基板、第二绝缘基板之间，并且露出第一绝缘基板、第二绝缘基板外部的金属层；

[0031]第七步：去溢料，去除塑封后残留在引线端子之间的多余的环氧；

[0032]第七步：切筋，去除连接筋、支撑筋；

[0033]第八步：折弯。

[0034]采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

[0035]1.引线框架创新性地引入了连接块，从而实现了一个引线端子实现两路电连接，即能起到支撑第一绝缘基板、第二绝缘基板的作用，也能实现电传导、热传导的功能。

[0036]2.连接块采用与芯片热膨胀系数接近的材料，可以有效减小热应力，提升功率模块的寿命。

[0037]3.通过在连接块的上部、下部预涂覆烧结材料，可以减少功率模块的工艺步骤和工艺难度。

[0038]4.上桥臂芯片、下桥臂芯片分别设置在相对的绝缘基板上，有效利用了散热面积，提升了散热效率，降低了功率模块的热阻。

[0039]5.采用该引线框架直接将第一绝缘基板组件、第二绝缘基板组件直接烧结在一起，大大降低了制造加工的难度，使双面散热功率模块具备了批量制造的能力。

[0040]6.采用该引线框架的功率模块体积小、功率密度高、重量轻。

[0041]7.采用该引线框架的双面散热功率模块具有寄生电感低、电阻小等优点，可以提升转换效率，适合高频工作。