[發明專利]一種壓接式IGBT模塊及功率半導體器件

有效

• 申請號: 201911381706.6
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN113053831B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 石廷昌;常桂欽;李寒;彭勇殿;吳義伯;董國忠;康強;張文浩;王玉麒
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/043
• 分類號: H01L23/043;H01L25/07
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

1.一種壓接式IGBT模塊，其特征在于，包括多個能夠相對于管殼上下移動的子模組，所述子模組包括：

導電基板和導電蓋板，其能夠容置在所述管殼中或者分別延伸出所述管殼的下表面和上表面；

多個芯片，其并排間隔設置在所述導電基板上；

承壓件，其能夠容置在所述管殼中或者延伸出所述管殼的下表面；

旁路母排，其設置在所述芯片的上方，且其上部抵接在所述承壓件的上表面；

彈性件，其設置在所述旁路母排和所述導電蓋板之間；

當壓裝力不大于所述彈性件的彈力時，所述導電蓋板延伸出所述管殼的上表面，所述導電基板和所述承壓件均延伸出所述管殼的下表面，且所述導電基板的下表面和所述承壓件的下表面齊平，

當壓裝力大于所述彈性件的彈力時，所述導電基板的下表面和所述承壓件的下表面與所述管殼的下表面齊平，所述導電蓋板的上表面與所述管殼的上表面齊平。

2.根據權利要求1所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述子模組還包括緩沖塊，所述管殼包括模塊外框和模塊蓋板，所述緩沖塊設置在所述模塊蓋板和所述承壓件之間，當所述承壓件相對于所述管殼向上移動時，所述緩沖塊用于對所述承壓件進行緩沖。

3.根據權利要求1所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述子模組還包括設置在所述芯片和所述旁路母排之間的導電緩沖墊塊，所述導電緩沖墊塊用于保證所述芯片和所述旁路母排之間導電的可靠性。

4.根據權利要求3所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述導電緩沖墊塊的膨脹系數和所述導電基板的熱膨脹系數與所述芯片的熱膨脹系數相匹配，以避免在其相接觸的表面產生缺陷。

5.根據權利要求4所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述芯片與所述導電基板之間以及所述芯片與所述導電緩沖墊塊之間通過焊接或者銀燒結的方式連接。

6.根據權利要求5所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述導電緩沖墊和所述導電基板均采用鉬或者鉬-銅合金制成。

7.根據權利要求1-6任一項所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述子模組還包括門極輸出探針，其用于將多個所述芯片的門極信號并聯輸出。

8.根據權利要求3-6任一項所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述子模組還包括側框，所述側框的底面與所述導電基板上表面的邊緣密封連接，以形成下部密封、上部敞開的腔體，所述腔體內灌封硅膠，以使所述導電基板和所述導電緩沖墊塊之間具有一絕緣距離。

9.根據權利要求1-6任一項所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述子模組還包括承壓墊塊，其設置在所述旁路母排與所述彈性件之間，用于緩沖所述旁路母排與所述彈性件之間的壓力傳遞，以使所述芯片之間的接觸壓強一致。

10.根據權利要求1-6任一項所述的壓接式IGBT模塊，其特征在于，所述承壓件的外壁面構造有第一臺階，所述管殼的內壁面構造有與所述第一臺階配合的第二臺階，以限制所述承壓件向下移動的行程。

11.一種功率半導體器件，其特征在于，包括根據權利要求1-10任一項所述的壓接式IGBT模塊。