CN217134356U - 一种全焊接igbt模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型的名称是一种全焊接IGBT模块。属于功率半导体模块制造技术领域。它主要是解决现有的芯片、温度传感器、DBC、散热底板、端子之间需要采用多次焊接的问题。它的主要特征是：包括外壳、盖板、散热底板、主端子、辅助端子、螺母、DBC、芯片、铝丝、承压件、硅凝胶和温度传感器；所述的芯片与DBC之间、温度传感器与DBC之间、DBC与散热底板之间、以及主端子和辅助端子与DBC之间是通过一次焊接连接的。本实用新型具有芯片和温度传感器与DBC、DBC与散热底板、主端子和辅助端子与DBC之间一次性焊接完成的特点，节约工艺及时间成本，工效显著提高。本实用新型主要用于IGBT模块。

Description

一种全焊接IGBT模块

技术领域

本实用新型属于功率半导体模块制造技术领域，涉及焊接式IGBT模块的封装，具体是一种全焊接IGBT模块。

背景技术

目前，焊接式IGBT模块封装大都由包括外壳、盖板、散热底板、主端子、辅助端子、螺母、DBC、芯片、温度传感器、铝丝、承压件和外壳内填充的硅凝胶层构成，主端子和辅助端子与DBC的电连接一般采用铝丝键合或者将端子通过大功率超声直接键合在DBC上，这种方式一般需要采取2-3次焊接完成，一次是芯片与DBC焊接，一次是DBC与底板焊接，然后是套上外壳进行铝丝键合，或者是端子直接键合于DBC上。这种方式优点是可以使用熔点较低的PBT外壳材料，缺点是需要多次焊接，工艺比较复杂，实际成本较高。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种一次性完成焊接的模块封装技术，应用于IGBT模块封装中。

本实用新型的技术解决方案是：一种全焊接IGBT模块，包括外壳、盖板、散热底板、主端子、辅助端子、螺母、DBC、芯片、铝丝、承压件、硅凝胶和温度传感器，其特征在于：所述的芯片与DBC之间、温度传感器与DBC之间、DBC与散热底板之间、以及主端子和辅助端子与DBC之间是通过一次焊接连接的。

本实用新型的技术解决方案中所述的芯片与DBC之间、温度传感器与DBC之间、以及DBC与散热底板之间是通过焊料粘贴及真空回流焊接而成的；所述主端子和辅助端子与DBC之间是通过焊接连接的。

本实用新型的技术解决方案中所述的主端子是铜带成形；所述辅助端子是针状。

本实用新型的技术解决方案中所述的主端子和辅助端子的焊接端是梳状结构。

本实用新型的技术解决方案中所述的外壳和盖板采用PPS材料；所述主端子和辅助端子是通过注塑、粘接或卡扣方式与外壳连成一体的。

本实用新型的技术解决方案中所述的芯片之间是用铝丝通过Wire Bonding实现电连接的。

本实用新型的技术解决方案中所述的芯片是单个或多个大功率IGBT和FRD芯片。

本实用新型的技术解决方案中所述的温度传感器与辅助端子电连接。

本实用新型的技术解决方案中所述的主端子分布于外壳短边的两端；所述辅助端子分布于外壳长边的两边。

本实用新型的技术解决方案中所述的主端子有4个，模块输入端是2个并联，分布在外壳短边的一边，2个输出端分布在外壳短边的另一边；所述辅助端子是用于IGBT的栅极和辅助发射极，以及温度传感器的两端，共7个，沿外壳两个长边分布，一边5个，另一边2个。

本实用新型的优点在于：a）主端子采用铜带成形，可以通大电流；b）辅助端子采用插针形式，便于焊接与PCB板；c）芯片、温度传感器与DBC，DBC与散热底板，主端子和辅助端子与DBC的焊接一次性完成，节约工艺和时间成本，工效很高；d）设有温度传感器，便于超温控制。

本实用新型具有芯片和温度传感器与DBC、DBC与散热底板、主端子和辅助端子与DBC之间一次性焊接完成的特点，节约工艺及时间成本，工效显著提高。本实用新型主要用于IGBT模块。

附图说明

图1是本实用新型的构造主视图。

图2是本实用新型的构造俯视图。

图3是本实用新型外壳与端子装配后的俯视图。

图4是本实用新型的主端子的主视图。

图5是本实用新型的主端子的俯视图。

图6是本实用新型的辅助端子的主视图。

图7是本实用新型的辅助端子的俯视图。

图中：1. 外壳；2.盖板；3. 散热底板；4.主端子；5. 辅助端子；6. 螺母；7. DBC；8. 芯片；9. 铝丝；10. 承压件；11. 硅凝胶；12. 温度传感器。

