CN109979896A - 一种全新igbt模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全新IGBT模块，包括底板、芯片和散热器，所述底板的顶端设置有外壳体，且外壳体内部的底板的两侧均安装有缓冲腔，所述缓冲腔的内部通过减震弹簧设置有活动板，且活动板的顶端安装有支撑杆，所述支撑杆的顶端固定有DCB陶瓷基板，且DCB陶瓷基板顶端的两侧均通过锡焊安装有芯片，所述DCB陶瓷基板顶端的中间设置有温度传感器，所述外壳体顶端的两侧均设置有绝缘套管，且绝缘套管的内部均设置有电极，所述电极的输出端延伸至绝缘套管的外部，所述芯片的顶端均设置有引线与电极固定连接，所述底板的底端安装有散热器。本发明便于散热和维护检修，且具有减震的优点，避免外界的震荡对模块内部的芯片造成损伤。

Description

一种全新IGBT模块
技术领域
本发明涉及功率半导体模块技术领域，具体为一种全新IGBT模块。
背景技术
随着电子技术的发展，功率模块被广泛的应用于各种电子产品中，尤其是IGBT模块，其广泛的应用于带有开关电源的控制器以及电动汽车控制器等各个领域，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是80年代中期问世的一种复合型电力电子器件,从结构上说，相当于一个由MOSFET(Metal OxideSemiconductorField Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效晶体管)驱动的厚基区的BJT(Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管),IGBT既有MOSFET的快速响应、高输入阻抗、热稳定性好、驱动电路简单的特性，也具备BJT的电流密度高、通态压降低，耐压高的特性，被广泛应用于电力电子设备中；
现有的IGBT模块散热不好，而高温会使芯片的性能下降，长期如此甚至会导致芯片失效，在安装或者运输时，外界的震荡会对模块内部的零件造成损伤，且现有的IGBT模块外壳与底座大都一体成型，不便于维修。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全新IGBT模块，以解决上述背景技术中提出的散热不好、外界的震荡会对模块内部的零件造成损伤和不便于维修问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全新IGBT模块，包括底板、芯片和散热器，所述底板的顶端设置有外壳体，且外壳体内部的底板的两侧均通过焊接安装有缓冲腔，所述缓冲腔内部的底端设置有减震弹簧，且减震弹簧的顶端设置有活动板与缓冲腔的内侧壁活动连接，所述活动板的顶端通过焊接安装有支撑杆，且支撑杆延伸至缓冲腔的外部，所述支撑杆的顶端固定有DCB陶瓷基板，且DCB陶瓷基板顶端的两侧均通过锡焊安装有芯片，所述DCB陶瓷基板顶端的中间设置有温度传感器，所述外壳体顶端的两侧均设置有绝缘套管，且绝缘套管的内部均设置有电极，所述电极的输出端延伸至绝缘套管的外部，所述芯片的顶端均设置有引线与电极固定连接，所述底板的底端安装有散热器，且散热器内部底端的中间设置有风扇。
优选的，所述底板的顶端设置有环形凹槽，且外壳体底端的边缘处设置有环形裙边插入环形凹槽内部，且环形裙边与底板通过螺栓固定连接。
优选的，所述外壳体的内侧壁上设置有聚酰亚胺绝膜缘，且聚酰亚胺绝缘膜与外壳体构成绝缘结构。
优选的，所述DCB陶瓷基板的底端通过焊接安装有散热翅片，且散热翅片与DCB陶瓷基板构成散热结构。
优选的，所述散热器的两端均设置有通风口，且通风口上均设置有筛网，通风口与散热器的壳体构成通风结构。
优选的，所述散热器两端的底部均设置有安装件，且安装件上均匀设置有安装孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该全新IGBT模块通过设置散热翅片，可以增大DCB陶瓷基板与空气的接触面积，从而便于与空气交换更多的热量，便于将芯片工作产生的热量散发出去，通过设置风扇，带动空气的流动，从而便于将传递至底板的热量通过通风口传递至外界，散热性能更好，通过设置环形凹槽和环形裙边，既保持了模块的密封性，也便于将外壳体与底板拆分，对模块内部的零件进行维护检修，通过设置减震弹簧，在模块受到外界的撞击时，起到缓冲的作用，避免DCB陶瓷基板上的芯片受到损伤，本发明通过设置温度传感器，可以实时监测芯片的温度，从而便于及时对IGBT模块做出调控，避免其损坏。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2为本发明散热器的俯剖结构示意图；
