[發明專利]一種IGBT模塊封裝結構

有效

• 申請號: 201710806890.9
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107731768B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 唐新靈;李現兵;張朋;張喆;吳鵬飛;武偉;林仲康;石浩;田麗紛;王亮
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/64;H01L25/07
• 代理公司: 11250 北京三聚陽光知識產權代理有限公司
• 代理人: 李旦華<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及大功率IGBT模塊封裝技術領域，具體涉及一種IGBT模塊封裝結構，包括絕緣基板；至少兩個IGBT芯片并聯支路組，設于所述絕緣基板上；至少兩個發射極匯流結構，與所述IGBT芯片并聯支路組一一對應地設置于所述絕緣基板上，且多個所述發射極匯流結構之間相互絕緣，每個所述IGBT芯片并聯支路組的發射極與其對應的所述發射極匯流結構電氣連接；發射極端子母線，設于所述絕緣基板上，與每個所述發射極匯流結構電氣連接。本發明提供的IGBT模塊封裝結構，能夠有效抑制關斷時刻高頻拖尾振蕩。

技術領域

本發明涉及大功率IGBT模塊封裝技術領域，具體涉及一種IGBT模塊封裝結構。

背景技術

絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT和MOS組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅動電流較大；MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小，IGBT綜合了以上兩種器件的優點，驅動功率小而飽和壓降低。

然而，由于雙極型器件內部關斷時，過剩載流子穿過空間電荷區引起的空間電荷效應，使得焊接式IGBT模塊在關斷拖尾過程中會出現高頻振蕩現象，該拖尾振蕩尤其容易發生在并聯回路雜散電感低的模塊內部，并且焊接式IGBT模塊內部的復雜結構也不利于其內部芯片并聯回路雜散電感的調節，在IGBT模塊不斷受到更高功率要求的挑戰，面臨進一步擴大并聯規模的趨勢下，解決此問題意義重大。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中IGBT模塊內部雜散電感低、容易發生高頻拖尾振蕩的缺陷，從而提供一種能夠有效抑制關斷時刻高頻拖尾振蕩的IGBT模塊封裝結構。

本發明采用的技術方案如下：

一種IGBT模塊封裝結構，包括：絕緣基板；至少兩個IGBT芯片并聯支路組，設于所述絕緣基板上；至少兩個發射極匯流結構，與所述IGBT芯片并聯支路組一一對應地設置于所述絕緣基板上，且多個所述發射極匯流結構之間相互絕緣，每個所述IGBT芯片并聯支路組的發射極與其對應的所述發射極匯流結構電氣連接；發射極端子母線，設于所述絕緣基板上，與每個所述發射極匯流結構電氣連接。

所述發射極端子母線包括第一導體支架，適于與外側電路電氣連接的第一外接端子，以及多個第一內接端子，每個所述第一內接端子與其對應的所述發射極匯流結構電氣連接，所述第一導體支架包括主干部，以及由所述主干部分支形成的若干分支部，所述第一外接端子連接在所述主干部上，所述第一內接端子對應連接在所述分支部上。

所述第一外接端子至各個所述第一內接端子之間的電流流經路徑的長度一致。

每一所述第一內接端子至所述第一外接端子之間的電流流經路徑的長度大于所述第一內接端子與所述第一外接端子之間的直線距離。

所述絕緣基板上還設有與所述IGBT芯片并聯支路組一一對應設置的多個集電極匯流結構，每個所述IGBT芯片并聯支路組的集電極與其對應的所述集電極匯流結構電氣連接；所述絕緣基板上還設有集電極端子母線，所述集電極端子母線與每個所述集電極匯流結構電氣連接。

所述集電極端子母線包括第二導體支架，適于與外側電路電氣連接的第二外接端子，以及多個第二內接端子，每個所述第二內接端子與其對應的所述集電極匯流結構電氣連接,所述第二導體支架包括主干部，以及由所述主干部分支形成的若干分支部，所述第二外接端子連接在所述主干部上，所述第二內接端子對應連接在所述分支部上。

所述第二導體支架與第一導體支架相互絕緣的層疊設置。

所述IGBT模塊封裝結構設置有兩個IGBT芯片并聯支路組，對應設置有兩個發射極匯流結構和兩個集電極匯流結構；兩個所述集電極匯流結構間隔設置于所述絕緣基板上，兩個所述發射極匯流結構相互間隔地設置于兩個所述集電極匯流結構之間。