1.一种全铜互连的封装集成装置,其特征在于,包括:基板,包括依次接触的上铜层、陶瓷层、下铜层,所述上铜层包括功率回路区域、控制回路区域、电极组装区域,各个部分之间电绝缘,所述功率回路区域包括上桥功率回路区域、下桥功率回路区域,所述控制回路区域包括上桥控制回路区域、下桥控制回路区域,每个控制回路区域包括栅极电阻组装区域与开尔文源极键合区域;上桥功率MOS管,漏极面与所述上桥功率回路区域的外表面通过烧结铜膏实现机械连接与电连接,源极面与第一铜夹通过烧结铜膏实现机械连接与电连接;下桥功率MOS管,漏极面与所述下桥功率回路区域的外表面通过烧结铜膏实现机械连接与电连接,且通过第一铜夹与所述上桥功率MOS管的源极面实现电连接,源极面与第二铜夹通过烧结铜膏实现机械连接与电连接;散热器,设置于所述下铜层的外表面上;所述上桥功率MOS管和下桥功率MOS管的漏极面、源极面位于相对面。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述上铜层呈长方形状;所述上桥功率回路区域呈Π/π字形状,所述Π/π字型的横边靠近且平行于所述长方形的一个宽边;所述下桥功率回路区域呈U字形状,所述U字型的底边靠近且平行于所述长方形的另一个宽边,一对侧边分别靠近且平行于所述长方形的一对长边,所述U字型的底边、一对侧边包围所述Π/π字型竖边的周边;所述上桥控制回路区域呈一字形状,所述一字型区域位于上桥功率回路区域Π/π字型竖边的中间,且栅极电阻组装区域与开尔文源极键合区域呈拉链状交错排列;所述下桥控制回路区域呈U字形状,所述U字型位于上桥功率回路区域Π/π字型竖边被下桥功率回路U字型包围的留空区域,且栅极电阻组装区域与开尔文源极键合区域呈拉链状交错排列;所述电极组装区域呈一对三角形状,所述一对三角形分别位于所述U字型的底边靠外两侧。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述上桥功率MOS管包括两组上桥MOS管,每组上桥MOS管包括四个上桥MOS管,该四个上桥MOS管呈一字型排布且平行于所述长方形的长边;所述两组上桥MOS管平行且对称设置于所述Π/π字型的竖边上,每个上桥MOS管的漏极面与所述上桥功率回路区域外表面通过烧结铜膏实现机械连接与电连接;所述下桥功率MOS管包括两组下桥MOS管,每组下桥MOS管包括四个下桥MOS管,该四个下桥MOS管呈一字型排布且平行于所述长方形的长边;所述两组下桥MOS管平行且对称设置于所述U字型的一对侧边上,每个下桥MOS管的漏极面与所述下桥功率回路区域外表面通过烧结铜膏实现机械连接与电连接;所有上桥MOS管、所有下桥MOS管均采用并联的电连接方式。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第一铜夹的侧端面呈凸字上半部分形状;所述第一铜夹的上部横边所在的长方形平面上设置有一字型排布的四个正方形通孔,所述四个正方形通孔用于露出相应侧的一组下桥MOS管;所述第一铜夹的下部一侧横边所在的长方形平面设置有四个均匀排布的长方形凸出端,所述凸出端的下侧表面的尺寸与MOS管的源极面尺寸一致,四个突出端的下表面分别与相应侧的四个上桥MOS管的源极面通过烧结铜膏实现机械连接与电连接,另一侧横边所在的长方形平面的下侧表面与所述下桥功率回路区域外表面通过烧结铜膏实现机械连接与电连接。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,还包括第二铜夹;所述第二铜夹的侧端面呈凸字上半部分形状;所述第二铜夹的上部横边所在的面呈长方形状;所述第二铜夹的下部两侧横边所在的长方形平面均设置成四个均匀排布的长方形凸出端,所述凸出端的下侧表面的尺寸与MOS管的源极面尺寸一致,每侧四个均匀排布的长方形凸出端穿过每侧第一铜夹上部的四个正方形通孔,长方形凸出端的下侧表面分别与相应侧的四个下桥MOS管的源极面通过烧结铜膏实现机械连接与电连接;所述第二铜夹的一对竖边垂直于其下部两侧横边。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述Π/π字型的横边两端对称设置一对DC+端子;所述第二铜夹的上部横边所在的长方形一侧宽边即DC-端子;所述DC-端子与所述一对DC+端子位于所述上铜层的一个宽边侧,并处于同一水平高度,DC-端子在水平高度上处于第二铜夹上部和下部之间;所述下桥功率回路区域U字型的底边设置AC端子,所述AC端子位于所述上铜层的另一个宽边侧。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述电极组装区域共设置有控制端子,控制端子包括热敏电阻NTC控制端子、下桥MOS管栅极控制端子、下桥MOS管控制源极端子、上桥MOS管控制源极端子、上桥MOS管栅极控制端子以及上桥MOS管漏极感应端子;所述热敏电阻NTC控制端子用于引出功率模块内置的热敏电阻两端的电极,以监控功率模块的芯片结温;所述下桥MOS管栅极控制端子通过所述下桥控制回路区域与下桥MOS管的栅极实现电连接;所述下桥MOS管控制源极端子通过所述下桥控制回路区域与下桥MOS管的源极实现电连接;所述上桥MOS管控制源极端子通过所述上桥控制回路区域与上桥MOS管的源极实现电连接;所述上桥MOS管栅极控制端子通过所述上桥控制回路区域与上桥MOS管的栅极实现电连接;所述上桥MOS管漏极感应端子通过所述上桥控制回路区域与上桥MOS管的漏极实现电连接;所述散热器为微通道射流散热器,所述微通道射流散热器包括上下两层,其中,上层的流道由多条密集排列的条形翅片组合形成,下层的流道由多个交错分布的矩形组合形成。
8.一种权利要求1-7中任意一项所述的装置的制造方法,其特征在于,包括:功率MOS管与基板互连:将铜膏印刷在功率回路区域的表面上,将功率MOS管的漏极面放置在铜膏上,依次进行预热、烧结形成连接功率MOS管和基板的烧结铜层;基板与散热器互连:将铜膏印刷在散热器表面上,将基板的下铜层放置铜膏上,依次进行预热、烧结形成连接基板与散热器的大面积烧结铜层;功率MOS管与铜夹互连:将铜膏印刷在第一铜夹与第二铜夹的所有底面,将第一铜夹的长方形凸出端对准各个上桥功率MOS管的源极面,另一侧底面的外侧边沿对准下桥功率回路区域的底边,将第二铜夹的长方形凸出端对准下桥功率MOS管的源极面,依次进行预热、烧结形成上下桥功率MOS管互连的烧结铜层。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:端子超声焊接:在Π/π字型的横边两端对称焊接一对DC+端子,在U字型的底边焊接AC端子。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,连接第一铜夹、第二铜夹所用的铜膏的厚度为10~100微米,其余步骤所用铜膏厚度为100~200微米;每一步骤预热的温度为60~150℃,时间为3~10分钟;每一步骤烧结的压力条件为有压或无压,温度为200~280℃,时间为3~15分钟若进行有压烧结,烧结设备可使用活动压头以精确匹配第一铜夹、第二铜夹的长方形凸出端。