一种IGBT器件母排连接结构及方法技术

本发明专利技术涉及一种IGBT器件母排连接结构及方法。连接结构至少包括短接块和接触弹簧；至少两个接触弹簧以分别贴合母排和测试夹具的方式减小或隔绝连接结构中的杂散电感；其中，母排和测试夹具形成的电路回路在接触弹簧的贴合下在平行叠层中连接。本发明专利技术通过设置的短接块和接触弹簧将电路回路在平行叠层连接，并且将电流传感器罗氏线圈叠加，从而缩短电流回路长度，以最小化回路长度、最大限度地减小寄生电感以及尽可能地消除杂散磁场的方式来实现杂散电感的减少。杂散电感的减少能够减小在IGBT器件中，较大di/dt关断时产生的尖峰电压，防止IGBT器件被击穿，增加IGBT器件的使用寿命和开关损耗。较低的杂散电感还使得在IGBT器件动态测试中测得的动态参数更准确。动态测试中测得的动态参数更准确。动态测试中测得的动态参数更准确。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT器件母排连接结构及方法


[0001]本专利技术涉及IGBT测试
，尤其涉及一种IGBT器件母排连接结构及方法。

技术介绍

[0002]IGBT器件动态测试是对IGBT的动态参数的必要测试，通过低杂散电感母排到电感到IGBT进行半桥开关动态测试，获得IGBT相关开关参数及内置反并联二极管的反向恢复特性，从而评估IGBT器件开关性能如开关频率、开关损耗、死区时间、驱动功率等的重要依据。不管在测试还是在实际应用中，功率的电路的杂散电感对IGBT的开关特性有非常大的影响，杂散电感在较大的di/dt关断时会产生很高的尖峰电压，不仅影响到IGBT的使用寿命和开关损耗，甚至可能击穿IGBT。杂散电感越大产生的尖峰电压就越高，所以降低回路中的杂散电感很有必要。在IGBT动态测试中低杂散可以测得IGBT器件动态参数更准确。
[0003]目前的动态测试设备中，动态测试母排与测试夹具的连接方式主要包括两种。一种是采用导线连至连接器的连接方式；另一种是母排上焊接铜块，夹具上装支撑块上安装插簧端子，然后焊接填充，再使其两互插连接。上述两种的电流检测相关模块均需要单独增设，从而导致电路回路变长。现有的两种连接回路的寄生杂散电感都相对较大，同时在生产及组装中比较繁琐，成本也较高。
[0004]中国专利CN107733246A公开了一种均流式并联IGBT模块组件，其包括：散热器，其具有正面和背面；多个IGBT模块，与适配板配对使用并一字排列固定安装在散热器的正面上；并联铜排，其安置在所述多个IGBT模块之上，并与多个IGBT模块中处于中间位置的一个或多个IGBT模块的交流端固定连接；交流输出铜排，其搭接在并联铜排的上方，并将交流输出铜排的两端与并联铜排的两端固定连接，同时将多个IGBT模块中处于外侧的模块的交流输出端与交流输出铜排的两端分别短接，其中交流输出铜排的中部不与并联铜排的中部接触，并具有间隙，以使得并联铜排上流过的电流与交流输出铜排上流过的电流在水平方向上重合，但流向相反。
[0005]中国专利CN202949351U公开了一种并联开关管模块的铜排安装结构，所述铜排安装结构包括汇流铜排和长方形的均流板，所述均流板均匀连接三个开关管的输出端，汇流铜排将三个开关管模块并联通过的电流进行汇总，汇流铜排与均流板的连接处分别设置在均流板左、右端的1/6处，这样使三个开关管模块的输出电阻相等，从而可以有效的避免单个开关管模块发生偏流，产生炸管现象。该专利采用规正铜排加工，减少材料消耗，成本低、加工难度小。
[0006]上述两个专利的缺陷在于：通过若干个IGBT并联的方式不能够减小电流回路的长度，并且反而会导致其电流回路过长，虽然该专利通过例如铜排的不同位置、距离比值以及电流流向相反的方式形成了叠层排低电感效应，降低了引线造成的杂散电感，但是其较长的电流回路长度导致寄生杂散电感相对较大，不能够有效提高IGBT的动态参数测试精度，反而使得该专利记载的结构在生产组装中较为繁琐，成本较高。其设置的测试夹具不便于基于IGBT种类不同而进行及时更换。减少连接部件的数量同时调整铜排长短形成更紧凑连
接关系并非是减小电流回路长度的有效方法，其效果也无法预期。降低引线的杂散电感而增加回路的杂散电感更是属于本末倒置，无法解决IGBT的动态测试以及IGBT易被高尖峰电压击穿的问题。
[0007]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0008]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种IGBT器件母排连接结构，所述连接结构至少包括短接块和接触弹簧；至少两个所述接触弹簧以分别贴合母排和测试夹具的方式减小或隔绝连接结构中的杂散电感；其中，所述母排和测试夹具形成的电路回路在所述接触弹簧的贴合下在平行叠层中连接。本专利技术通过设置的短接块和接触弹簧将电路回路在平行叠层连接，并且将电流传感器罗氏线圈叠加，从而缩短电流回路长度，以最小化回路长度、最大限度地减小寄生电感以及尽可能地消除杂散磁场的方式来实现杂散电感的减少。
