[發(fā)明專利]一種四象限絕緣柵雙極性晶體管模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410033389.X
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103780066B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂鎮(zhèn)
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興斯達(dá)微電子有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司33101
• 代理人: 翁霽明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種新型的高可靠性四象限絕緣柵雙極性晶體管模塊，屬于半導(dǎo)體以及功率模塊封裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

四象限絕緣柵雙極性晶體管模塊主要包括基板、直接敷銅基板（DBC）、絕緣柵雙極性晶體管（IGBT）芯片、二極管芯片、信號排針、功率端子、PCB驅(qū)動電路板和上、下蓋外殼。在對這種模塊中的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要考慮熱設(shè)計、結(jié)構(gòu)應(yīng)力設(shè)計、EMC設(shè)計和電路結(jié)構(gòu)設(shè)計，此外還同時要考慮設(shè)計產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。現(xiàn)有的四象限絕緣柵雙極性晶體管模塊應(yīng)用中存在的主要問題是產(chǎn)品電路由多個半橋模塊并聯(lián)組合而成，一致性差，可靠性低，還需要外部連接PCB驅(qū)動電路板，安裝復(fù)雜且效率較低；在裝機時多個模塊的分別安裝占用更多的空間，緊湊性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)合理、緊湊，安裝方便，可靠性高的四象限絕緣柵雙極性晶體管模塊。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，所述四象限絕緣柵雙極性晶體管模塊，它包括基板、直接敷銅基板、絕緣柵雙極性晶體管芯片、二極管芯片、信號排針、功率端子、PCB驅(qū)動電路板和上、下蓋外殼，所述基板和直接敷銅基板通過釬焊結(jié)合，絕緣柵雙極性晶體管芯片、二極管芯片和直接敷銅基板之間通過釬焊結(jié)合，有一信號排針與功率端子和直接敷銅基板通過釬焊結(jié)合，PCB驅(qū)動電路板定位于下蓋外殼上后與所述信號排針通過釬焊結(jié)合，另一引出的信號排針和PCB驅(qū)動電路板同樣通過釬焊結(jié)合，下蓋外殼和基板固定連接，上蓋外殼與下蓋外殼通過螺釘緊固，模塊的整體電路分為前三相整流部分和后三相逆變部分，兩部分的功率端子和引出的信號排針均分別引出。

所述的基板上分布有三塊結(jié)構(gòu)相同的直接敷銅基板，該三塊直接敷銅基板呈一字型均勻排布，每塊直接敷銅基板分布左右各一個半橋電路，中間的一塊直接敷銅基板左側(cè)為前三相整流部分的一個半橋電路，右側(cè)為后三相逆變電路的一個半橋電路。

所述直接敷銅基板（DBC）上通過相連的信號排針引出模塊信號，所述信號排針與PCB驅(qū)動電路板連接后再通過所述PCB驅(qū)動電路板與引出的信號排針連接后，由該引出的信號排針輸出至模塊外部。

所述的上蓋外殼上設(shè)置有可對模塊進(jìn)行灌入環(huán)氧樹脂處理的通孔。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明的可靠性高，安裝方便，緊湊性強。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的DBC分布示意圖。

圖4是本發(fā)明的PCB驅(qū)動電路板的應(yīng)用示意圖。

圖5是本發(fā)明的電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖所示，本發(fā)明包括基板1、絕緣柵雙極性晶體管（IGBT）芯片2、二極管芯片3、直接敷銅基板（DBC）4、信號排針 5、第一功率端子 6、第二功率端子7、第三功率端子8、第四功率端子9、第五功率端子10、引出的信號排針(2) 11、PCB驅(qū)動電路板12、下蓋外殼13和上蓋外殼14。絕緣柵雙極性晶體管芯片2、二極管芯片3和直接敷銅基板4之間通過釬焊結(jié)合?；?和直接敷銅基板4通過釬焊結(jié)合?；?上釬焊有三塊呈一字型均勻排布的直接敷銅基板4，三塊直接敷銅基板4之間留有1.2mm寬的溝道。

所述的三塊直接敷銅基板4結(jié)構(gòu)均相同，每塊直接敷銅基板4可分布左右各一個半橋電路，中間的一塊直接敷銅基板4左側(cè)為前三相整流部分的一個半橋電路，右側(cè)為后三相逆變電路的一個半橋電路；在基板1與直接敷銅基板4釬焊前，可對每塊直接敷銅基板4上芯片的參數(shù)進(jìn)行篩選，以保證由三塊直接敷銅基板4組成的整個模塊電路一致性高，可靠性也更高，如圖3所示。