CN214625031U - 一种igbt散热模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种IGBT散热模块，包括：分别位于两侧的控制端子及主端子，所述控制端子及主端子底端设有散热器，所述控制端子及主端子之间设有硅片，所述硅片上、下方均设有焊锡层，所述焊锡层下方设有金属铝层，所述金属铝层下方设有绝缘层。金属铝不像铜那样易受电化学腐蚀，如果铜柱被使用，就需要用厚的镀镍层来防止被腐蚀，另外，铝的轻量化有助于减少EV/HEV的电费和燃料消耗，导热能力提高了，层数的减少也有助于温度循环能力的改善。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热技术领域，特别涉及一种IGBT散热模块。
背景技术
由于IGBT模块输入阻抗大，驱动功率小，控制电路简单，开关损耗小，通断速度快，工作频率高等特点，广泛应用于交通、新能源等领域。目前，常用的焊接式IGBT模块，普遍采用的是IGBT芯片的集电极和FRD芯片的阴极通过焊料焊接在衬板上，每个IGBT芯片发射极和FRD的阳极通过多根引线键合方式进行互连，衬板通过焊料焊接在基板或散热板上，实现背面冷却。这种结构模块采用的是单面冷却方式，散热能力低，热阻大，且随着芯片的数量增加，模块的尺寸随之增大，同时芯片之间采用键合线联接，单个IGBT模块中存在成百上千个键合点，单个键合点脱落，直接影响模块的可靠性。随着应用领域对IGBT模块尺寸、散热以及可靠性要求不断提高，该类结构模块越来越无法满足要求。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种IGBT散热模块，金属铝不像铜那样易受电化学腐蚀，如果铜柱被使用，就需要用厚的镀镍层来防止被腐蚀，另外，铝的轻量化有助于减少EV/HEV的电费和燃料消耗，导热能力提高了，层数的减少也有助于温度循环能力的改善。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种IGBT散热模块，包括：分别位于两侧的控制端子及主端子，所述控制端子及主端子底端设有散热器，所述控制端子及主端子之间设有硅片，所述硅片上、下方均设有焊锡层，所述焊锡层下方设有金属铝层，所述金属铝层下方设有绝缘层。
进一步，所述散热器底端均匀固定连接散热翅片。
进一步，所述绝缘层位于散热器上方。
进一步，所述控制端子与硅片通过引线连接。
进一步，所述硅片采用CSTBTTM和RFC二极管硅片。
本实用新型的有益效果为：
金属铝不像铜那样易受电化学腐蚀，如果铜柱被使用，就需要用厚的镀镍层来防止被腐蚀，另外，铝的轻量化有助于减少EV/HEV的电费和燃料消耗，导热能力提高了，层数的减少也有助于温度循环能力的改善。通过在IGBT硅片结构上增加额外的载流子层，CSTBTTM硅片能通过同时减少饱和压降和关断损耗来达到更高的效率，CSTBTTM的饱和压降VCE(sat)vs，关断损耗Eoff折衷性能，做到了性能高、自感低、散热效果好、封装紧凑和重量轻。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
附图标记对照表：
1-散热器、2-散热翅片、3-主端子、4-金属铝层、5-焊锡层、6-硅片、7-引线、8-控制端子、9-绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，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。
如图1所示，一种IGBT散热模块，包括：分别位于两侧的控制端子8及主端子3，所述控制端子8及主端子3底端设有散热器1，所述控制端子8及主端子3之间设有硅片6，所述硅片6上、下方均设有焊锡层5，所述焊锡层5下方设有金属铝层4，所述金属铝层4下方设有绝缘层9。
所述散热器1底端均匀固定连接散热翅片2。所述绝缘层9位于散热器1上方。所述控制端子8与硅片6通过引线7连接。所述硅片6采用CSTBTTM和RFC二极管硅片。
该装置使用过程中，金属铝不像铜那样易受电化学腐蚀，如果铜柱被使用，就需要用厚的镀镍层来防止被腐蚀，另外，铝的轻量化有助于减少EV/HEV的电费和燃料消耗，导热能力提高了，层数的减少也有助于温度循环能力的改善。通过在IGBT硅片结构上增加额外的载流子层，CSTBTTM硅片能通过同时减少饱和压降和关断损耗来达到更高的效率，CSTBTTM的饱和压降VCE(sat)vs，关断损耗Eoff折衷性能，做到了性能高、自感低、散热效果好、封装紧凑和重量轻。
以上所述仅为本实用新型专利的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型专利，凡在本实用新型专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型专利的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种IGBT散热模块，其特征在于，包括：分别位于两侧的控制端子(8)及主端子(3)，所述控制端子(8)及主端子(3)底端设有散热器(1)，所述控制端子(8)及主端子(3)之间设有硅片(6)，所述硅片(6)上、下方均设有焊锡层(5)，所述焊锡层(5)下方设有金属铝层(4)，所述金属铝层(4)下方设有绝缘层(9)。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT散热模块，其特征在于：所述散热器(1)底端均匀固定连接散热翅片(2)。
3.根据权利要求1所述的一种IGBT散热模块，其特征在于：所述绝缘层(9)位于散热器(1)上方。
4.根据权利要求1所述的一种IGBT散热模块，其特征在于：所述控制端子(8)与硅片(6)通过引线(7)连接。
5.根据权利要求1所述的一种IGBT散热模块，其特征在于：所述硅片(6)采用CSTBTTM和RFC二极管硅片。
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2021
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