[发明专利]一种具有电磁隔离功能的IGBT功率模块

说明书

本发明公开了一种具有电磁隔离功能的IGBT功率模块，包括端盖、塑料管壳、元器件、键合线及金属底板；所述元器件设置在由端盖、塑料管壳和金属底板组成的壳体内，包括功率半导体芯片；所述功率半导体芯片与所述键合线相连接；所述IGBT功率模块还包括电磁隔离单元；所述电磁隔离单元包括设置在所述壳体内的金属外壳；所述金属外壳设置在所述元器件上方并能覆盖住所述元器件；所述金属外壳还与所述金属底板相连接，实现了金属底板的导电连续性。本发明能够有效地实现电磁隔离，提高IGBT功率模块的使用性能、延长模块的使用寿命及提高稳定性。

技术领域

本发明涉及一种IGBT功率模块，特别是一种具有电磁隔离功能的IGBT功率模块。

背景技术

现有的IGBT功率模块具有输入阻抗大，驱动功率小，控制电路简单，开关损耗小，工作频率高，元件容量大等优点。IGBT功率模块是半导体领域的重要组成部分，广泛的应用在电机驱动、开关电源、整流器、逆变器等领域。

IGBT功率模块内的灌封材料是为了保护恶劣环境下如潮湿、化学品、气体中功率芯片和引线节点。灌封材料同时为导体间提供额外的绝缘保护，以防止电压过高。但是灌封材料却未具有电磁隔离功能。同样的由IGBT功率模块外壳为塑料也无法实现电磁隔离功能。在工作环境下，IGBT功率模块内部通过变化的交流电会产生电磁。同时，IGBT功率模块附近的电子器件所产生的电磁场也会影响到IGBT功率模块内部的工作性能。

由导电材料构成的屏蔽体能够对来自导线、元部件、电路或者系统等外部的干扰电磁和内部电磁波起着吸收能量、反射能量和抵消能量的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能，起着电磁隔离功能的作用。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种具有电磁隔离功能的IGBT功率模块，可以有效的进行电磁隔离，防止模块内部器件受到电磁的干扰，提高模块性能和寿命。

本发明采用如下技术方案：

一种具有电磁隔离功能的IGBT功率模块，包括端盖、塑料管壳、元器件、键合线及金属底板；所述元器件设置在由端盖、塑料管壳和金属底板组成的壳体内；所述功率半导体芯片与所述键合线相连接；所述IGBT功率模块还包括电磁隔离单元；所述电磁隔离单元包括设置在所述壳体内的金属外壳；所述金属外壳设置在所述元器件上方并能覆盖住所述元器件；所述金属外壳还与所述金属底板相连接。

优选的，所述电磁隔离单元设置在所述IGBT功率模块内部最高键合线上方一定距离的位置。

优选的，所述金属外壳上表面设置有若干均匀分布的细孔且具有一定厚度；灌封材料通过所述细孔填充至所述电磁隔离单元与元器件之间的内部空间。

优选的，所述灌封材料是一层包覆层,作为模块内部空间的填充材料保护所述功率半导体芯片。

优选的，所述金属外壳底部设置有若干开口；所述键合线通过所述开口从内部引出至金属外壳外部端子。

优选的，所述电磁隔离单元还包括电磁密封衬底，以封住所述金属外壳和键合线的开口处。

优选的，所述塑料管壳内侧面设置有若干支柱体；所述金属外壳放置进所述塑料管壳时其外侧面能抵住所述支柱体以进行固定。

优选的，所述端盖和塑料管壳均为耐热的塑料材质。

优选的，所述金属底板包括铜、铜合金、碳基强化混合物和/或碳化硅铝。

优选的，所述IGBT功率模块还包括绝缘衬底和互联材料；所述绝缘衬底通过所述互联材料与所述功率半导体芯片、金属底板分别相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：