[发明专利]一体化门极电阻布局的大功率IGBT模块

说明书

技术领域

本发明主要涉及到 IGBT模块设计领域，特指一种一体化门极电阻布局的大功率IGBT模块。

背景技术

当前，IGBT模块中主要包括衬板、IGBT芯片、门极电阻、功率端子等。如图1所示，为现有典型的IGBT的衬板5。在IGBT模块封装过程中，为了控制IGBT芯片的开关速度，通常需要在每个IGBT芯片门极并联一个门极电阻2。现有方法的步骤为：首先，根据衬板5上的电路图形，用丝网印刷工艺将焊膏印刷在衬板5的对应区域。其次，利用焊膏的粘附性，将门极电阻2贴在相应印刷有焊膏的区域。最后，利用焊接工艺将门极电阻2焊接在相应的衬板电路中。

但是，当前将门极电阻2设计在IGBT衬板5上，主要有以下几点问题：1、封装工艺效率低：由于门极电阻2非常小，用人工方法贴在IGBT衬板5上，效率低下。2、影响工艺兼容性：在衬板5上焊接门极电阻2必须使用焊膏焊接工艺，无法使用焊片焊接工艺，影响封装工艺的兼容性。3、限制了IGBT衬板5的布局设计：将门极电阻2焊接到衬板5上，增加了衬板5布局的复杂性。同时由于标准衬板5大小是固定的，门极电阻2会占用衬板5电路，影响衬板5布局的多样性。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、能够提高门极电阻焊接工艺效率、简化衬板电路设计的一体化门极电阻布局的大功率IGBT模块。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种一体化门极电阻布局的大功率IGBT模块，包括PCB板、母排以及衬板，所述衬板与PCB板通过门极弹簧线相连，所述PCB板上直接焊接有门极电阻。

作为本发明的进一步改进：

所述门极电阻采用引脚式电阻。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明利用IGBT模块中现有的PCB板，集成门极电阻。利用成熟的PCB工艺焊接门极电阻，然后利用弹簧引线连接PCB电路和衬板电路，实现门极互联，可以提高门极电阻焊接的工艺效率。

2、本发明将门极电阻从衬板上剥离，衬板上无需焊接门极电阻，可以增加衬板焊接对焊片工艺的兼容性。

3、本发明无需在衬板上焊接门极电阻，可以简化衬板电路设计，有更多衬板布局设计的空间。

附图说明

图1是现有技术中衬板的结构原理示意图。

图2是本发明IGBT模块的结构原理示意图。

图3是本发明中衬板的结构原理示意图。

图4是本发明中PCB板的结构原理示意图。

图例说明：

1、PCB板；2、门极电阻；3、母排；4、门极弹簧线；5、衬板。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图2、图3和图4所示，本发明的一体化门极电阻布局的大功率IGBT模块，包括PCB板1、母排3以及衬板5，衬板5与PCB板1通过门极弹簧线4相连，门极电阻2直接焊接于PCB板1上。该门极电阻2可以采用引脚式电阻，利用回流焊工艺实现门极电阻2的焊接。由于成熟的集成电路工艺，在PCB板1上焊接门极电阻2的工艺非常容易，效率非常高，这就避免了在衬板5上焊接门极电阻2带来的不便，省去了在衬板5上焊接门极电阻2的过程，可以大大提高封装工艺效率，同时保证了电阻对衬板上IGBT芯片开关速度的有效调节。

在具体应用实例中，本发明IGBT模块的制作过程为：

1、PCB板1与门极电阻2的焊接：在PCB板1上门极电路区域设置相应的门极电阻焊接区域，插入所需的引脚式电阻，利用回流焊工艺实现门极电阻2的焊接。

2、衬板5的真空回流焊：完成芯片与衬板5的焊接，由于衬板5上无需焊接门极电阻2，可以简化衬板5上的电路设计。同时，衬板5为标准尺寸，简化门极电路后可以为衬板5上其他电路提供更多的区域。例如可以增大引线键合区域，实现在衬板5上切线。由于本发明衬板5上没有门极电阻2的焊接，在衬板5焊接过程中可以适用焊片焊接工艺，提高封装工艺对焊片焊接工艺的整体兼容性。

3、基板真空回流焊：完成衬板5、母排3、门极弹簧线4与母排3的焊接。和现有工艺相同，利用工装对衬板5、母排3和门极弹簧线4进行定位，实现模块电路的互联。

4、PCB安装：完成PCB板1与门极弹簧线4的焊接。和现有工艺相同，将门极弹簧线4插入PCB板1上对应的电路，进行焊接实现互联。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。