[发明专利]一种凸台高度可变的压接式IGBT模块

权利要求书

1.一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，包括管壳和同轴设于所述管壳上下两端的板状金属电极，其特征在于：下端金属电极的内侧面上分布有凹槽，每个凹槽中容纳一凸台，所述凸台底部为向上凹陷的凹面；所述凸台与上端金属电极之间压接有功率子模块；

所述功率子模块包括由下至上依次压接的导电银片、底部钼片、半导体芯片和顶部钼片；所述导电银片的下表面与所述凸台的上表面压接，所述顶部钼片的上表面与所述上端金属电极的内侧面压接；

所述凹槽为矩形，所述凹槽的宽度等于凸台的对应边长，以将所述凸台限制在所述凹槽内；所述凹槽的长度略大于凸台的对应底部长度；所述凹面的横截面为拱形；所述凹面的横截面对称线垂直于所述凹槽的长度。

2.根据权利要求1所述的一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，其特征在于：所述导电银片、底部钼片、半导体芯片和顶部钼片设于矩形结构的绝缘框架内。

3.根据权利要求1所述的一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，其特征在于：所述功率子模块包括设于不同凸台上的IGBT功率子模块和Diode功率子模块；所述IGBT功率子模块的半导体芯片为绝缘栅双极型晶体管IGBT芯片；所述Diode功率子模块的半导体芯片为二极管Diode芯片。

4.根据权利要求3所述的一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，其特征在于：所述IGBT功率子模块通过设于凸台之间的PCB板电气相连；所述PCB板的上、下表面分别涂覆有金属层，金属层之间通过绝缘材料电气隔离；上、下表面的金属层宽度小于对应的PCB板宽度，以使凸台之间电气隔离；连接外部驱动电路的接线端子分别经所述上、下表面的金属层引出。

5.根据权利要求4所述的一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，其特征在于：所述IGBT功率子模块所在的凸台侧部留有位于其对角线上的开口朝外的缺口；所述IGBT功率子模块的绝缘框架内侧转角位置设有与所述缺口相适应的通孔；所述PCB板的下表面金属层与所述缺口的底部相接触，其上表面金属层与所述通孔的底部相接触；所述通孔的顶部与绝缘栅双极型晶体管IGBT芯片的下表面相接触；所述PCB板的上表面金属层通过贯穿所述通孔的栅极顶针与所述IGBT功率子模块的绝缘栅双极型晶体管IGBT芯片的栅极电气相连；

所述IGBT功率子模块的导电银片和底部钼片的形状和大小与绝缘栅双极型晶体管IGBT芯片的发射极有源区形状和大小分别一致。

6.根据权利要求3所述的一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，其特征在于：所述Diode功率子模块对应的凹槽分布在下端金属电极的最外围区域和中心区域；所述IGBT功率子模块对应的凹槽分布在下端金属电极的最外围区域和中心区域之间。

7.根据权利要求2所述的一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，其特征在于：所述半导体芯片与所述顶部钼片的大小一致，并采用烧结工艺固定。

8.根据权利要求1所述的一种凸台高度可变的压接式IGBT模块，其特征在于：所述凸台的两侧设有平行于所述管壳轴线方向上的柱子，所述凹槽的两侧设有与所述柱子相适应的沟槽；所述柱子容纳于所述沟槽内，以将所述凸台限制在所述凹槽内；所述柱子的上表面与IGBT功率子模块所在凸台的缺口底部平齐；

所述IGBT功率子模块所在凸台的缺口深度为对应凸台高度的30％-80％。