CN209266401U - 一种高可靠igbt功率模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高可靠IGBT功率模块，包括管壳和氮化铝覆铜基板，所述管壳包括管壳底座、侧壁和外引线，所述氮化铝覆铜基板通过高温焊接安置于所述管壳底座上，且氮化铝覆铜基板上通过软焊料真空共晶焊接有IGBT芯片和软恢复二极管芯片，所述氮化铝覆铜基板上设有焊盘。该高可靠IGBT功率模块设置有管壳，管壳与大功率芯片之间采用氮化铝覆铜基板进行隔离，此氮化铝覆铜基板热导率良好，管壳底座为铝碳化硅材质，具有和氮化铝覆铜基板相匹配的线性膨胀系数，同时这两种材质都具有极好的散热性能，以方便来提升整个电路实际使用使用的实用性能，并且本模块采用轻量化材料制作管壳，最大限度的减少了整体重量。

Description

一种高可靠IGBT功率模块
技术领域
本实用新型涉及混合集成电路技术领域，具体为一种高可靠IGBT功率模块。
背景技术
该混合集成电路主要是用来对电子电路等相关设备起到驱动的作用，用于驱动电子电路等相关设备的正常工作，随之市场的需求，其运用范围变得也更加的广泛。
现有的电子电路等相关设备中驱动电路多为分立器件连接的方式结构，此结构占用空间较大、装配及安装调试过程均比较复杂，器件多数采用比较笨重传统封装，采用分立器件搭建的电路产品的一致性比较差，采用分立器件连接的方式构成的驱动电路已逐渐无法满足整机电路的要求的问题，为此，我们提出一种高可靠IGBT功率模块。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高可靠IGBT功率模块，以解决上述背景技术中提出的现有的电子电路等相关设备中驱动电路多为分立器件连接的方式结构，此结构占用空间较大、装配及安装调试过程均比较复杂，器件多数采用比较笨重传统封装，采用分立器件搭建的电路产品的一致性比较差，采用分立器件连接的方式构成的驱动电路已逐渐无法满足整机电路的要求的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高可靠IGBT功率模块，包括管壳和氮化铝覆铜基板，所述管壳包括管壳底座、侧壁和外引，所述氮化铝覆铜基板通过高温焊接安置于所述管壳底座上，且氮化铝覆铜基板上通过软焊料真空共晶焊接有IGBT芯片和软恢复二极管芯片，所述氮化铝覆铜基板上设有焊盘，且焊盘之间、焊盘与外引线之间、元器件与外引线之间均通过硅铝丝构成电性连接。
优选的，所述IGBT芯片包括电阻Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，所述软恢复二极管芯片包括电阻D1、D2、D3、D4、D5、D6，且IGBT芯片和软恢复二极管芯片配对使用。
优选的，所述D1的负极与Q1的集电极连接后与输入C极连接，所述D1的正极与Q1的发射极连接后与输出U极连接，且Q1的栅极与输出端G1相连接，Q1的发射极与输出端E1相连接。
优选的，所述D2的负极与Q2的集电极连接后与输出端U极连接，所述D2的正极与Q2的发射极连接后与输入端E极连接，且Q2的栅极与输出端G2相连接，Q2的发射极与输出端E2相连接。
优选的，所述D3的负极与Q3的集电极连接后与输入端C极连接，所述D3的正极与Q3的发射极连接后与输出端V极连接，且Q3的栅极与输出端G3相连接，Q3的发射极与输出端E3相连接。
优选的，所述D4的负极与Q4的集电极连接后与输出端V极连接，所述D4的正极与Q4的发射极连接后与输入端E极连接，且Q4的栅极与输出端G4相连接，Q4的发射极与输出端E4相连接。
优选的，所述D5的负极与Q5的集电极连接后与输入端C极连接，所述D5的正极与Q5的发射极连接后与输出端W极连接，且Q5的栅极与输出端G5相连接，Q5的发射极与输出端E5相连接。
