[發明專利]雙面散熱的IGBT器件

在審

• 申請號: 202110538081.0
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113380734A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 白鵬飛;陳星亮;羅玉浩;唐奕凡;周國富
• 申請（專利權）人: 華南師范大學;廣州華鉆電子科技有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/473
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃廣龍

本申請公開了一種雙面散熱的IGBT器件。包括：IGBT模塊、第一導熱板、第二導熱板、散熱外殼，IGBT模塊包括PCB和至少一個IGBT單元，PCB的一側面設置有至少一個IGBT單元，第一導熱板連接PCB的另一側面，第一導熱板用于傳導PCB的熱量，第二導熱板接觸每一個IGBT單元，第二導熱板用于傳導每一個IGBT單元的熱量，散熱外殼接觸第一導熱板和第二導熱板，散熱外殼用于傳導第一導熱板和第二導熱板的熱量，散熱外殼為空心結構，散熱外殼用于通過水冷的方式散熱。通過在IGBT模塊的兩側面都加裝導熱板和使用散熱外殼進行水冷散熱，使IGBT模塊產生的熱量可以均勻分布，且提高散熱效率。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，尤其是涉及一種雙面散熱的IGBT器件。

背景技術

絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是金屬-氧化物半導體場效應晶體管和快速二極管組成的復合全控性電壓驅動式功率半導體器件，具備開關速度快、輸入阻抗高、反向恢復時間短、熱穩定性好、通態壓降低、高電壓等特點，廣泛應用于風能、太陽能、軌道交通、電動汽車、智能電網、家電變頻領域等。相關技術中的封裝結構存在散熱不均勻，元器件熱堆積導致燒毀的現象。

發明內容

本申請旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本申請提出一種雙面散熱的IGBT器件，能夠使IGBT芯片的散熱更加均勻，提高散熱效率。

根據本申請的第一方面實施例的雙面散熱的IGBT器件，包括：IGBT模塊、第一導熱板、第二導熱板、散熱外殼，所述IGBT模塊包括PCB和至少一個IGBT單元，所述PCB的一側面設置有至少一個所述IGBT單元，所述第一導熱板連接所述PCB的另一側面，所述第一導熱板用于傳導所述PCB的熱量，所述第二導熱板接觸每一個所述IGBT單元，所述第二導熱板用于傳導每一個所述IGBT單元的熱量，所述散熱外殼連接所述第一導熱板和所述第二導熱板，所述散熱外殼用于傳導所述第一導熱板和所述第二導熱板的熱量，所述散熱外殼為空心結構，所述散熱外殼用于通過水冷的方式散熱。

根據本申請實施例的雙面散熱的IGBT器件，至少具有如下有益效果：通過在IGBT模塊的兩側都加裝導熱板和使用散熱外殼進行水冷散熱，使IGBT模塊產生的熱量可以均勻分布，且提高散熱效率。

根據本申請的一些實施例，所述第一導熱板和所述第二導熱板均為VC均熱板。

根據本申請的一些實施例，還包括密封框，所述密封框圍繞所述IGBT模塊。

根據本申請的一些實施例，所述密封框通過樹脂連接所述第一導熱板和所述第二導熱板。

根據本申請的一些實施例，所述第一導熱板與所述PCB通過低溫銅焊料層連接。

根據本申請的一些實施例，所述第二導熱板通過硅脂層接觸每一個所述IGBT單元。

根據本申請的一些實施例，每一個所述IGBT單元包括：IGBT芯片和二極管，每一個所述IGBT芯片和每一個所述二極管設置在所述PCB的一側面。

根據本申請的一些實施例，每一個所述IGBT單元通過樹脂與所述PCB固定。

根據本申請的一些實施例，全部所述IGBT單元在所述PCB的一側面上均勻分布。

根據本申請的一些實施例，所述散熱外殼包括：第一殼體和第二殼體，所述第一殼體和所述第二殼體之間通過連接管連接。

本申請的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本申請做進一步的說明，其中：

圖1為本申請實施例IGBT器件的示意圖；