[發(fā)明專利]具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910084768.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109786272B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張錦龍;顧然;屈海濤;董志猛;樊琳琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南大學(xué);中電普瑞電力工程有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/56
• 分類號(hào): H01L21/56;H01L23/58;H01L29/739
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

1.一種具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT封裝結(jié)構(gòu)，包括外殼（9），外殼（9）內(nèi)設(shè)置有基板和設(shè)置在基板上的IGBT芯片（2），所述基板和IGBT芯片（2）之間設(shè)置有一層襯板（1），其特征在于，所述IGBT芯片（2）包括多個(gè)極性引腳（8），兩個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的極性引腳（8）之間通過(guò)連接線（7）連接；所述連接線（7）呈并排的拱形布設(shè)；連接線（7）與下部的IGBT芯片（2）之間構(gòu)成測(cè)溫區(qū)域，所述測(cè)溫區(qū)域內(nèi)設(shè)置有測(cè)溫組件；所述測(cè)溫組件包括感應(yīng)段和傳輸段；

所述感應(yīng)段，用于感知IGBT內(nèi)部的溫度信號(hào)；所述傳輸段，用于將溫度信號(hào)進(jìn)行傳輸；

所述感應(yīng)段包括第一光纖（5），所述第一光纖（5）的中部設(shè)置有光柵（11），第一光纖（5）外部設(shè)置有第一套管（3），第一套管（3）下部緊貼IGBT芯片（2）布設(shè)；

所述傳輸段包括第二光纖（6），所述第二光纖（6）外部設(shè)置有第二套管（4），所述第二光纖（6）的端部穿出外殼（9）且連接有光纖接頭；第二套管（4）與第一套管（3）的間距為2~3mm；所述第一光纖（5）與第二光纖（6）為一體成型結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光柵（11）設(shè)置在第一光纖（5）內(nèi)的中間位置，光柵（11）以光柵周期為間隔水平分布；光柵（11）裸露可見(jiàn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一光纖（5）的端部與第一套管（3）之間的距離為2~3mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一套管（3）和第二套管（4）均為由耐高溫材料制成；所述耐高溫材料為聚酰亞胺；

所述第一套管（3）為一端封閉、另一端開(kāi)口的管體；所述第二套管（4）為兩端開(kāi)口的管體；

所述第一套管（3）和第二套管（4）的外徑不大于1mm，壁厚為0.05~0.1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接線（7）均為鋁線。

6.基于權(quán)利要求1~5任一所述的一種具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT封裝結(jié)構(gòu)的一種具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT的封裝工藝，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：準(zhǔn)備基板，組裝襯板（1），并貼裝IGBT芯片（2）；采用連接線（7）將IGBT芯片（2）的極性引腳（8）連接，形成測(cè)溫區(qū)域；

步驟2：在測(cè)溫區(qū)域內(nèi)安裝測(cè)溫組件的感應(yīng)段和傳輸段；

步驟3：將安裝后的測(cè)溫組件和基板進(jìn)行固化處理；

步驟4：安裝外殼（9），將傳輸段中的第二光纖（6）引出外殼（9），進(jìn)行絕緣固化；

步驟5：在傳輸段的第二光纖（6）的端部安裝光纖接頭。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT的封裝工藝，其特征在于，所述步驟2具體包括：

感應(yīng)段的第一光纖（5）的端部從IGBT芯片（2）的一端進(jìn)入測(cè)溫區(qū)域，使第一光纖（5）上的光柵（11）置于IGBT芯片（2）的中心位置；

第一套管（3）的開(kāi)口處從IGBT芯片（2）的另一端進(jìn)入測(cè)溫區(qū)域，并套在第一光纖（5）的外表面；

采用環(huán)氧樹(shù)脂膠將第一套管（3）的兩端與IGBT芯片（2）固定。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT的封裝工藝，其特征在于，在所述步驟2之后，還包括：將傳輸段的第二光纖（6）的外部套接第二套管（4），并采用環(huán)氧樹(shù)脂膠在端部固定。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT的封裝工藝，其特征在于，所述步驟3具體包括：

將步驟2中處理后的IGBT芯片（2）和基板放入恒溫箱固化，恒溫箱溫度設(shè)置為55~70℃，固化時(shí)間為3~8 h。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有內(nèi)部測(cè)溫功能的新型IGBT的封裝工藝，其特征在于，所述步驟4具體包括：

將固化后的IGBT芯片（2）安裝外殼（9），外殼（9）上設(shè)置有注膠孔（10），將傳輸段的第二光纖（6）從注膠孔（10）引出，在注膠孔（10）內(nèi)灌注絕緣膠，至絕緣膠凝固。