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公开(公告)号：CN112786587B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN201911089113.2
申请日：2019-11-08
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L27/07 , H01L23/552 , H01L29/423 , H01L29/47
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET器件的元胞结构，包括：位于第一导电类型衬底上方的第一导电类型漂移区；在第一导电类型漂移区表面设置主沟槽，并在主沟槽的底部和侧壁设置肖特基金属，在第一导电类型漂移区表面内且于主沟槽周边设置第二导电类型阱区，于阱区表面内设置源区，源区之上设置源极金属，分裂为两部分的栅极绝缘层和栅极设置在源区、阱区及第一导电类型漂移区的靠近主沟槽一侧。本发明通过在碳化硅MOSFET器件的元胞内集成SBD，有效抑制了MOSFET器件体内PIN二极管的开启，改善了双极注入效应，提高了MOSFET器件长期使用的可靠性；同时把肖特基金属和源极金属进行有效设置，使模块封装时无需额外封装SBD，降低了封装成本，减少了杂散电感。
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公开(公告)号：CN112786695A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201911089118.5
申请日：2019-11-08
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L29/423 , H01L29/06
Abstract: 本发明公开了一种分裂栅沟槽功率半导体器件，包括设置在半导体衬底上的有源区，有源区包括沿半导体衬底表面向半导体衬底底部方向纵向叠置的第一阱区和第二阱区；一个或多个通过刻蚀而成的穿透第一阱区和第二阱区的真栅沟槽，真栅沟槽中设置有分裂式多晶硅真栅，其包括分别靠近沟槽的顶部和底部分离设置的多晶硅主真栅和多晶硅辅真栅，所述多晶硅主真栅为用于与外部栅极驱动电路相连的控制栅，多晶硅主真栅与多晶硅辅真栅之间，多晶硅真栅与真栅沟槽的侧壁以及与真栅沟槽的底部之间通过层间介质隔离。本发明通过对条形沟槽内多晶硅栅进行分裂形成分裂栅，减小了寄生电容，进而采用不同电连接和设置氧化层厚度，以实现芯片性能的总体优化。
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公开(公告)号：CN111599859A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN201910130201.6
申请日：2019-02-21
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L29/74 , H01L21/332
Abstract: 本发明公开了一种具有过压保护功能的晶闸管及制造方法，晶闸管包括：依次设置的由第一导电类型半导体材料制成的第一导电层、由第二导电类型半导体材料制成的衬底层和由第一导电类型半导体材料制成的第二导电层；在第一导电层的远离衬底层的一面上设置的阳极金属电极；在第二导电层内间隔设置的由第二导电类型半导体材料制成的发射极区；及在第二导电层上对应发射极区分别设置的浮空金属电极和阴极金属电极，衬底层向第二导电层的方向延伸将第二导电层分隔成两个第二导电区，两个第二导电区内均设置发射极区；两个第二导电区均包括基部和沿基部朝向另一第二导电区延伸的延伸部。本发明的结构简单，能够与IGBT模块并联后保护IGBT模块不被过电压损坏。
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公开(公告)号：CN111128900A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201811275230.3
申请日：2018-10-30
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L23/29 , H01L29/739 , H01L21/56
Abstract: 本申请提供了一种IGBT芯片子单元封装结构及其制造方法，该封装结构包括IGBT芯片、设置在该IGBT芯片上的栅极、分别与该IGBT芯片的上表面发射极和下表面集电极电连接的上钼片和下钼片以及封装器，其中，在上表面发射极上沿着该IGBT芯片的终端区涂覆有硅橡胶。通过本申请的封装结构及其制造方法，能够对该IGBT芯片终端结构进行钝化保护，避免了外界因素对芯片终端的污染而引起电击穿，提高了芯片的耐压性和长期工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN105957848B
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201610564582.5
申请日：2016-07-18
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L23/367
CPC classification number: H01L2224/32225 , H01L2224/48137 , H01L2224/48227 , H01L2224/73265 , H01L2924/181 , H01L2924/00 , H01L2924/00012
