IGBT功率模块制造技术

技术编号:44320469 阅读:5 留言:0更新日期:2025-02-18 20:31
本技术公开了一种IGBT功率模块,包括IGBT芯片、连接结构、冷却基板以及封装结构;其中,连接结构包括第一焊接层、第二焊接层以及DBC陶瓷片,DBC陶瓷片的两面分别连接第一焊接层和第二焊接层,第一焊接层与IGBT芯片连接;冷却基板与第二焊接层连接;封装结构将IGBT芯片以及连接结构封装于冷却基板。这样DBC陶瓷片与分别位于其两侧的IGBT芯片和冷却基板的结构连接强度较高,保证IGBT功率模块的可靠性和耐用性。在此基础上,IGBT芯片能够通过第一焊接层、DBC陶瓷片以及第二焊接层将热量快速传导至冷却基板,相比于采用导热硅脂导热方案,本技术中IGBT功率模块的散热效率以及最高可承受温度更高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及及功率半导体,特别涉及一种igbt功率模块。


技术介绍

1、在电驱ecu(engine control unit-发动机控制单元)功率器件中,igbt(insulated gate bipolar transistor-绝缘栅双极型晶体管)作为功率开关器件,可以调节电动机的电流,从而控制电动机的速度和转矩。igbt是由bjt(双极型三极管)和mos(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有mosfet的高输入阻抗和gtr的低导通压降两方面的优点。

2、目前的igbt功率模块通常包括冷却基板、dbc陶瓷片(direct bonded copper-直接键合铜)以及igbt芯片,dbc陶瓷片具有结构连接、导热以及绝缘的作用,冷却基板通过导热硅脂连接于dbc陶瓷片的一侧,igbt芯片通过锡膏连接于dbc陶瓷片的另一侧并封装,该结构导热性能不足,只适用于低电压、低功率密度igbt平台方案,igbt功率模块的最高可承受温度较低。


技术实现思路

1、本技术的主要目的是提出一种igbt功率模块,旨在提高散热性能。

2、为实现上述目的,本技术提出一种igbt功率模块,包括:

3、igbt芯片;

4、连接结构,包括第一焊接层、第二焊接层以及dbc陶瓷片,所述dbc陶瓷片的两面分别连接所述第一焊接层和第二焊接层,所述第一焊接层与所述igbt芯片连接;

5、冷却基板,所述冷却基板与所述第二焊接层连接;以及>

6、封装结构;所述封装结构将所述igbt芯片以及所述连接结构封装于所述冷却基板。

7、在本技术的一些实施例中,所述第一焊接层为锡片、银基焊料或铜基焊料。

8、在本技术的一些实施例中,所述第二焊接层为锡片、银基焊料或铜基焊料。

9、在本技术的一些实施例中,所述dbc陶瓷片具有陶瓷层以及分别连接于陶瓷层两侧的第一铜层和第二铜层,所述第一铜层与所述第一焊接层连接,所述第二铜层与所述第二焊接层连接,所述第二焊接层为铜锡合金锡片,所述冷却基板的材质为铜。

10、在本技术的一些实施例中,所述第一铜层包括电接部和焊接部,所述igbt芯片与所述电接部通过金属键合线连接,所述igbt芯片与所述焊接部焊接所述第一铜层与所述第一焊接层连接,所述第一焊接层为铅锡合金锡片。

11、在本技术的一些实施例中,所述焊接部与所述第一焊接层的形状相同且大小相等。

12、在本技术的一些实施例中,所述第二铜层与第二焊接层的形状相同且大小相等。

13、在本技术的一些实施例中,所述冷却基板的材质为铜。

14、在本技术的一些实施例中,所述封装结构为硅凝胶。

15、在本技术的一些实施例中,所述igbt功率模块还包括外壳,所述外壳罩盖于所述冷却基板的一侧,所述硅凝胶位于所述外壳内。

16、在本技术的一些实施例中,所述外壳与所述硅凝胶之间形成有空隙。

17、本技术方案中,连接结构中的dbc陶瓷片的两面分别设置有第一焊接层和第二焊接层,所述第一焊接层与所述igbt芯片连接,冷却基板与所述第二焊接层连接,封装结构将所述igbt芯片以及dbc陶瓷片封装于所述冷却基板。这样dbc陶瓷片与分别位于其两侧的igbt芯片和冷却基板的结构连接强度较高,保证igbt功率模块的可靠性和耐用性。在此基础上,igbt芯片能够通过第一焊接层、dbc陶瓷片以及第二焊接层将热量快速传导至冷却基板,相比于采用导热硅脂导热方案,本技术中igbt功率模块的散热效率以及最高可承受温度更高。

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【技术保护点】

1.一种IGBT功率模块,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述第一焊接层为锡片、银基焊料或铜基焊料;和/或,

3.如权利要求1所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述DBC陶瓷片具有陶瓷层以及分别连接于陶瓷层两侧的第一铜层和第二铜层,所述第一铜层与所述第一焊接层连接,所述第二铜层与所述第二焊接层连接,所述第二焊接层为铜锡合金锡片,所述冷却基板的材质为铜。

4.如权利要求3所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述第一铜层包括电接部和焊接部,所述IGBT芯片与所述电接部通过金属键合线连接,所述IGBT芯片与所述焊接部焊接所述第一铜层与所述第一焊接层连接,所述第一焊接层为铅锡合金锡片。

5.如权利要求4所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述焊接部与所述第一焊接层的形状相同且大小相等。

6.如权利要求3所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述第二铜层与第二焊接层的形状相同且大小相等。

7.如权利要求1所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述冷却基板为水冷板。

8.如权利要求1所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述封装结构为硅凝胶。

9.如权利要求8所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述IGBT功率模块还包括外壳,所述外壳罩盖于所述冷却基板的一侧,所述硅凝胶位于所述外壳内。

10.如权利要求9所述的IGBT功率模块,其特征在于,所述外壳与所述硅凝胶之间形成有空隙。

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【技术特征摘要】

1.一种igbt功率模块,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的igbt功率模块,其特征在于,所述第一焊接层为锡片、银基焊料或铜基焊料;和/或,

3.如权利要求1所述的igbt功率模块,其特征在于,所述dbc陶瓷片具有陶瓷层以及分别连接于陶瓷层两侧的第一铜层和第二铜层,所述第一铜层与所述第一焊接层连接,所述第二铜层与所述第二焊接层连接,所述第二焊接层为铜锡合金锡片,所述冷却基板的材质为铜。

4.如权利要求3所述的igbt功率模块,其特征在于,所述第一铜层包括电接部和焊接部,所述igbt芯片与所述电接部通过金属键合线连接,所述igbt芯片与所述焊接部焊接所述第一铜层与所述第一焊接层连接,所述第一焊接层为铅锡合金锡片。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡鑫曹连鹏任平志
申请(专利权)人:格至达智能科技江苏有限公司
类型:新型
国别省市:

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