[發明專利]一種IGBT模塊

有效

• 申請號: 201210031820.8
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102569276A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李繼魯;方杰;萬正芬;曾雄;趙洪濤;彭勇殿;吳煜東
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/49
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，更具體地說，涉及一種IGBT模塊。

背景技術

目前國內外的各種功率型IGBT模塊所采用的襯板結構多為長方形，襯板上分布有IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)芯片、FRD(Fast?Recovery?Diode，快恢復二極管)芯片和母排等，現有技術中襯板上各芯片的排布方式如圖1和圖2所示，以兩組IGBT芯片和一組FRD芯片為例，每組IGBT芯片中具有兩個IGBT芯片，同樣的，一組FRD芯片中也具有兩個FRD芯片，其排布方式為，以長方形襯板長邊的平分線為軸，四個IGBT芯片和兩個FRD芯片均平均分布在軸線的兩側，且靠近襯板的邊緣區域，即長方形襯板11的兩側各有依次排布的兩個IGBT芯片12和一個FRD芯片13，其中，母排14從兩排芯片的中間區域的某一位置引出。

這種結構的優點是結構簡單、緊湊，但是在實際使用中發現，現有技術中的IGBT模塊在運行中往往存在穩定性差的缺點。

發明內容

本發明實施例提供了一種IGBT模塊，通過改進襯板的結構、母排和各芯片的排布方式，減小了雜散電感對IGBT芯片或FRD芯片的干擾，從而保證了整個IGBT模塊的穩定運行。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種IGBT模塊，包括：

襯板，所述襯板為十字形結構，所述襯板具有兩兩相對的四個翼；

位于所述襯板上的一組FRD芯片、兩組IGBT芯片以及母排，所述母排包括發射極母排和集電極母排；

其中，所述一組FRD芯片、兩組IGBT芯片以及母排分別位于所述襯板的不同翼上，所述兩組IGBT芯片分別位于十字形襯板相對的兩翼上，所述FRD芯片和母排分別位于剩余相對的兩翼上。

優選的，所述兩組IGBT芯片以所述一組FRD芯片的中軸線為軸，在所述十字形襯板的兩翼上對稱排布。

優選的，所述發射極母排和集電極母排的焊接點位于所述十字形襯板的邊緣位置，母排轉彎處下方的磁通密度集中區域遠離所述FRD芯片和IGBT芯片。

優選的，該IGBT模塊還包括，位于所述十字形襯板中心區域的貼片電阻和柵射極焊接區。

優選的，該IGBT模塊中所述IGBT芯片的發射極通過所述襯板正面的覆銅金屬層匯集到發射極引出端，集電極通過所述襯板背面正面的覆銅金屬層匯集到集電極引出端，所述發射極引出端與所述發射極母排電性相連，所述集電極引出端所述集電極母排電性相連。

優選的，所述襯板的正面和背面均覆蓋有金屬層，所述金屬層為覆銅層或覆鋁層。

優選的，每組IGBT芯片中包括2個IGBT芯片。

優選的，所述一組FRD芯片中包括一個FRD芯片。

優選的，所述一組FRD芯片中包括兩個FRD芯片。

與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點：

本發明實施例提供的IGBT模塊中的襯板設計為十字形結構，將兩組IGBT芯片對稱的分布在十字形襯板的相對的兩翼，并將FRD芯片和母排分別設置于剩余相對的兩翼上，以使母排遠離各個芯片，即母排轉彎處下方的磁通密集區域內，沒有設置任何芯片，從而避免了雜散電感對IGBT芯片或FRD芯片的干擾，保證了整個IGBT模塊的穩定運行。

附圖說明

通過附圖所示，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1和圖2為現有技術中襯板上各芯片的排布方式示意圖；

圖3為現有技術中IGBT模塊的右視圖；

圖4為本發明實施例公開的IGBT模塊的結構示意圖；

圖5為本發明實施例公開的IGBT模塊右視圖；

圖6為本發明實施例公開的另一IGBT模塊的結構示意圖；

圖7為本發明實施例公開的一種IGBT模塊的詳細結構示意圖。

具體實施方式

正如背景技術所述，現有技術的IGBT模塊的運行穩定性差，發明人研究發現，出現這種問題的原因在于襯板的形狀以及母排和芯片的分布不合理，具體原因如下：