Abstract: 本申请公开了一种具有集成热管的底板及其模块装置，其中，所述具有集成热管的底板包括底板主体、直接液冷鳍翅和集成热管，所述直接液冷鳍翅设置于所述金属底板的下表面，所述底板主体和所述直接液冷鳍翅内部均设置有所述集成热管，所述集成热管内部设置用于快速传导热量的低温相变液体介质。本申请提供的上述具有集成热管的底板及其模块装置，由于具有高效散热的集成热管以及直接液冷鳍翅，通过低温相变液体介质及外部冷却介质进行散热，可消除传统功率模块中的导热硅脂，能够实现电动汽车功率模块高效、可靠地散热。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111244151A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN201811444411.4
申请日：2018-11-29
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L29/739 , H01L29/78
Abstract: 本发明提供一种功率半导体器件超级结终端结构，包括位于衬底上的第一导电类型漂移区，在所述漂移区的表面设置有位于有源区外围的终端区，所述终端区包括在所述漂移区的表面设置的与有源区邻接的第二导电类型起始区和远离有源区的第一导电类型场截止环，在所述起始区与场截止环之间，沿着平行于所述场截止环的方向交替分布若干个第一导电类型掺杂区和第二导电类型掺杂区，其中，所述若干个第一导电类型掺杂区与第二导电类型掺杂区设置成能够在阻断状态时彼此完全耗尽，实现芯片终端体内电场三维均匀分布。通过本发明能够在提高芯片终端耐压的同时减少终端结构所占芯片面积的比例。
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公开(公告)号：CN110400794A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201810377574.9
申请日：2018-04-25
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
Abstract: 本发明公开了一种功率半导体模块封装结构，其特征在于，包括基板；壳体，所述壳体的底部与所述基板的顶部紧固连接；功率半导体模块子单元，其设置在所述壳体与所述基板形成的容纳空间内，用于形成拓扑控制电路结构，所述功率半导体模块子单元包括间隔设置在所述基板上的多个衬板，相对布置的两所述衬板之间通过功率端子组和模块级键合线连接，所述功率端子组的顶部外延伸出所述壳体的顶部。本发明能够成倍增加电流密度，成品率高且可靠性好。
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公开(公告)号：CN109755300A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201811435318.7
申请日：2018-11-28
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L29/423 , H01L29/739
Abstract: 本发明公开了一种沟槽IGBT芯片，包括：N型衬底；多个条形沟槽栅极，其沿N型衬底表面延伸且平行分布；多个辅助栅极，其垂直于条形沟槽栅极的长度方向，以将多个条形沟槽栅极之间的区域隔离为多个有源区和多个陪区，有源区和陪区交替排列；其中，有源区设置有N+区、P+区、P阱区和N阱区：陪区未设置N+区、P+区、P阱区和N阱区；发射极金属层，其与N+区和P+区接触。本发明可以通过在沟槽IGBT芯片单胞内有源区和陪区之间引入辅助栅极，从而对有源区和陪区两者间进行有效隔离，避免二者之间工作中相互干扰，进而可以分别对有源区和陪区有针对性设计以实现芯片性能的总体优化。
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公开(公告)号：CN112750803B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN201911053070.2
申请日：2019-10-31
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L23/498 , H01L29/739
Abstract: 本申请提供了一种母排端子，应用于大功率IGBT模块，所述母排端子包括发射极母排和集电极母排，所述发射极母排和所述集电极母排均包括一主体部和设置在所述主体部底部的引脚，所述引脚包括与所述主体部连接的管脚踝部，及与所述管脚踝部连接的末端部，所述管脚踝部和所述末端部位于不同平面。本申请的母排端子能够更好地与衬板进行连接。不但能释放超声焊接工艺中所产生的机械应力以及后续大电流工况下的热电耦合应力，还能消减洛伦兹力在端部的电磁扭矩。
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公开(公告)号：CN112786680B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN201911090164.7
申请日：2019-11-08
Applicant: 株洲中车时代电气股份有限公司
IPC: H01L29/06 , H01L29/417 , H01L29/47 , H01L29/78 , H01L27/06
Abstract: 本发明公开了一种碳化硅MOSFET元胞结构及功率半导体器件，包括：第一导电类型衬底层；位于第一导电类型衬底层上方的第一导电类型漂移区；在第一导电类型漂移区上方依次设置第一导电类型阻挡层、第二导电类型阱区和第一导电类型增强源区，其中第一导电类型阻挡层浓度大于第一导电类型漂移区的浓度；在第一导电类型漂移区表面还设置有源极金属和肖特基金属，并分别形成欧姆接触和肖特基接触；本发明通过在碳化硅MOSFET元胞内集成SBD，使模块封装时无需额外封装SBD，降低了封装成本，减少了键合线的寄生电感。同时通过在MOSFET元胞中第二导电类型阱区与第一导电类型漂移区的PN结附近漂移区侧设置有高浓度的第一导电类型阻挡层，有效的抑制第二导电类型阱区载流子向第一导电类型漂移区的注入，改善了碳化硅双极退化现象，并提高了器件的可靠性。
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