图3为本发明的缓冲腔剖视结构示意图；
图中：1、底板；2、环形裙边；3、外壳体；4、芯片；5、电极；6、引线；7、DCB陶瓷基板；8、温度传感器；9、散热翅片；10、绝缘套管；11、环形凹槽；12、安装件；13、散热器；14、通风口；15、缓冲腔；16、风扇；17、安装孔；18、减震弹簧；19、活动板；20、支撑杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种全新IGBT模块，包括底板1、芯片4和散热器13，底板1的顶端设置有外壳体3，底板1的顶端设置有环形凹槽11，且外壳体3底端的边缘处设置有环形裙边2插入环形凹槽11内部，且环形裙边2与底板1通过螺栓固定连接，既保持了模块的密封性，也便于将外壳体3与底板1拆分，对模块内部的零件进行维护检修，外壳体3的内侧壁上设置有聚酰亚胺绝膜缘，且聚酰亚胺绝缘膜与外壳体3构成绝缘结构，避免漏电发生危险，外壳体3内部的底板1的两侧均通过焊接安装有缓冲腔15，缓冲腔15内部的底端设置有减震弹簧18，且减震弹簧18的顶端设置有活动板19与缓冲腔15的内侧壁活动连接，活动板19的顶端通过焊接安装有支撑杆20，且支撑杆20延伸至缓冲腔15的外部，支撑杆20的顶端固定有DCB陶瓷基板7，且DCB陶瓷基板7顶端的两侧均通过锡焊安装有芯片4，DCB陶瓷基板7顶端的中间设置有温度传感器8，温度传感器8的型号可为WRM-101，DCB陶瓷基板7的底端通过焊接安装有散热翅片9，且散热翅片9与DCB陶瓷基板7构成散热结构，便于DCB陶瓷基板7的散热，外壳体3顶端的两侧均设置有绝缘套管10，且绝缘套管10的内部均设置有电极5，电极5的输出端延伸至绝缘套管10的外部，芯片4的顶端均设置有引线6与电极5固定连接，底板1的底端安装有散热器13，散热器13两端的底部均设置有安装件12，且安装件12上均匀设置有安装孔17，便于对IGBT模块进行安装，散热器13内部底端的中间设置有风扇16，风扇16的型号可为HX-T303，散热器13的两端均设置有通风口14，且通风口14上均设置有筛网，通风口14与散热器13的壳体构成通风结构，便于空气内的流动，从而带走更多的热量。
工作原理：使用时，首先通过安装件12对IGBT模块进行安装，接着将外部导线与电极5连接，芯片4与电极5通过引线6连通，芯片4开始工作，温度传感器8可以检测DCB陶瓷基板7的温度，芯片4工作产生的热量通过散热翅片9传递至外壳体3的内部，接着打开风扇16的开关，风扇16带动空气的流动便于IGBT模块散热，并将传递至底板1底端的热量通过通风口14传递至外部，当IGBT模块发生震荡时，减震弹簧18推动活动板19在缓冲腔15内部上下滑动，从而对DCB陶瓷基板7起到缓冲作用，避免DCB陶瓷基板7上的芯片4受到损伤，当外壳体3内部的零件出现故障时，可以将外壳体3从环形凹槽11取出进行维修。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种全新IGBT模块，包括底板(1)、芯片(4)和散热器(13)，其特征在于：所述底板(1)的顶端设置有外壳体(3)，且外壳体(3)内部的底板(1)的两侧均通过焊接安装有缓冲腔(15)，所述缓冲腔(15)内部的底端设置有减震弹簧(18)，且减震弹簧(18)的顶端设置有活动板(19)与缓冲腔(15)的内侧壁活动连接，所述活动板(19)的顶端通过焊接安装有支撑杆(20)，且支撑杆(20)延伸至缓冲腔(15)的外部，所述支撑杆(20)的顶端固定有DCB陶瓷基板(7)，且DCB陶瓷基板(7)顶端的两侧均通过锡焊安装有芯片(4)，所述DCB陶瓷基板(7)顶端的中间设置有温度传感器(8)，所述外壳体(3)顶端的两侧均设置有绝缘套管(10)，且绝缘套管(10)的内部均设置有电极(5)，所述电极(5)的输出端延伸至绝缘套管(10)的外部，所述芯片(4)的顶端均设置有引线(6)与电极(5)固定连接，所述底板(1)的底端安装有散热器(13)，且散热器(13)内部底端的中间设置有风扇(16)。
