[发明专利]一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件

说明书

本发明涉及一种新型全压接式封装的绝缘栅双极晶体管器件。该器件包括芯片（1）、与所述芯片（1）轴向垂直、依次对称设置在芯片（1）上下的辅助件（2）和接触电极（3）；对称接触电极（3）通过外壳（4）相互连接，所述辅助件（2）上设有金属盖（5）。该器件通过所述金属盖（5）可以消除全压接式器件长期使用存在的结构隐患，提高了器件的可靠性。

技术领域：

本发明涉及一种绝缘栅双极晶体管器件，更具体讲及一种新型全压接式封装的绝缘栅双极晶体管器件。

背景技术：

绝缘栅双极晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT）自1986年开始正式生产并逐渐系列化以来，在工业控制、机车牵引和电力系统等大功率领域的得到了广泛使用及推广，而其封装质量及可靠性一直是人们着力解决的问题。

大功率IGBT器件通常有两种形式，一种是底板绝缘模块式，该器件由底板，覆铜陶瓷基板，绝缘外壳等组成，芯片背面通过焊料与陶瓷覆铜面焊接，正面通过键合线连接到陶瓷覆铜面，陶瓷覆铜面通过刻蚀形成连接正负电极的不同区域。作为非气密性封装，模块内部通过灌注硅凝胶或环氧树脂等绝缘材料来隔离芯片与外界环境（水，气，灰尘）的接触。

另外一种为GTO类，平板压接式封装器件，该器件由陶瓷管壳及铜电极组成，芯片与电极通过压力接触。而全压接IGBT封装结构由上下电极配合多层材料与硅片实现全压接式接触，消除了因焊接疲劳导致的器件失效。与传统IGBT模块使用绑定线作为电极引出方式相比，双面压力接触可实现双面散热，有效提高器件的工作温度。

发明内容：

本发明的目的是提供一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，该器件可以消除全压接式器件长期使用存在的结构隐患。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，该器件包括芯片（1）、与所述芯片（1）轴向垂直、依次对称设置在芯片（1）上下的辅助件（2）和接触电极（3）；对称接触电极（3）通过外壳（4）相互连接，所述芯片（1）为硅片，所述辅助件（2）上设有金属盖（5）。

本发明提供的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述金属盖（5）包括底面和垂直底面四周的侧盖。

本发明提供的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述金属盖（5）底面大小与所述辅助件（2）大小相同。

本发明提供的另一优选的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述金属盖（5）侧盖的高度为0.5-2mm，每个侧盖的长度小于或等于与该侧盖连接的所述底面边的长度。

本发明提供的再一优选的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述金属盖（5）位于所述芯片（1）与所述辅助件（2）之间。

本发明提供的又一优选的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述金属盖（5）材料为高电导率，低硬度，高延展性单质金属或合金。

本发明提供的又一优选的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述金属盖（5）材料为纯银。

本发明提供的又一优选的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述芯片（1）为至少一个缘栅双极晶体管。

本发明提供的又一优选的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，所述芯片（1）为至少一个续流二极管或快恢复二极管。

本发明提供的又一优选的一种全压接式绝缘栅双极晶体管器件，外壳（4）为气密性组件。

由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：

1、本发明中在芯片及辅助结构件间增加金属盖，填充因高硬度材料芯片和辅助件间因为平面度差异，翘曲，变形造成的空隙，有效消除因点接触造成的电流密度不均，保证大电流能在芯片有效导电区内均匀流过，提高了器件的可靠性；