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进行完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。任何基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合实施例说明本实用新型的实施方式。

如图1至图7所示。本实用新型一种全焊接IGBT模块的一个实施例，由外壳1、盖板2、散热底板3、主端子4、辅助端子5、螺母6、DBC7、芯片8、 铝丝9、承压件10、硅凝胶11和温度传感器12构成。其中，散热底板3、螺母6、芯片8、承压件10、硅凝胶11和温度传感器12与现有技术中的相同。

外壳1和盖板2是PPS材料，耐高温。

主端子4是铜带成形，可以通过较大的电流。辅助端子5是针状，便于焊接于PCB板上。主端子4和辅助端子5的焊接端是梳状结构。主端子4和辅助端子5是通过注塑方式与外壳1连成一体的，也可以是通过粘接或卡扣方式与外壳1连成一体的。主端子4有4个，模块输入端是2个并联，分布在外壳短边的一边，2个输出端分布在另外一边。辅助端子5有7个，沿外壳两个长边分布，一边5个，另一边2个。温度传感器12与辅助端子5电连接，用以测量底板温度，方便超温控制。

芯片8与DBC7之间、温度传感器12与DBC7之间、以及DBC7与散热底板（3）之间是通过焊料粘贴及真空回流焊接而成的。主端子4和辅助端子5与DBC7之间是通过焊接连接的。

芯片8是单个或多个IGBT和FRD芯片的组合。芯片8与DBC7之间是通过焊接连接。芯片8之间是用铝丝9通过Wire Bonding实现电连接的。

先将主端子4和辅助端子5按照要求的位置注塑于外壳1中备用，芯片8和温度传感器12用焊料贴于DBC7上， DBC7用焊料贴于散热底板3上，然后套上外壳1，压紧，通过真空回流焊接，压上承压件10，通过Wire Bonding铝丝9进行内部连线，最后灌注硅凝胶11，固化后盖上盖板2完成封装。

芯片8和DBC7的焊接，温度传感器12与DBC7的焊接，DBC7与散热底板3的焊接，主端子4和辅助端子5与DBC7的焊接一次完成。

实施过程中如果焊接用焊膏残留过多，则焊接之后需要进行清洗。

硅凝胶11的灌注用于保护芯片等重要部件不受外界环境侵蚀。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。因此凡是未脱离本实用新型的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种全焊接IGBT模块，包括外壳（1）、盖板（2）、散热底板（3）、主端子（4）、辅助端子（5）、螺母（6）、DBC（7）、芯片（8）、铝丝（9）、承压件（10）、硅凝胶（11）和温度传感器（12），其特征在于：所述的芯片（8）与DBC（7）之间、温度传感器（12）与DBC（7）之间、DBC（7）与散热底板（3）之间、以及主端子（4）和辅助端子（5）与DBC（7）之间是通过一次焊接连接的。

2.根据权利要求1所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的芯片（8）与DBC（7）之间、温度传感器（12）与DBC（7）之间、以及DBC（7）与散热底板（3）之间是通过焊料粘贴及真空回流焊接而成的；所述主端子（4）和辅助端子（5）与DBC（7）之间是通过焊接连接的。

3.根据权利要求2所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的主端子（4）是铜带成形；所述辅助端子（5）是针状。

4.根据权利要求3所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的主端子（4）和辅助端子（5）的焊接端是梳状结构。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的外壳（1）和盖板（2）采用PPS材料；所述主端子（4）和辅助端子（5）是通过注塑、粘接或卡扣方式与外壳（1）连成一体的。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的芯片（8）之间是用铝丝（9）通过Wire Bonding实现电连接的。

7.据权利要求1-4中任一项所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的芯片（8）是单个或多个大功率IGBT和FRD芯片。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的温度传感器（12）与辅助端子（5）电连接。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的主端子（4）分布于外壳（1）短边的两端；所述辅助端子（5）分布于外壳（1）长边的两边。

10.根据权利要求9所述的一种全焊接IGBT模块，其特征在于：所述的主端子（4）有4个，模块输入端是2个并联，分布在外壳（1）短边的一边，2个输出端分布在外壳（1）短边的另一边；所述辅助端子（5）是用于IGBT的栅极和辅助发射极，以及温度传感器的两端，共7个，沿外壳（1）两个长边分布，一边5个，另一边2个。

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