[發明專利]一種新型封裝的功率模塊

無效

• 申請號: 201210181684.0
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102738139A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 姚禮軍;錢峰
• 申請（專利權）人: 嘉興斯達微電子有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16
• 代理公司: 嘉興君度知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 沈志良

技術領域

?????本發明屬于電力電子學領域，涉及功率模塊的封裝，具體地說

是一種新型封裝的功率模塊。

背景技術

目前，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）模塊在變頻器，逆變焊機，感應加熱，軌道交通以及風能，太陽能發電等領域的應用越來越廣泛，對于絕緣柵雙極型晶體管模塊可靠性要求越來越高，要求絕緣柵雙極型晶體管模塊體積和質量做的越來越小，成本更低。

發明內容

本發明的目的是設計出一種新型封裝的功率模塊。

本發明要解決的是現有絕緣柵雙極型晶體管模塊體積大、熱阻大、可靠性低、生產成本高的問題。

本發明的技術方案是：它包括芯片、絕緣基板、功率端子、功率圓柱、鋁線、外殼和熱敏電阻；芯片、功率圓柱通過回流焊接焊接在絕緣基板（DBC）的導電銅層上；芯片之間、芯片與絕緣基板（DBC）相應的導電層之間通過鋁線鍵合實現電氣連接；外殼和絕緣基板（DBC）通過密封膠粘接；功率端子與功率圓柱之間通過插接配合、或功率端子與功率圓柱之間通過鉚接壓緊配合、或功率端子與功率圓柱之間通過粘導電膠膠配合；塑料外殼內設有固定卡片。

所述的芯片包括絕緣柵雙極型晶體管芯片、二極管芯片。

本發明的優點是：本發明提供的無底板絕緣柵雙極型晶體管模塊，能降低絕緣柵雙極型晶體管模塊成本和熱阻；同時采用功率端子和功率圓柱接插配合，減少功率圓柱焊接部分受到的應力，提高絕緣柵雙極型晶體管模塊可靠性。

本發明還通過功率端子和功率圓柱接插配合及絕緣基板（DBC）直接壓接散熱器的方法，制造出低成本，高可靠的絕緣柵雙極型晶體管模塊。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1中A-A的剖面示意圖。

圖3為本發明芯片布局示意圖。

圖4為本發明外殼結構示意圖。

圖5為本發明電路結構示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。

如圖所示，本發明包括絕緣柵雙極型晶體管芯片9、二極管芯片6、絕緣基板（DBC）1、功率端子3、功率圓柱2、鋁線8、塑料外殼4、硅凝膠5和熱敏電阻7等部件。緣柵雙極型晶體管芯片9、二極管芯片6、功率圓柱2通過回流焊接焊接在絕緣基板（DBC）1的導電銅層上。絕緣柵雙極型晶體管芯片9和二極管芯片6之間、絕緣柵雙極型晶體管芯片9、二極管芯片6與絕緣基板（DBC）1相應的導電層之間均通過鋁線8鍵合實現電氣連接。塑料外殼4和絕緣基板（DBC）1通過密封膠粘接。

功率端子3與功率圓柱2之間通過插接配合、或功率端子3與功率圓柱2之間通過鉚接壓緊配合、或功率端子3與功率圓柱2之間通過粘導電膠膠配合；塑料外殼4內設有固定卡片4，以非常可靠地用螺絲把整個模塊安裝在固定在散熱器上。

絕緣柵雙極型晶體管芯片9、二極管芯片6、絕緣基板（DBC）1、功率圓柱2、鋁線8、熱敏電阻7等部件上覆蓋有絕緣硅凝膠5，以提高各原件之間的耐壓性能。

所述的絕緣基板（DBC）1包括兩層銅層和一層陶瓷層，兩層銅層分別位于陶瓷層的上部和下部。

所述的功率圓柱2的內部孔形狀是正方形、圓形、菱形中的一種。

所述的功率圓柱2外形形狀是正方形、圓形、菱形中的一種。

鋁線8通過超聲波與絕緣柵雙極型晶體管芯片6、絕緣基板（DBC）1、二極管芯片6鍵合。

絕緣基板（DBC）1為弧形彎曲預變形基板，其彎曲度按要求確定，對于長度為55mm的弧形絕緣基板（DBC），彎曲程度控制在弧頂高出邊端負0.10mm和0.15mm之間。