[0009]根据一种优选的实施方式，所述母排和测试夹具上分别设置有与所述接触弹簧匹配的接触区；其中，至少两个所述接触区与至少两个所述接触弹簧贴合以形成所述平行叠层。平行叠层能够减小回路中杂散电感的产生。而杂散电感的减少能够减小在IGBT器件中，较大di/dt关断时产生的尖峰电压，防止IGBT器件被击穿，增加IGBT器件的使用寿命和开关损耗。
[0010]根据一种优选的实施方式，至少两个所述接触弹簧分离，并且中间设有用于避免两个短接块之间的击穿的绝缘片。绝缘片用于防止两个接触弹簧的接触。
[0011]根据一种优选的实施方式，所述短接块与所述绝缘片的接触段设有用于缩短电流回路长度的线圈。该线圈能够是电流传感器罗氏线圈。电流传感器罗氏线圈的叠加有利于电流回路长度的缩短。
[0012]根据一种优选的实施方式，所述结构还包括支撑电容和吸收电容。所述支撑电容和吸收电容构成所述母排以用于提供连接结构在不同电压下动态测试所需的能量。
[0013]根据一种优选的实施方式，所述测试夹具设置有至少两个的IGBT模块。所述测试夹具中还设置有高耐压层。
[0014]根据一种优选的实施方式，所述IGBT模块包括上桥被测IGBT模块和下桥被测IGBT模块。所述上桥被测IGBT模块和下桥被测IGBT模块利用电感自感以在连接结构的开启阶段和关断阶段检测所述下桥被测IGBT模块的开关参数和所述上桥被测IGBT模块反向恢复特性。由于需要评估IGBT模块开关性能，如开关频率、开关损耗、死区时间、驱动功率等重要数据，需要在上桥被测IGBT和下桥被测IGBT上单独设置导线或设置插簧端子以进行连接，导致该测试电路结构的回路变长，从而导致连接回路的寄生杂散电感，其最终检测出的开关性能出现波动而不准确。因此本专利技术通过设置的连接结构来解决传统的半桥双脉冲IGBT测试电路结构开关性能动态测试问题和降低开关损耗。
[0015]根据一种优选的实施方式，所述母排和测试夹具之间的所述接触弹簧以叠层平行杂散电感的方式减少电路回路中的杂散电感，其中，所述公式为：
[0016]L/m＝μ
×
h/W
[0017]其中，L为杂散电感，μ为系数，h为叠层间距，m为单位长度，w为叠层宽度。
[0018]本专利技术涉及一种IGBT器件母排连接方法，所述方法至少包括：至少两个接触弹簧以分别贴合母排和测试夹具的方式减小或隔绝连接结构中的杂散电感；其中，所述母排和测试夹具形成的电路回路在所述接触弹簧的贴合下在平行叠层中连接。
[0019]根据一种优选的实施方式，所述母排和测试夹具上分别设置有与所述接触弹簧匹配的接触区。所述方法还包括：至少两个所述接触区与至少两个所述接触弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT器件母排连接结构，其特征在于，所述连接结构至少包括短接块(13)和接触弹簧(14)；至少两个所述接触弹簧(14)以分别贴合母排(11)和测试夹具(16)的方式减小或隔绝连接结构中的杂散电感；其中，所述母排(11)和测试夹具(16)形成的电路回路在所述接触弹簧(14)的贴合下在平行叠层中连接。2.根据权利要求1所述的IGBT器件母排连接结构，其特征在于，所述母排(11)和测试夹具(16)上分别设置有与所述接触弹簧(14)匹配的接触区(17)；其中，至少两个所述接触区(17)与至少两个所述接触弹簧(14)贴合以形成所述平行叠层。3.根据权利要求1或2所述的IGBT器件母排连接结构，其特征在于，至少两个所述接触弹簧(14)分离，并且中间设有用于避免两个所述短接块(13)之间的击穿的绝缘片(18)。4.根据权利要求1～3任一项所述的IGBT器件母排连接结构，其特征在于，所述短接块(13)与所述绝缘片(18)的接触段设有用于缩短电流回路长度的线圈(12)。5.根据权利要求1～4任一项所述的IGBT器件母排连接结构，其特征在于，所述结构还包括支撑电容(1)和吸收电容(2)，其中，所述支撑电容(1)和吸收电容(2)构成所述母排(11)以用于提供连接结构在不同电压下动态测试所需的能量。6.根据权利要求1～5任一项所述的IGBT器件母排连接结构，其特征在于，所述测试夹具(16)设置有至少两个的IGBT模块；其中，所述测试夹具(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙燥，李润，何雨龙，
申请(专利权)人：成都森未科技有限公司，
类型：发明
国别省市：