[發(fā)明專利]一種液冷的IGBT變流裝置和制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210202755.0
• 申請(qǐng)日: 2012-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102710102A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊偉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京銀茂微電子制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M1/00
• 分類(lèi)號(hào): H02M1/00;H01L25/07
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 樊文紅

1.一種液冷的IGBT變流裝置，其特征是，所述IGBT變流裝置包括氮化硅陶瓷基板、芯片和絕緣支架，所述氮化硅陶瓷基板包括第二銅層、氮化硅陶瓷板和第一銅層，所述第一銅層焊接在氮化硅陶瓷板的正面，所述第二銅層焊接在氮化硅陶瓷板的背面；在絕緣支架上端設(shè)有控制和驅(qū)動(dòng)板，氮化硅陶瓷基板、絕緣支架和控制和驅(qū)動(dòng)板共同形成密封腔；所述氮化硅陶瓷基板背面設(shè)有散熱器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷的IGBT變流裝置，其特征是，所述第一銅層厚度在1毫米至2毫米之間，所述第二銅層厚度在1毫米至2毫米之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷的IGBT變流裝置，其特征是，所述第一銅層通過(guò)第一合金層在高溫下與氮化硅發(fā)生反應(yīng)，焊接在氮化硅陶瓷板的正面，所述第二銅層通過(guò)第二合金層在高溫下與氮化硅發(fā)生反應(yīng)，焊接在氮化硅陶瓷板的背面；所述的第一合金層和第二合金層為Ag-Cu-Ti或Ag-Ni-Ti?合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的液冷的IGBT變流裝置，其特征是，所述第一銅層包括連接部分和延伸部分兩部分，所述連接部分通過(guò)合金層與氮化硅陶瓷板相連接，所述延伸部分是連接部分的延伸，擴(kuò)展至氮化硅陶瓷板之外；所述第一銅層被蝕刻成電路和功率端子，功率端子在向上和向外兩次90度折彎后，附著在絕緣支架表面上；第一銅層的電路上設(shè)有IGBT芯片和FWD芯片；所述IGBT芯片、FWD芯片和電路之間通過(guò)鍵合鋁線連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷的IGBT變流裝置，其特征是，所述氮化硅陶瓷基板的四周設(shè)有安裝孔，所述氮化硅陶瓷基板通過(guò)所述安裝孔與液冷散熱器進(jìn)行密封固定。

6.一種液冷的IGBT變流裝置制造方法，其特征是，該方法包括下列步驟：

步驟1?在氮化硅（Si3N4）陶瓷板的正面焊接第一銅層，第一銅層包括連接部分和延伸部分兩部分，所述連接部分通過(guò)高溫反應(yīng)焊接與氮化硅陶瓷基板相連接，所述延伸部分是連接部分的延伸，擴(kuò)展至氮化硅陶瓷基板之外，這部分與氮化硅陶瓷基板之間沒(méi)有連接；第二銅層通過(guò)高溫反應(yīng)焊接在氮化硅（Si3N4）陶瓷板的背面；

步驟2?將第一銅層蝕刻成電路和功率端子；

步驟3?在第一銅層電路上焊接IGBT芯片和FWD芯片，IGBT芯片、FWD芯片、電路和功率端子之間焊接鍵合鋁線；

步驟4將IGBT芯片的IGBT門(mén)極驅(qū)動(dòng)回路的引線由信號(hào)端子上引出后，連接至控制和驅(qū)動(dòng)板；

步驟5在氮化硅陶瓷基板上安裝絕緣支架，將功率端子進(jìn)行向上和向外兩次90度折彎，使之貼附在絕緣支架表面，形成功率端子的輸入和輸出端的接口，然后在絕緣支架的內(nèi)腔填充絕緣灌封膠；

步驟6在端子支架上部安裝控制和驅(qū)動(dòng)板，將控制和驅(qū)動(dòng)板固定到絕緣支架；

步驟7?將散熱器以釬焊方式與氮化硅陶瓷基板的第二銅層連接；

步驟8?將氮化硅陶瓷基板背面與液冷散熱器進(jìn)行密封固定。