CN111128941A - 一种igbt模块及其封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种IGBT模块及其封装方法，包括底板和外壳，所述底板上固定有DBC基板和芯片，所述DBC基板和芯片连接有导线，所述DBC基板上固定有主电极和E、G铜柱，所述主电极和E、G铜柱上固定有PCB板，且主电极和E、G铜柱贯穿PCB板，所述E、G铜柱分别通过连接线与E、G电极连接，所述外壳安装在底板上，且外壳将底板上的元器件进行封装，所述主电极和E、G电极延伸至外壳外侧，且主电极延伸出外壳后弯折为水平状。本发明，内部工艺更简单，减少了引线焊接工序；IGBT内部封装，E极和G极通过PCB板走线连出到外部E、G电极；通过PCB载体可附加IGBT驱动IC或IGBT阻容保护器件，使IGBT模块内部本身具有驱动、保护等功能，减少外部电路的复杂程度。

Description

一种IGBT模块及其封装方法
技术领域
本发明涉及IGBT模块技术领域，具体是一种IGBT模块及其封装方法。
背景技术
IGBT模块做为新能源电力领域的核心器件，越来越受到重视，国家也投入大量的财力物力来支持IGBT产业的发展。目前国内封装企业IGBT封装在结构设计及封装工艺上大都按照国际大厂的标准进行设计和工艺设定。目前IGBT封装工艺：芯片、DBC、底板焊接→铝线绑定→主电极焊接→E，G电极用绝缘软铜线与外部电极焊接→装壳→灌胶；本发明跳开目前的设计思路，采用新的理念，使IGBT模块封装内部具有可扩展性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种IGBT模块及其封装方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种IGBT模块，包括底板和外壳，所述底板上固定有DBC基板和芯片，所述DBC基板和芯片连接有导线，所述DBC基板上固定有主电极和E、G铜柱，所述主电极和E、G铜柱上固定有PCB板，且主电极和E、G铜柱贯穿PCB板，所述E、G铜柱分别通过连接线与E、G电极连接，所述外壳安装在底板上，且外壳将底板上的元器件进行封装，所述主电极和E、G电极延伸至外壳外侧，且主电极延伸出外壳后弯折为水平状。
优选的，所述DBC基板和芯片均焊接在底板上。
优选的，所述主电极和E、G铜柱均焊接在DBC基板上。
优选的，所述PCB板焊接在主电极和E、G铜柱上。
优选的，一种IGBT模块的封装方法，包括以下步骤：
步骤一：芯片、DBC基板、底板的焊接：将芯片、DBC基板焊接在底板上；
步骤二：铝线绑定：将芯片、DBC基板之间通过铝线连接；
步骤三：主电极和E、G电极的焊接：将主电极和E、G电极焊接在DBC基板上；
步骤四：PCB板的焊接：将PCB板焊接在主电极和E、G电极上；
步骤五：外壳的安装：将外壳罩在元器件上，并将外壳与底板进行固定；
步骤六：灌胶。
优选的，步骤四中的PCB板上附加有附加IGBT驱动IC或IGBT阻容保护器中的一种或多种。
优选的，步骤六中所述灌胶为灌冲硅凝胶对模块进行密闭保护。
优选的，所述DBC基板包括氧化铝陶瓷DBC基板、氧化铝陶瓷 DBA基板、氮化硅AMB或氮化铝DBC。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：内部工艺更简单，减少了引线焊接工序；IGBT内部封装，E 极和G极通过PCB板走线连出到外部E、G电极；通过PCB载体可附加IGBT驱动IC或IGBT阻容保护器件，使IGBT模块内部本身具有驱动、保护等功能，从而减少外部电路的复杂程度；封装过程种还可根据客户具体使用，在PCB上做一些功能电路，以满足客制化的需求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的内部结构示意图。
图2为本发明外壳安装后的结构示意图。
图中：1、底板；2、主电极；3、PCB板；4、E、G电极；5、外壳；6、E、G铜柱。
