[实用新型]一种高可靠性的大功率绝缘栅双极性晶体管模块

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体封装以及功率模块领域，具体地说是一种高可靠性的大功率绝缘栅双极性晶体管模块。

背景技术

绝缘栅双极性晶体管模块主要包括基板、直接敷铜基板（DBC）、绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片、功率端子、信号端子和外壳。在对这种模块中的整体结构进行设计时，要考虑热设计、结构应力设计、EMC设计和电路结构设计，此外还同时要考虑设计产品的生产成本。现有设计的绝缘栅双极性晶体管模块存在的主要问题是产品的可靠性低、生产工艺复杂，生产成本高。

发明内容

本实用新型的目的是设计出一种高可靠性的大功率绝缘栅双极性晶体管模块。

本实用新型要解决的现有绝缘栅双极性晶体管（IGBT）模块存在的可靠性低、生产工艺复杂和生产成本高的问题。

本实用新型的技术方案是：它包括基板、直接敷铜基板（DBC）、绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片、可键合型电阻、NTC电阻、功率端子、信号端子和外壳；基板和直接敷铜基板（DBC）通过钎焊结合，绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和直接敷铜基板（DBC）之间通过钎焊结合，NTC电阻和直接敷铜基板之间通过钎焊结合，外壳和基板固定；可键合型电阻通过钎焊与直接敷铜基板结合，通过键合铝线与绝缘栅双极性晶体管芯片连接，功率端子与直接敷铜基板通过超声焊接结合，信号端子和直接敷铜基板同样通过超声焊接结合。

基板上分布有三块大的功率部分的直接敷铜基板（DBC），四块小的信号部分的直接敷铜基板（DBC），大的功率部分的三块直接敷铜基板（DBC）结构相同且呈一字型均匀排布，小的信号部分的直接敷铜基板（DBC）有三种结构，分别设于功率部分功率部分直接敷铜基板的两侧。

功率部分直接敷铜基板和信号部分直接敷铜基板通过键合铝线连接。信号端子上设有焊脚，信号端子通过焊脚与直接敷铜基板通过超声焊接结合。外壳下部设有四个螺母孔，螺母孔与基板螺钉安装孔匹配，螺钉安装孔内设有螺钉，基板与外壳通过螺钉紧固。

本实用新型的优点是：本实用新型的可靠性高，生产工艺简便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图之一（除外壳）。

图2是本实用新型的结构示意图之二（除外壳）。

图3是本实用新型的结构示意图之三（除外壳）。

图4是本实用新型的外形结构示意图。

图5是本实用新型的键合型电阻连接方式示意图。

图6是本实用新型外壳和基板装配示意图。

图7是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示，本实用新型包括基板1、绝缘栅双极性晶体管（IGBT）芯片2、二极管芯片3、直接敷铜基板（DBC）4、直接敷铜基板（DBC）4-1、直接敷铜基板（DBC）4-2、直接敷铜基板（DBC）5、直接敷铜基板（DBC）5-1、直接敷铜基板（DBC）8、直接敷铜基板（DBC）13、信号端子6、NTC 电阻7、键合型电阻9、功率端子10、功率端子11、功率端子12和外壳20绝缘栅双极性晶体管（IGBT）芯片2、二极管芯片3、键合型电阻9和直接敷铜基板（DBC）4-2之间通过钎焊结合。NTC电阻7和直接敷铜基板（DBC）8之间通过钎焊结合。基板1和直接敷铜基板（DBC）4、直接敷铜基板（DBC）4-1、直接敷铜基板（DBC）4-2、直接敷铜基板（DBC）5、直接敷铜基板（DBC）5-1、直接敷铜基板（DBC）8、直接敷铜基板（DBC）13通过钎焊结合。

基板1上钎焊有大的功率部分的三块呈一字型均匀排布直接敷铜基板（DBC）4、直接敷铜基板（DBC）4-1、直接敷铜基板（DBC）4-2，三块直接敷铜基板（DBC）4、直接敷铜基板（DBC）4-1、直接敷铜基板（DBC）4-2相互之间留有10.3mm宽的沟道。基板1上同样钎焊有小的信号部分的三种共四块排布在功率部分直接敷铜基板（DBC）4、直接敷铜基板（DBC）4-1两侧的直接敷铜基板（DBC）5、直接敷铜基板（DBC）5-1、直接敷铜基板（DBC）8和直接敷铜基板（DBC）13，直接敷铜基板（DBC）5与功率部分的直接敷铜基板（DBC）4之间用4.5mm宽的沟道隔开，直接敷铜基板（DBC）8与功率部分的直接敷铜基板（DBC）4-1之间用4.5mm宽的沟道隔开。直接敷铜基板（DBC）13与功率部分的直接敷铜基板（DBC）4之间用2.8mm宽的沟道隔开。