[實用新型]一種小功率絕緣柵雙極性晶體管全橋模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420045596.2
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN203746829U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂鎮(zhèn)
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興斯達微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L25/16
• 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

本實用新型涉及的是一種小功率絕緣柵雙極性晶體管全橋模塊，屬于半導(dǎo)體封裝以及功率模塊技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

絕緣柵雙極性晶體管全橋模塊主要包括基板、直接敷銅基板（DBC）、絕緣柵雙極性晶體管芯片、二極管芯片、功率端子、信號端子、外殼和卡環(huán)。在對這種模塊中的整體結(jié)構(gòu)進行設(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)有的小功率絕緣柵雙極性晶體管全橋模塊設(shè)計中存在的主要問題是產(chǎn)品的散熱性能差、生產(chǎn)成本高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,而提供一種結(jié)構(gòu)合理、緊湊,使用方便，可靠性好，散熱性能好，能降低生產(chǎn)成本的絕緣柵雙極性晶體管全橋模塊。

本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述的小功率絕緣柵雙極性晶體管全橋模塊，它主要包括基板、直接敷銅基板、絕緣柵雙極性晶體管芯片、二極管芯片、功率端子、信號端子、外殼和卡環(huán)，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，功率端子和直接敷銅基板也通過釬焊結(jié)合，所述的基板采用銅基板并作為散熱底板,所述的銅基板與外殼通過卡環(huán)以及密封膠結(jié)合固定。

所述的銅基板分布有兩塊結(jié)構(gòu)不同的直接敷銅基板，且兩塊直接敷銅基板在銅基板長度方向呈一字型排列且以其中心線對稱分布；兩塊直接敷銅基板之間留有0.8-1.2mm寬的溝道。

所述的銅基板選擇長90mm×寬43mm的尺寸；銅基板的邊緣與所述直接敷銅基板的陶瓷邊緣在寬度方向上保留單側(cè)4mm的距離，在長度方向上保留單側(cè)13.2mm的距離。

本實用新型所述直接敷銅基板上連接有四個功率端子，其中在一直接敷銅基板的集電極區(qū)域通過釬焊結(jié)合有第一功率端子的焊腳部分，另一直接敷銅基板的發(fā)射極區(qū)域通過釬焊結(jié)合有第二功率端子的焊腳部分；而在兩塊直接敷銅基板的集電極通過釬焊分別結(jié)合有第三功率端子和第四功率端子的焊腳，并將兩塊直接敷銅基板的電路進行連接；所述的四個功率端子分布在兩塊直接敷銅基板電路區(qū)域的邊緣位置。

模塊采用最常用、成本最低的釬焊工藝，4個功率端子通過釬焊與直接敷銅基板（DBC）連接，并合理的分布在直接敷銅基板（DBC）上表面的四周邊緣位置；對角的兩個功率端子結(jié)構(gòu)相同，中間鏡像分布的兩個功率端子結(jié)構(gòu)也相同。

??本實用新型的優(yōu)點是：散熱性好，生產(chǎn)及材料成本低。

附圖說明

???圖1是本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

???圖2是本實用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

???圖3是本實用新型的基板及DBC尺寸示意圖。

???圖4是本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。圖1-2所示，本實用新型所述的一種小功率絕緣柵雙極性晶體管全橋模塊，它主要包括基板1、直接敷銅基板4、5、絕緣柵雙極性晶體管芯片2、二極管芯片3、功率端子6、7、信號端子8、外殼9和卡環(huán)10，所述基板1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2、二極管芯片3和直接敷銅基板之間通過釬焊結(jié)合，功率端子6、7和直接敷銅基板也通過釬焊結(jié)合，所述的基板1采用銅基板并作為散熱底板,所述的銅基板與外殼9通過卡環(huán)10以及密封膠結(jié)合固定。

所述銅基板分布有兩塊結(jié)構(gòu)不同的直接敷銅基板4、5，且兩塊直接敷銅基板4、5在銅基板長度方向呈一字型排列且以其中心線對稱分布；兩塊直接敷銅基板4、5之間留有0.8-1.2mm寬的溝道；本實用新型所述散熱基板采用的是銅材質(zhì)的基板，大幅增強模塊的散熱性能，芯片的節(jié)溫比采用直接敷銅基板（DBC）作為散熱底板的模塊降低30%以上。

圖3所示，所述銅基板選擇長90mm×寬43mm的尺寸,在保證電路布局的前提下最大化的節(jié)約基板的面積，從而節(jié)約了材料的成本；銅基板的邊緣與所述直接敷銅基板的陶瓷邊緣在寬度方向上保留單側(cè)4mm的距離，在長度方向上保留單側(cè)13.2mm的距離。