[实用新型]基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块

权利要求书

1.基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块，包括外壳、外露的接线端子以及外壳内部的芯体，其特征在于：所述芯体包括多个层叠互连的并联单板，所述并联单板包括第一金属板、第二金属板、门极互连板、IGBT芯片及续流二极管芯片，第一金属板将多个IGBT芯片的集电极及续流二极管芯片的阴极互连，第二金属板将多个IGBT芯片的发射极及续流二极管芯片的阳极互连，门极互连板将多个IGBT芯片的门极互连；

外露的接线端子包括模块的集电极端子C和发射极端子E、从每个并联单板的第二金属板上引出的发射极端子e和从每个并联单板的门极互连板上引出的门极端子g；多个并联单板层叠互连时，位于上一层的并联单板的第一金属板与相邻下一层的并联单板的第二金属板互连，发射极端子E从最上层的并联单板的第二金属板上引出，集电极端子C从最下层的并联单板的第一金属板上引出。

2.基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块，包括外壳、外露的接线端子以及外壳内部的芯体，其特征在于：所述芯体包括多个层叠互连的并联单板，外露的接线端子包括模块的集电极端子C和发射极端子E、从每个并联单板引出的发射极端子e和从每个并联单板引出的门极端子g；每个并联单板包括第一金属板、门极互连板、IGBT芯片及续流二极管芯片，第一金属板将多个IGBT芯片的集电极及续流二极管芯片的阴极互连，门极互连板将多个IGBT芯片的门极互连；

多个并联单板层叠互连时，位于最上层的并联单板上还设有第二金属板，第二金属板将该并联单板上的多个IGBT芯片的发射极及续流二极管的阳极互连；模块的发射极端子E从最上层的并联单板的第二金属板上引出，模块的集电极端子C从最下层的并联单板的第一金属板上引出，每个并联单板的门极互连板引出门极端子g；最上层的并联单板下方层叠的多个并联单板中，位于上一层并联单板的第一金属板底部与相邻下一层并联单板上的多个IGBT芯片的发射极及续流二极管芯片的阳极互连，且位于上一层并联单板的第一金属板上还引出发射极端子e。

3.根据权利要求1或2所述的基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块，其特征在于：所述模块的集电极端子C和发射极端子E、每个并联单板的发射极端子e和门极端子g均排列于外壳的同一端面，集电极端子C和发射极端子E上下对齐且位于所在外壳端面的一端，所有的发射极端子e上下对齐且位于所在外壳端面的另一端，所有的门极端子g上下对齐且位于所在外壳端面的中间。

4.根据权利要求1或2所述的基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块，其特征在于：所述并联单板上的IGBT芯片沿第一金属板的长度方向对称排布成两列，沿第一金属板的宽度方向对称排布成m行，且其列间距大于行间距，每行中的两颗IGBT芯片的门极相对；每个并联单板的发射极端子e位于其中一列的一端，每个并联单板的门极端子g位于两列之间的一端。

5.根据权利要求4所述的基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块，其特征在于：所述第二金属板为U型结构，U型结构包括两侧的延伸板及将两侧延伸板的一端连为一体的连接板，续流二极管芯片排布于IGBT芯片列的一端，延伸板与每个IGBT芯片的发射极钎焊互连，连接板与续流二极管的阳极钎焊互连，门极互连板位于两列IGBT芯片之间或两侧的延伸板之间。

6.根据权利要求5所述的基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块，其特征在于：所述芯体最上层的并联单板的第二金属板的两侧延伸板等长，其中一侧延伸板引出模块的发射极端子E，另一侧延伸板引出并联单板的发射极端子e；芯体中其他并联单板的第二金属板的两侧延伸板不等长，较长一侧的延伸板引出并联单板的发射极端子e。

7.根据权利要求4所述的基于芯片三维排列的微型窄脉冲大功率输出模块，其特征在于：所述门极互连板为第三金属板，第三金属板的形状为鱼骨形，即包括沿第一金属板长度方向的主筋以及沿主筋两侧向主筋宽度方向对称延伸的多个副筋，主筋的一端为并联单板的门极端子g，每个副筋的端部与相对应的IGBT芯片门极钎焊互连。