【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体功率器件，尤指一种igbt单管结构及制作方法、半导体功率器件。
技术介绍
1、目前部分igbt应用端会采用半桥电路，一般可直接使用igbt模块（34mm半桥模块、62mm半桥模块等），igbt模块的优点是散热性好、缺点是价格高。所以会有部分用户为了降低成本，采用2颗igbt单管（传统的igbt单管结构通常由1颗igbt芯片并联1颗frd芯片封装而成）通过外部连接成半桥电路使用，但是外部连接电路的寄生参数（寄生电感、寄生电阻）会影响igbt的性能，且单管的散热性较差不利于承载大电流；同时，随着igbt开关频率的增加，其开关瞬态产生的高电压变化率和高电流变化率，会产生较高的emi（electromagneticinterference，电磁干扰）并辐射至周围电路，影响周围的电子元器件和整个电路的正常运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种igbt单管结构及制作方法、半导体功率器件，实现在使用igbt单管构成半桥电路时，能够承载较大电流，且使器件的抗emi能力较强、可靠性较高，从而有效替代igbt模块，降低成本。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、本专利技术提供一种igbt单管结构，包括：
4、绝缘底板，所述绝缘底板上设置有一上半桥底板和一下半桥底板，所述上半桥底板上安装有至少一第一igbt芯片和至少一第一frd芯片，所述下半桥底板上安装有至少一第二igbt芯片和至少一第二frd芯片；
5、所述绝缘底板
6、所述第一集电极引脚与所述上半桥底板连通，所述第二集电极引脚与所述下半桥底板连通；所述第一发射极引脚还与所述下半桥底板连通；
7、所述第一igbt芯片和所述第一frd芯片铝带键合连通，所述第一发射极引脚与所述第一frd芯片铝带键合连通；所述第二igbt芯片和所述第二frd芯片铝带键合连通，所述第二发射极引脚与所述第二igbt芯片铝带键合连通；所述第一igbt芯片上设置有焊盘分别与对应的所述第一栅极引脚、所述第一开尔文引脚铝线键合连通；所述第二igbt芯片上设置有焊盘分别与对应的所述第二栅极引脚、所述第二开尔文引脚铝线键合连通；
8、所述igbt单管结构的塑封体外部套设有金属外壳。
9、本方案在igbt单管结构中增设第一开尔文引脚和第二开尔文引脚，开尔文引脚是指专门用于门极驱动信号的返回（或参考）路径的引脚，能够提高驱动信号的准确性和效率，特别是在高速、高频或高功率的应用中，从而能够显著提高整个系统的性能和可靠性；同时，通过设置第一igbt芯片和第一frd芯片铝带键合连通，第一发射极引脚与第一frd芯片铝带键合连通，第二igbt芯片和第二frd芯片铝带键合连通，第二发射极引脚与第二igbt芯片铝带键合连通，能够使器件承载更大的电流，且塑封体外部套设金属外壳，能够进行有效的散热，从而提高单管装置的散热能力，而高散热能力的单管封装装置更有利于承载大电流，提高器件使用的长期可靠性；此外，功率器件高频开关产生的电磁信号，也会被金属外壳有效屏蔽，从而提高器件的抗emi能力。
10、在一些实施方式中，所述第一igbt芯片上设置有第一发射极焊盘、第一栅极焊盘和第一发射极检测焊盘，所述第一frd芯片上设置有第一阳极焊盘；所述第二igbt芯片上设置有第二发射极焊盘、第二栅极焊盘和第二发射极检测焊盘，所述第二frd芯片上设置有第二阳极焊盘；
11、所述第一发射极焊盘与所述第一阳极焊盘铝带键合连通，所述第一发射极引脚与所述第一阳极焊盘铝带键合连通；所述第二发射极焊盘与所述第二阳极焊盘铝带键合连通，所述第二发射极引脚与所述第二发射极焊盘铝带键合连通；
12、所述第一栅极焊盘与所述第一栅极引脚铝线键合连通，所述第一发射极检测焊盘与所述第一开尔文引脚铝线键合连通；所述第二栅极焊盘与所述第二栅极引脚铝线键合连通，所述第二发射极检测焊盘与所述第二开尔文引脚铝线键合连通。
13、在一些实施方式中，所述第一栅极焊盘与所述第一栅极引脚的距离相比于所述第一栅极焊盘与其它引脚的距离最近；
14、所述第二栅极焊盘与所述第二栅极引脚的距离相比于所述第二栅极焊盘与其它引脚的距离最近。
15、通过设置第一栅极焊盘与第一栅极引脚的距离相比于第一栅极焊盘与其它引脚的距离最近，第二栅极焊盘与第二栅极引脚的距离相比于第二栅极焊盘与其它引脚的距离最近，能够确保栅极引线的寄生参数较小，从而避免影响igbt的性能。
16、在一些实施方式中，所述第一栅极引脚、所述第一发射极引脚、所述第一开尔文引脚、所述第一集电极引脚、所述第二栅极引脚、所述第二发射极引脚、所述第二开尔文引脚和所述第二集电极引脚均设置在所述绝缘底板的一个侧面且伸出所述绝缘底板。
17、在一些实施方式中，所述第一集电极引脚、所述第一开尔文引脚、所述第一栅极引脚和所述第一发射极引脚沿着所述绝缘底板的侧面由外至内依次排布；