2.根据权利要求1所述的一种全新IGBT模块，其特征在于：所述底板(1)的顶端设置有环形凹槽(11)，且外壳体(3)底端的边缘处设置有环形裙边(2)插入环形凹槽(11)内部，且环形裙边(2)与底板(1)通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种全新IGBT模块，其特征在于：所述外壳体(3)的内侧壁上设置有聚酰亚胺绝膜缘，且聚酰亚胺绝缘膜与外壳体(3)构成绝缘结构。
4.根据权利要求1所述的一种全新IGBT模块，其特征在于：所述DCB陶瓷基板(7)的底端通过焊接安装有散热翅片(9)，且散热翅片(9)与DCB陶瓷基板(7)构成散热结构。
5.根据权利要求1所述的一种全新IGBT模块，其特征在于：所述散热器(13)的两端均设置有通风口(14)，且通风口(14)上均设置有筛网，通风口(14)与散热器(13)的壳体构成通风结构。
6.根据权利要求1所述的一种全新IGBT模块，其特征在于：所述散热器(13)两端的底部均设置有安装件(12)，且安装件(12)上均匀设置有安装孔(17)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111341764A (zh) * 2020-03-12 2020-06-26 西安石油大学 一种绝缘栅双极晶闸管模块及电极功率端子
CN113923904A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 浙江天毅半导体科技有限公司 一种带有内置电流传感器的沟槽igbt器件结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150102481A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-16 Ixys Corporation Sintered backside shim in a press pack cassette
CN106711110A (zh) * 2017-03-19 2017-05-24 北京工业大学 一种用于大功率串联igbt的风冷水冷混合散热模组
CN107768314A (zh) * 2017-10-21 2018-03-06 江阴市赛英电子股份有限公司 一种平板弹性压接封装igbt用陶瓷管壳及制备方法
CN109300868A (zh) * 2018-10-23 2019-02-01 重庆中车四方所智能装备技术有限公司 一种基于陶瓷片的绝缘导热散热结构
CN109786272A (zh) * 2019-01-29 2019-05-21 河南大学 具有内部测温功能的新型igbt封装结构及封装方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150102481A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-16 Ixys Corporation Sintered backside shim in a press pack cassette
CN106711110A (zh) * 2017-03-19 2017-05-24 北京工业大学 一种用于大功率串联igbt的风冷水冷混合散热模组
CN107768314A (zh) * 2017-10-21 2018-03-06 江阴市赛英电子股份有限公司 一种平板弹性压接封装igbt用陶瓷管壳及制备方法
CN109300868A (zh) * 2018-10-23 2019-02-01 重庆中车四方所智能装备技术有限公司 一种基于陶瓷片的绝缘导热散热结构
CN109786272A (zh) * 2019-01-29 2019-05-21 河南大学 具有内部测温功能的新型igbt封装结构及封装方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111341764A (zh) * 2020-03-12 2020-06-26 西安石油大学 一种绝缘栅双极晶闸管模块及电极功率端子
CN113923904A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 浙江天毅半导体科技有限公司 一种带有内置电流传感器的沟槽igbt器件结构
CN113923904B (zh) * 2020-07-10 2023-03-14 浙江天毅半导体科技有限公司 一种带有内置电流传感器的沟槽igbt器件结构

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