[發(fā)明專利]一種IGBT陶瓷管殼應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)

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• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110047805A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余曉初;李嘯琳;朱萍;孫小偉;趙蓓莉
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫天楊電子有限公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00;H01L23/10;H01L23/49
• 代理公司: 蘇州國卓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 明志會

本發(fā)明公開了一種IGBT陶瓷管殼應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括陶瓷底座和上蓋，所述陶瓷底座包括發(fā)射極法蘭、瓷環(huán)、發(fā)射極小法蘭和發(fā)射極銅壓塊，所述發(fā)射極銅壓塊的外壁四周焊接有發(fā)射極小法蘭，所述發(fā)射極小法蘭的頂端外邊緣焊接有瓷環(huán)，所述瓷環(huán)的頂端一側(cè)面焊接有發(fā)射極法蘭，所述瓷環(huán)的內(nèi)壁焊接有柵極引出端，所述上蓋包括集電極銅壓塊、輔助集電極法蘭、集電極法蘭，所述集電極銅壓塊的外壁四周焊接有相對薄的輔助集電極法蘭一側(cè)面。該IGBT陶瓷管殼應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，采用厚薄銅材搭接的方式進(jìn)行釬焊，可以通過薄的無氧銅輔助法蘭的塑性變形來緩解封裝或檢測時因受力位移產(chǎn)生的應(yīng)力，保證了封裝的性能和工藝穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷管殼技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種IGBT陶瓷管殼應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

IGBT是能源變換、傳輸與控制的核心器件，俗稱電力電子裝置的“CPU”，屬國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在智能電網(wǎng)、軌道交通、電動汽車、航空航天與新能源裝備等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，市場容量大；

作為二代方形（矩形）全壓接多臺架IGBT陶瓷管殼，并率先實現(xiàn)量產(chǎn)，研發(fā)了全球最大功率容量的3600A/4500V壓接型IGBT，并推廣應(yīng)用到全球第一個直流電網(wǎng)-張北直流輸電工程，相較于第一代圓形全壓接多臺架IGBT,方形面積更大，包括四角處的更多個IGBT或FRD芯片要實現(xiàn)全面積無死角均勻受力，對各部件的工藝要求提出了很大挑戰(zhàn)；

特別是作為封裝載體的陶瓷管殼，其性能和工藝穩(wěn)定性是決定封裝成敗的關(guān)鍵，在陶瓷管殼制備過程中除了要解決材料應(yīng)力、切削應(yīng)力、高溫釬焊應(yīng)力影響外，其封裝時集電極受壓而位移產(chǎn)生的封裝應(yīng)力也是影響封裝成敗的重要因素，因此如何有效的降低應(yīng)力的影響，已是現(xiàn)在急需要解決的一個重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種IGBT陶瓷管殼應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種IGBT陶瓷管殼應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括陶瓷底座和上蓋，所述陶瓷底座和上蓋的截面呈方形或矩形，所述陶瓷底座包括發(fā)射極法蘭、瓷環(huán)、發(fā)射極小法蘭和發(fā)射極銅壓塊，所述發(fā)射極銅壓塊的外壁四周焊接有發(fā)射極小法蘭，所述發(fā)射極小法蘭的頂端外邊緣焊接有瓷環(huán)，所述瓷環(huán)的頂端一側(cè)面焊接有發(fā)射極法蘭，所述瓷環(huán)的內(nèi)壁焊接有柵極引出端，所述上蓋包括集電極銅壓塊、輔助集電極法蘭、集電極法蘭，所述集電極銅壓塊的外壁四周焊接有相對薄的輔助集電極法蘭一側(cè)面，所述輔助集電極法蘭的上壁面焊接有發(fā)射極法蘭，且輔助集電極法蘭位于發(fā)射極法蘭的頂端，所述輔助集電極法蘭的另一側(cè)面焊接有相對薄的集電極法蘭，且輔助集電極法蘭位于集電極法蘭的頂端，所述集電極法蘭對稱焊接在發(fā)射極法蘭的外邊緣。

優(yōu)選的，所述輔助集電極法蘭的厚度為0.1-0.8mm。

優(yōu)選的，所述輔助集電極法蘭的厚度為0.3mm。

優(yōu)選的，所述集電極法蘭的厚度為0.5-1.5mm。

優(yōu)選的，所述集電極法蘭的厚度為0.8mm。

優(yōu)選的，所述輔助集電極法蘭的材質(zhì)為無氧銅。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該IGBT陶瓷管殼應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，采用厚薄銅材搭接的方式進(jìn)行釬焊，可以通過薄的無氧銅輔助法蘭的塑性變形來緩解封裝或檢測時因受力位移產(chǎn)生的應(yīng)力，保證了封裝的性能和工藝穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視圖；

圖2為本發(fā)明的俯視圖。

圖中：1、陶瓷底座；1-1、發(fā)射極銅壓塊；1-2、發(fā)射極小法蘭；1-3、瓷環(huán)；1-4、發(fā)射極法蘭；1-5、柵極引出段；2、上蓋；2-1、集電極銅壓塊；2-2、輔助集電極法蘭；2-3、集電極法蘭。

具體實施方式