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1-2，本发明实施例中，一种IGBT模块，包括底板1和外壳5，所述底板1上固定有DBC基板和芯片，所述DBC基板和芯片连接有导线，所述DBC基板上固定有主电极2和E、G铜柱6，所述主电极2和E、G铜柱6上固定有PCB板3，且主电极2和E、G铜柱6贯穿PCB板3，所述E、G铜柱6分别通过连接线与E、G电极4连接，所述外壳5安装在底板1上，且外壳5将底板1上的元器件进行封装，所述主电极2和E、G电极4延伸至外壳5外侧，且主电极2延伸出外壳5后弯折为水平状，所述DBC基板和芯片均焊接在底板1上，所述主电极2和E、G铜柱6均焊接在DBC基板上，所述PCB板3焊接在主电极2和E、G铜柱6上。
一种IGBT模块的封装方法，包括以下步骤：
步骤一：芯片、DBC基板、底板1的焊接：将芯片、DBC基板焊接在底板1上；
步骤二：铝线绑定：将芯片、DBC基板之间通过铝线连接；
步骤三：主电极2和E、G电极4的焊接：将主电极2和E、G电极4焊接在DBC基板上；
步骤四：PCB板3的焊接：将PCB板3焊接在主电极2和E、G电极4上；
步骤五：外壳5的安装：将外壳5罩在元器件上，并将外壳5与底板1进行固定；
步骤六：灌胶。
步骤四中的PCB板3上附加有附加IGBT驱动IC或IGBT阻容保护器中的一种或多种。
步骤六中所述灌胶为灌冲硅凝胶对模块进行密闭保护。
所述DBC基板包括氧化铝陶瓷DBC基板、氧化铝陶瓷 DBA基板、氮化硅AMB或氮化铝DBC。
本发明的工作原理是：内部工艺更简单，减少了引线焊接工序；IGBT内部封装，E极和G极通过PCB板走线连出到外部E、G电极；通过PCB载体可附加IGBT驱动IC或IGBT阻容保护器件，使IGBT模块内部本身具有驱动、保护等功能，从而减少外部电路的复杂程度；封装过程种还可根据客户具体使用，在PCB上做一些功能电路，以满足客制化的需求。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种IGBT模块，包括底板（1）和外壳（5），其特征在于：所述底板（1）上固定有DBC基板和芯片，所述DBC基板和芯片连接有导线，所述DBC基板上固定有主电极（2）和E、G铜柱（6），所述主电极（2）和E、G铜柱（6）上固定有PCB板（3），且主电极（2）和E、G铜柱（6）贯穿PCB板（3），所述E、G铜柱（6）分别通过连接线与E、G电极（4）连接，所述外壳（5）安装在底板（1）上，且外壳（5）将底板（1）上的元器件进行封装，所述主电极（2）和E、G电极（4）延伸至外壳（5）外侧，且主电极（2）延伸出外壳（5）后弯折为水平状。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT模块，其特征在于：所述DBC基板和芯片均焊接在底板（1）上。
3.根据权利要求1所述的一种IGBT模块，其特征在于：所述主电极（2）和E、G铜柱（6）均焊接在DBC基板上。
4.根据权利要求1所述的一种IGBT模块，其特征在于：所述PCB板（3）焊接在主电极（2）和E、G铜柱（6）上。
5.根据权利要求1所述的一种IGBT模块的封装方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：芯片、DBC基板、底板（1）的焊接：将芯片、DBC基板焊接在底板（1）上；
步骤二：铝线绑定：将芯片、DBC基板之间通过铝线连接；
步骤三：主电极（2）和E、G电极（4）的焊接：将主电极（2）和E、G电极（4）焊接在DBC基板上；
步骤四：PCB板（3）的焊接：将PCB板（3）焊接在主电极（2）和E、G电极（4）上；
步骤五：外壳（5）的安装：将外壳（5）罩在元器件上，并将外壳（5）与底板（1）进行固定；
步骤六：灌胶。
6.根据权利要求5所述的一种IGBT模块的封装方法，其特征在于：步骤四中的PCB板（3）上附加有附加IGBT驱动IC或IGBT阻容保护器中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种IGBT模块的封装方法，其特征在于：步骤六中所述灌胶为灌冲硅凝胶对模块进行密闭保护。
8.根据权利要求5所述的一种IGBT模块的封装方法，其特征在于：所述DBC基板包括氧化铝陶瓷DBC基板、氧化铝陶瓷 DBA基板、氮化硅AMB或氮化铝DBC。
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