优选的，所述D6的负极与Q6的集电极连接后与输出端W极连接，所述D6的正极与Q6的发射极连接后与输入端E极连接，且Q6的栅极与输出端G6相连接，Q6的发射极与输出端E6相连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、该高可靠IGBT功率模块设置有管壳，管壳与大功率芯片之间采用氮化铝覆铜基板进行隔离，此氮化铝覆铜基板热导率良好，管壳底座为铝碳化硅材质，具有和氮化铝覆铜基板相匹配的线性膨胀系数，同时这两种材质都具有极好的散热性能，以方便来提升整个电路实际使用使用的实用性能，并且本模块采用轻量化材料制作管壳，最大限度的减少了整体重量；
2、该高可靠IGBT功率模块为集成化结构，具有体积小、重量轻的特点，并且将所有器件封装在同一封装内，可以保证器件的密封性、可靠性，同时在同一环境下工作，一致性好，可靠性高，产品的筛选、安装、调试、更为方便快捷，产品的质量与性能指标更加优越，本产品用于航空、航天、兵器等领域，可靠性的要求严格，如高低温、强振动等条件下都可以正常工作运行。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型封装前的俯视图；
图3为本实用新型电路总体原理图。
图中：1、管壳；2、管壳底座；3、侧壁；4、外引线；5、氮化铝覆铜基板；6、IGBT芯片；7、软恢复二极管芯片；8、硅铝丝；9、焊盘。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：高可靠IGBT功率模块，包括管壳1、管壳底座2、侧壁3、外引线4、氮化铝覆铜基板5、IGBT芯片6、软恢复二极管芯片7、硅铝丝8和焊盘9，氮化铝覆铜基板5通过高温焊接安置于所述管壳底座2上，且氮化铝覆铜基板5上通过软焊料真空共晶焊接有IGBT芯片6和软恢复二极管芯片7，所述氮化铝覆铜基板5上设有焊盘9，且焊盘9之间、焊盘9与外引线3之间、元器件与外引线3之间均通过硅铝丝8构成电性连接。
IGBT芯片包括电阻Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，所述软恢复二极管芯片包括电阻D1、D2、D3、D4、D5、D6，且IGBT芯片和软恢复二极管芯片配对使用。
D1的负极与Q1的集电极连接后与输入C极连接，所述D1的正极与Q1的发射极连接后与输出U极连接，且Q1的栅极与输出端G1相连接，Q1的发射极与输出端E1相连接。
D2的负极与Q2的集电极连接后与输出端U极连接，所述D2的正极与Q2的发射极连接后与输入端E极连接，且Q2的栅极与输出端G2相连接，Q2的发射极与输出端E2相连接。
D3的负极与Q3的集电极连接后与输入端C极连接，所述D3的正极与Q3的发射极连接后与输出端V极连接，且Q3的栅极与输出端G3相连接，Q3的发射极与输出端E3相连接。
D4的负极与Q4的集电极连接后与输出端V极连接，所述D4的正极与Q4的发射极连接后与输入端E极连接，且Q4的栅极与输出端G4相连接，Q4的发射极与输出端E4相连接。
D5的负极与Q5的集电极连接后与输入端C极连接，所述D5的正极与Q5的发射极连接后与输出端W极连接，且Q5的栅极与输出端G5相连接，Q5的发射极与输出端E5相连接。
D6的负极与Q6的集电极连接后与输出端W极连接，所述D6的正极与Q6的发射极连接后与输入端E极连接，且Q6的栅极与输出端G6相连接，Q6的发射极与输出端E6相连接。
该高可靠IGBT功率模块设置有管壳，管壳与大功率芯片之间采用氮化铝覆铜基板进行隔离，此氮化铝覆铜基板热导率良好，管壳底座为铝碳化硅材质，具有和氮化铝覆铜基板相匹配的线性膨胀系数，同时这两种材质都具有极好的散热性能，以方便来提升整个电路实际使用使用的实用性能，并且本模块采用轻量化材料制作管壳，最大限度的减少了整体重量；