18、所述第二集电极引脚、所述第二开尔文引脚、所述第二栅极引脚和所述第二发射极引脚沿着所述绝缘底板的侧面由外至内依次排布。
19、在一些实施方式中，所述igbt单管结构的塑封体呈长方体形，所述金属外壳将所述igbt单管结构的塑封体的六个面全包围，且所述金属外壳的一侧设置有八个开口，用于伸出各个引脚。
20、在一些实施方式中，所述第一集电极引脚和所述第一发射极引脚之间并联有第一压敏电阻；
21、所述第二集电极引脚和所述第二发射极引脚之间并联有第二压敏电阻。
22、由于igbt在实际使用时，会受回路电感影响，导致其在关断时集电极引脚和发射极引脚之间会出现电压过冲，关断速度越快或者寄生电感越高，电压过冲越大，如果过冲电压超出了igbt的集电极引脚和发射极引脚端之间可承受耐压，器件可能会发生损坏。本方案通过在第一集电极引脚和第一发射极引脚之间并联第一压敏电阻，在第二集电极引脚和第二发射极引脚之间并联第二压敏电阻，能够起到稳压作用，保护器件免受过冲电压影响。
23、在一些实施方式中，所述第一igbt芯片、所述第一frd芯片、所述第二igbt芯片和所述第二frd芯片的数量均位两个；
24、两个所述第一igbt芯片的第一发射极焊盘之间铝带键合连通，两个所述第一frd芯片的第一阳极焊盘之间铝带键合连通；两个所述第二igbt芯片的第二发射极焊盘之间铝带键合连通，两个所述第二frd芯片的第二阳极焊盘之间铝带键合连通。
25、第二方面，本申请还提供一种igbt单管结构的制作方法，包括步骤：
26、在绝缘底板的表面一侧设置上半桥底板，另一侧设置下半桥底板，且在所述上半桥底板上贴片第一igbt芯片和第一frd芯片，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种IGBT单管结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的IGBT单管结构，其特征在于，所述第一IGBT芯片上设置有第一发射极焊盘、第一栅极焊盘和第一发射极检测焊盘，所述第一FRD芯片上设置有第一阳极焊盘；所述第二IGBT芯片上设置有第二发射极焊盘、第二栅极焊盘和第二发射极检测焊盘，所述第二FRD芯片上设置有第二阳极焊盘；
3.根据权利要求2所述的IGBT单管结构，其特征在于，所述第一栅极焊盘与所述第一栅极引脚的距离相比于所述第一栅极焊盘与其它引脚的距离最近；
4.根据权利要求1-3任一项所述的IGBT单管结构，其特征在于，所述第一栅极引脚、所述第一发射极引脚、所述第一开尔文引脚、所述第一集电极引脚、所述第二栅极引脚、所述第二发射极引脚、所述第二开尔文引脚和所述第二集电极引脚均设置在所述绝缘底板的一个侧面且伸出所述绝缘底板。
5.根据权利要求4所述的IGBT单管结构，其特征在于，所述第一集电极引脚、所述第一开尔文引脚、所述第一栅极引脚和所述第一发射极引脚沿着所述绝缘底板的侧面由外至内依次排布；
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的IGBT单管结构，其特征在于，所述第一集电极引脚和所述第一发射极引脚之间并联有第一压敏电阻；
8.根据权利要求2所述的IGBT单管结构，其特征在于，所述第一IGBT芯片、所述第一FRD芯片、所述第二IGBT芯片和所述第二FRD芯片的数量均位两个；
9.一种IGBT单管结构的制作方法，其特征在于，包括步骤：
10.一种半导体功率器件，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的IGBT单管结构。
...【技术特征摘要】
1.一种igbt单管结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的igbt单管结构，其特征在于，所述第一igbt芯片上设置有第一发射极焊盘、第一栅极焊盘和第一发射极检测焊盘，所述第一frd芯片上设置有第一阳极焊盘；所述第二igbt芯片上设置有第二发射极焊盘、第二栅极焊盘和第二发射极检测焊盘，所述第二frd芯片上设置有第二阳极焊盘；
3.根据权利要求2所述的igbt单管结构，其特征在于，所述第一栅极焊盘与所述第一栅极引脚的距离相比于所述第一栅极焊盘与其它引脚的距离最近；
4.根据权利要求1-3任一项所述的igbt单管结构，其特征在于，所述第一栅极引脚、所述第一发射极引脚、所述第一开尔文引脚、所述第一集电极引脚、所述第二栅极引脚、所述第二发射极引脚、所述第二开尔文引脚和所述第二集电极引脚均设置在所述绝缘底板的一个侧面且伸出所述绝缘底板。
5.根据权利要求4所述的igbt...
【专利技术属性】
技术研发人员：程炜涛，姚阳，
申请(专利权)人：上海埃积半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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