[发明专利]母排联接式高性能IGBT模块及其制作方法

摘要

本发明的名称为母排联接式高性能IGBT模块及其制作方法。属于功率半导体器件和电力电子技术领域。它主要是解决现有铝丝键合存在芯片和联接线间的接触面积小、IGBT器件的浪涌电流能力和过载能力不够高、器件工作可靠性不够高的问题。它的主要特征是包括外壳、底板、电极和封装在外壳内的半导体芯片、DBC、电极、母排、钼片、焊料等。所述的芯片、DBC、电极相互间是通过母排联接的。母排联接方法是将各部件依次组装在专用的制具中，并紧固，在真空炉中焊接而成。本发明能显著提高IGBT器件的频率特性，改善器件的开关性能，对高频、大功率、高可靠性半导体器件非常适用。相比传统技术，可节省投资，缩短生产加工周期。

主权项

一种母排联接式高性能IGBT模块，包括外壳（13）、底板（6）、DBC板（5）、电极（1）、半导体芯片（4）、栅极引线（7），电极（1）固定在DBC板（5）上，DBC板（5）固定在底板（6），半导体芯片焊接在DBC板（5）上，其特征在于：所述的半导体芯片（4）、DBC板（5）、电极（1）相互间是通过母排（2）联接的；所述的半导体芯片（4）与母排（2）之间还焊接有钼片（3）；所述的钼片（3）与半导体芯片（4）之间是通过焊料（11）经真空烧结或回流焊接连接的；DBC板（5）与半导体芯片和底板（6）之间是通过焊料（11）经真空烧结或回流焊接连接的；真空烧结：在焊接过程第一阶段，升温至焊接温度的过程中需反复抽真空和充氮气，当温度接近所规定的温度时，充入氢气或甲酸气至与外界压力持平；在焊接过程第二阶段，在220~350°C范围内保持不少于5分钟的恒温，之后进行焊接，焊毕后抽真空；在焊接过程第三阶段，抽真空后以不高于每分钟15°C降温至室温，降温过程中充入氮气，各阶段真空低于2×10‑3Pa；回流焊接：将隧道炉履带的运转速度设定为每秒0.004米，控制隧道炉焊接段温度在220~350°C范围内，在焊接全程中需通氢气保护，进行回流焊接。