该高可靠IGBT功率模块为集成化结构，具有体积小、重量轻的特点，并且将所有器件封装在同一封装内，可以保证器件的密封性、可靠性，同时在同一环境下工作，一致性好，可靠性高，产品的筛选、安装、调试、更为方便快捷，产品的质量与性能指标更加优越，本产品用于航空、航天、兵器等领域，可靠性的要求严格，如高低温、强振动等条件下都可以正常工作运行。
工作原理：对于这类的高可靠IGBT功率模块，首先有管壳，管壳与大功率芯片之间采用氮化铝覆铜基板进行隔离，此氮化铝覆铜基板热导率良好，管壳底座为铝碳化硅材质，具有和氮化铝覆铜基板相匹配的线性膨胀系数，同时这两种材质都具有极好的散热性能，以方便来提升整个电路实际使用使用的实用性能，并且本模块采用轻量化材料制作管壳，最大限度的减少了整体重量；且该高可靠IGBT功率模块为集成化结构，具有体积小、重量轻的特点，并且将所有器件封装在同一封装内，可以保证器件的密封性、可靠性，同时在同一环境下工作，一致性好，可靠性高，产品的筛选、安装、调试、更为方便快捷，产品的质量与性能指标更加优越，本产品用于航空、航天、兵器等领域，可靠性的要求严格，如高低温、强振动等条件下都可以正常工作运行。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高可靠IGBT功率模块，包括管壳（1）和氮化铝覆铜基板（5），其特征在于：所述管壳（1）包括管壳底座（2）、侧壁（3）和外引线（4），所述氮化铝覆铜基板（5）通过高温焊接安置于所述管壳底座（2）上，且氮化铝覆铜基板（5）上通过软焊料真空共晶焊接有IGBT芯片（6）和软恢复二极管芯片（7），所述氮化铝覆铜基板上设有焊盘（9），且焊盘（9）之间、焊盘（9）与外引线（4）之间、元器件与外引线（4）之间均通过硅铝丝（8）构成电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠IGBT功率模块，其特征在于：所述IGBT芯片（6）包括电阻Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，所述软恢复二极管芯片（7）包括电阻D1、D2、D3、D4、D5、D6，且IGBT芯片（6）和软恢复二极管芯片（7）配对使用。
3.根据权利要求2所述的一种高可靠IGBT功率模块，其特征在于：所述D1的负极与Q1的集电极连接后与输入C极连接，所述D1的正极与Q1的发射极连接后与输出U极连接，且Q1的栅极与输出端G1相连接，Q1的发射极与输出端E1相连接。
4.根据权利要求2所述的一种高可靠IGBT功率模块，其特征在于：所述D2的负极与Q2的集电极连接后与输出端U极连接，所述D2的正极与Q2的发射极连接后与输入端E极连接，且Q2的栅极与输出端G2相连接，Q2的发射极与输出端E2相连接。
5.根据权利要求2所述的一种高可靠IGBT功率模块，其特征在于：所述D3的负极与Q3的集电极连接后与输入端C极连接，所述D3的正极与Q3的发射极连接后与输出端V极连接，且Q3的栅极与输出端G3相连接，Q3的发射极与输出端E3相连接。
6.根据权利要求2所述的一种高可靠IGBT功率模块，其特征在于：所述D4的负极与Q4的集电极连接后与输出端V极连接，所述D4的正极与Q4的发射极连接后与输入端E极连接，且Q4的栅极与输出端G4相连接，Q4的发射极与输出端E4相连接。
7.根据权利要求2所述的一种高可靠IGBT功率模块，其特征在于：所述D5的负极与Q5的集电极连接后与输入端C极连接，所述D5的正极与Q5的发射极连接后与输出端W极连接，且Q5的栅极与输出端G5相连接，Q5的发射极与输出端E5相连接。
8.根据权利要求2所述的一种高可靠IGBT功率模块，其特征在于：所述D6的负极与Q6的集电极连接后与输出端W极连接，所述D6的正极与Q6的发射极连接后与输入端E极连接，且Q6的栅极与输出端G6相连接，Q6的发射极与输出端E6相连接。
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