[发明专利]一种便于串联使用的大功率IGBT模块

权利要求书

1.一种便于串联使用的大功率IGBT模块，其特征在于，所述大功率IGBT模块包括功率子单元(1)、金属电极板(3)和外部管壳(4)；

所述金属电极板(3)设置在所述外部管壳(4)的底部；

所述外部管壳(4)包括两列方形框架，每列方形框架包括多个顺次排列的方形框架；所述两列方形框架之间留有空间形成一个条状框架；

所述功率子单元(1)设置在所述方形框架内且与所述金属电极板(3)紧密接触，其包括金属端盖(11)、栅极PCB板(17)、辅助栅极PCB板(2)和多个功率半导体芯片(13)；

所述辅助栅极PCB板(2)设置在所述条状框架内，其通过所述方形框架的通孔(5)与栅极PCB板(17)连接；所述金属端盖(11)、金属电极板(3)和栅极PCB板(17)分别与所述功率半导体芯片(13)的集电极、发射极和栅极电气连接。

2.如权利要求1所述的一种便于串联使用的大功率IGBT模块，其特征在于，所述功率子单元(1)还包括绝缘基板(15)、导电金属块(16)、和子单元框架(18)；

所述绝缘基板(15)的上表面敷设有方形铜层(14)，其表面积小于所述绝缘基板(15)的表面积；所述方形铜层(14)的四个边缘均等间距布置多个功率半导体芯片(13)，所述方形铜层(14)的中央设置一个铜柱(141)，该铜柱(141)的另一端与金属端盖(11)焊接或者烧接；

所述导电金属块(16)为具有一方形凹槽的方形金属块，其底部与所述金属电极板(3)紧密接触；所述方形凹槽内由下至上顺次设置有绝缘基板(15)、方形铜层(14)和功率半导体芯片(13)；

所述子单元框架(18)套设在所述导电金属块(16)的外侧，用于支撑所述金属端盖(11)与所述金属电极板(3)；所述栅极PCB板设置在所述子单元框架(18)与导电金属块(16)之间。

3.如权利要求2所述的一种便于串联使用的大功率IGBT模块，其特征在于，所述功率半导体芯片(13)的集电极一侧与所述方形铜层(14)接触，其发射极通过发射极键合线(121)与所述导电金属块(16)连接，其栅极通过栅极键合线(12)与所述栅极PCB板连接；

所述功率半导体芯片(13)的集电极、方形铜层(14)、铜柱(141)和金属端盖(11)顺次电气连接；

所述功率半导体芯片(13)的发射极、发射极键合线(121)、导电金属块(16)和金属电极板(3)顺次电气连接；

所述功率半导体芯片(13)的栅极、栅极键合线(12)、栅极PCB板(17)和辅助栅极 PCB板(2)顺次电气连接。

4.如权利要求1所述的一种便于串联使用的大功率IGBT模块，其特征在于，

所述金属电极板(3)的边缘设置有一个辅助发射极端子，该辅助发射极端子与所述辅助栅极PCB板(2)引出所述条状框架外的部分相对应。

5.如权利要求1所述的一种便于串联使用的大功率IGBT模块，其特征在于，

所述功率子单元(1)内部填充透明硅胶。

6.如权利要求1所述的一种便于串联使用的大功率IGBT模块，其特征在于，

所述外部管壳(4)采用陶瓷或者高强度复合材料。