CN101630676B - 新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块，它包括基板、直接敷铜基板(DBC)、绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和功率端子，基板和直接敷铜基板(DBC)通过钎焊结合，绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和直接敷铜基板(DBC)之间通过钎焊结合，基板和直接敷铜基板(DBC)通过钎焊结合。基板上钎焊有两组四块直接敷铜基板(DBC)，每块直接敷铜基板(DBC)都由门极、集电极和发射极组成。本发明具有兼容性好，应用的电流范围大，生产成本低的特点。

Description

新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块 
技术领域
本发明属于半导体封装以及功率模块领域，具体地说是一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块。 
背景技术
绝缘栅双极性晶体管模块主要包括基板、直接敷铜基板(DBC)、绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和功率端子。在对该模块中的直接敷铜基板(DBC)进行设计时，要考虑热设计、结构应力设计、EMC设计和电路结构设计，此还同时要考虑设计产品的生产成本。现有的绝缘栅双极性晶体管模块设计中存在的主要问题是产品的兼容性不够、热设计不合理和生产成本高。 
发明内容
本发明的目的是设计出一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块。 
本发明要解决的现有绝缘栅双极性晶体管(IGBT)模块存在的兼容性不够、热设计不合理和生产成本高的问题。 
本发明的技术方案是：它包括基板、直接敷铜基板、绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和功率端子，基板和直接敷铜基板通过钎焊结合，绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和直接敷铜基板之间通过钎焊结合，其特征在于基板上钎焊有两组四块直接敷铜基板，每块直接敷铜基板都由门极、集电极和发射极组成；基板上的四块直接敷铜基板呈方形排布，其中左上直接敷铜基板和右下直接敷铜基板、左下直接敷铜基板和右上直接敷铜基板的结构相同，左上直接敷铜基板和右下直接敷铜基板是镜像对称，左下直接敷铜基板和右上直接敷铜基板是镜像对称。 
本发明的优点是：本发明的兼容性好，最大化了集电极区域，应用的电流范围大，生产成本低。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图。 
图2是本发明直接敷铜基板(DBC)的布局图。 
图3是本发明的电路原理图。 
具体实施方式：
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。 
如图所示，本发明包括基板1、直接敷铜基板(DBC)3、绝缘栅双极性晶体管芯片4、二极管芯片5、功率端子6和功率端子14。基板1和直接敷铜基板(DBC)3通过钎焊结合。绝缘栅双极性晶体管芯片4、二极管芯片5和直接敷铜基板(DBC)3之间通过钎焊结合。基板1和直接敷铜基板(DBC)3通过钎焊结合。基板1上钎焊有两组四块呈方形排布直接敷铜基板(DBC)3，四块直接敷铜基板(DBC)之间用1mm宽的沟道隔开。每块直接敷铜基板(DBC)3都由门极9、集电极10和发射极11组成。 
所述的四块直接敷铜基板(DBC)中，左上直接敷铜基板(DBC)和右下直接敷铜基板(DBC)、左下直接敷铜基板(DBC)和右上直接敷铜基板(DBC)的结构相同。左上直接敷铜基板(DBC)和右下直接敷铜基板(DBC)是镜像对称，左下直接敷铜基板(DBC)和右上直接敷铜基板(DBC)是镜像对称。 
直接敷铜基板(DBC)3的边侧区域为门极9，门极9是一块长方形区域。左上直接敷铜基板(DBC)的门极9和左下直接敷铜基板(DBC)的门极通过桥17连接，并通过引线引出。右上直接敷铜基板(DBC)的门极和右下直接敷铜基板(DBC)的门极通过桥8连接，并通过引线引出。直接敷铜基板(DBC) 3的中间区域是集电极10，直接敷铜基板(DBC)通过钎焊和绝缘栅双极性晶体管芯片4及二极管芯片5的集电极连接在一起。四块直接敷铜基板 
(DBC)通过桥12和桥16连接在一起，再通过功率端子14引出。 
直接敷铜基板(DBC)3的右边区域是发射极11，直接敷铜基板(DBC)3和绝缘栅双极性晶体管芯片4及二极管芯片5的发射极连接在一起。直接敷铜基板(DBC)的发射极是通过桥13和桥15连接在一起，再由功率端子6引出去。发射极区域还通过引出信号与门极组成信号控制端。直接敷铜基板(DBC)3上还设有信号引线2和阻焊层7。 
如图2所示的4块直接敷铜基板(DBC)布局结构，实现了图3所示的电路。在图3电路原理图中A、B、D分别为门极、集电极和发射极。 

Claims (5)

1.一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块，包括基板、直接敷铜基板、绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和功率端子，基板和直接敷铜基板通过钎焊结合，绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片和直接敷铜基板之间通过钎焊结合，其特征在于基板上钎焊有两组四块直接敷铜基板，每块直接敷铜基板都由门极、集电极和发射极组成；基板上的四块直接敷铜基板呈方形排布，其中左上直接敷铜基板和右下直接敷铜基板、左下直接敷铜基板和右上直接敷铜基板的结构相同，左上直接敷铜基板和右下直接敷铜基板是镜像对称，左下直接敷铜基板和右上直接敷铜基板是镜像对称。
2.根据权利要求1所述的一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块，其特征在于直接敷铜基板的边侧区域为门极，门极是一块长方形区域，左上直接敷铜基板的门极和左下直接敷铜基板的门极通过桥连接，且通过引线引出；右上直接敷铜基板的门极和右下直接敷铜基板的门极通过桥连接，且通过引线引出。
3.根据权利要求1所述的一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块，其特征在于直接敷铜基板的中间区域是集电极，直接敷铜基板通过钎焊和绝缘栅双极性晶体管芯片及二极管芯片的集电极连接在一起，四个直接敷铜基板通过桥连接在一起，再通过功率端子引出。
4.根据权利要求1所述的一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块，其特征在于直接敷铜基板的右边区域是发射极，直接敷铜基板和绝缘栅双极性晶体管芯片、二极管芯片的发射极连接在一起，上下直接敷铜基板的发射极是通过桥连接在一起，再通过功率端子引出去。
5.根据权利要求1所述的一种新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块，其特征在于直接敷铜基板上还设有信号引线和阻焊层。
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