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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明涉及一种碳化硅双向开关半桥功率模块，属于半导体器件技术领域。该双向开关半桥功率模块包括模块外壳、DBC、焊接在DBC上的碳化硅双向开关单元、功率端子、信号端子、温敏电阻；该碳化硅双向开关功率模块采用半桥结构，半桥结构由两个双向开关单元组成，每一个双向开关单元由两组碳化硅MOSFET共漏极连接构成。该双向开关半桥电路集成在一块DBC上，通过键合线连接碳化硅芯片和DBC的各导电区域，构成双向开关单元和半桥结构，并引出相应的功率端子和信号端子。本发明实现了对电流的双向导通和双向阻断，并且封装为双向开关半桥结构，提高了可靠性，减小了寄生电感，提高了功率密度，降低了功率模块的寄生电感。

主权项：1.碳化硅双向开关半桥功率模块，包括DBC、焊接在所述DBC上的碳化硅双向开关单元、功率端子、信号端子和温敏电阻，其特征在于：该功率模块采用半桥结构，半桥结构由两个双向开关单元组成，每一个双向开关单元由两组碳化硅MOSFET共漏极连接构成；所述双向开关半桥电路及端子通过焊接集成在一块DBC上，通过键合线连接碳化硅芯片和DBC的各导电区域，构成双向开关单元和半桥结构，并引出相应的功率端子和信号端子；所述功率模块中碳化硅双向开关单元、功率端子和信号端子成镜像对称布局；在下桥臂中，碳化硅MOSFET芯片Q11、Q12并联连接，漏极连接到同一点，栅极共同连接到G1端子，源极共同连接到N端子，同时引出公共的开尔文源极连接至S1端子；碳化硅MOSFET芯片Q21、Q22并联连接，漏极连接到同一点，栅极共同连接到G2端子，源极共同连接到M端子，同时引出公共的开尔文源极连接至S2端子；Q11、Q12并联的公共漏极与Q21、Q22并联的公共漏极连接，组成下桥臂共漏极的双向开关结构；在上桥臂中，碳化硅MOSFET芯片Q31、Q32并联连接，漏极连接到同一点，栅极共同连接到G3端子，源极共同连接到M端子，同时引出公共的开尔文源极连接至S3端子；碳化硅MOSFET芯片Q41、Q42并联连接，漏极连接到同一点，栅极共同连接到G4端子，源极共同连接到P端子，同时引出公共的开尔文源极连接至S4端子；Q31、Q32并联的公共漏极与Q41、Q42并联的公共漏极连接，组成下桥臂共漏极的双向开关结构；Q11、Q12和Q21、Q22组成的下桥臂双向开构和Q31、Q32和Q41、Q42组成的下桥臂双向开关结构，源极均连接至M端，共同组成双向开关半桥结构；所述DBC组件包括DBC上覆金属层、DBC陶瓷层、DBC下覆金属层；碳化硅MOSFET芯片带有体二极管，漏极焊接在所述DBC上覆金属层相应的导电区域，功率源极、开尔文源极和栅极通过键合线引接至DBC上覆金属层对应导电区域，形成双向开关结构和半桥拓扑结构。

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