專利名稱：大電流三相整流電力電子器件模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三相整流電力電子器件模塊。
背景技術：
目前普遍使用的三相整流電力電子器件模塊的額定電流都在1000A以下，對于額定電流在1000A以上的大電流和3000A以上的特大電流三相整流模塊還無法生產?，F(xiàn)有1000A以下三相整流模塊都包括六只硅二極管，它們按三相整流電路連接，如附圖2所示連接方式，即由三組串聯(lián)(ad、be、cf)后，再由abc三個二極管的陰極并聯(lián)后得直流電源的正極，def三個二極管的陽極并聯(lián)得直流電源的負極。每個硅二極管由銅質散熱板、絕緣板、電極片、保護層鉬片、硅芯片和導體組成，硅芯片、保護層鉬片、電極片、絕緣板、銅質散熱板之間均通過銀錫燒結成一體，硅芯片和絕緣板之間通過整體的銅片導體剛性相連，絕緣板為上下面鍍有鎳層的氧化鈹板，氧化鈹不僅具有很強的毒性，常期接觸對人體會造成傷害，而且它的膨脹系數(shù)與硅芯片相差很大，將氧化鈹與硅芯片用剛性的導體通過焊接方式連接起來，當通入大電流受熱后其變形量很大，極易拉損硅芯片，造成電壓擊穿，為了克服這一不足，人們特意在氧化鈹上表面增設了能減少絕緣板受熱變形量的保護層鉬片，即使如此，能夠增加的電流量有限，當通過的電流增加到1000A以上時，保護層鉬片則不起作用，這種結構的三相整流電力電器件模塊無法實現(xiàn)向大電流方向發(fā)展。束縛了三相整流電力電器件模塊的應用范圍，不適應現(xiàn)代電力電子工業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種大電流三相整流電力電子器件模塊。本發(fā)明所述的大電流三相整流電力電子器件模塊，包括六只硅二極管，按三相整流電路連接而成，每個硅二極管由銅質散熱板1、絕緣板2、電極片3、保護層鉬片4、硅芯片5和導體6組成，硅芯片5、保護層鉬片4、電極片3、絕緣板2、銅質散熱板1之間均通過銀錫燒結成一體，所述導體6為軟質導線，所述絕緣板2為DBC板，DBC板為銅鋁合金、氮化鋁、銅鋁合金復合板材，它為三層結構，上下層均為銅鋁合金21，中間為氮化鋁絕緣層22，硅芯片5和絕緣板4之間通過若干根軟質導線7相連，軟質導線7的一端燒結在DBC板上層的銅鋁合金21上，另一端燒結在硅芯片5上。
所述軟質導線為銀質線。
由于將絕緣板由氧化鈹絕緣層改為三層結構的DBC，其中的絕緣層為氮化鋁，它不僅具有優(yōu)異的絕緣性能，而且無毒性，對人體不會產生任何傷害，DBC絕緣板上的銅鋁合金不僅具有優(yōu)良的導電傳熱性能，而且熱膨脹系數(shù)小，當通入大電流受熱后其變形量較小，同時具有優(yōu)異的焊接性能；用若干條軟質導線取代整體式銅片導體，能消除因絕緣板DBC受熱后的變形量與硅芯片的變形量不一而拉損硅芯片的現(xiàn)象，兩者間由軟質導線來隔絕相互間的影響，這種結構的三相整流電力電子器件模塊的能夠承受的極限電流可達到2000A～3500A。


圖1為三相整流電力電子器件模塊的結構示意圖；圖2為三相整流電路圖；圖3為硅芯片的結構示意圖；圖中1-銅質散熱板；2-絕緣板；3-電極片；4-保護層鉬片；5-硅芯片；6-導體；
具體實施例方式下面結合

本發(fā)明的
具體實施例方式本發(fā)明所述的大電流三相整流電力電子器件模塊，包括六只硅二極管，它們按三相整流電路連接而成，每個硅二極管由銅質散熱板1、絕緣板2、電極片3、保護層鉬片4、硅芯片5和導體6組成，硅芯片5、保護層鉬片4、電極片3、絕緣板2、銅質散熱板1之間均通過銀錫燒結成一體，所述導體6為軟質銀絲導線，所述絕緣板2為DBC板，DBC板為銅鋁合金、氮化鋁、銅鋁合金復合板材，它為三層復合結構，上、下層均為銅鋁合金21，銅鋁合金21既能導電又具有良好的可焊性，中間為氮化鋁絕緣層22，硅芯片5和絕緣板4之間通過若干根軟質銀絲導線7相連，軟質銀絲導線7的一端燒結在絕緣板2的銅鋁合金21上，另一端燒結在硅芯片5上。
在上例中，軟質導線的材質也可用銀合金。
權利要求
1.一種大電流三相整流電力電子器件模塊，包括六只硅二極管，按三相整流電路連接而成，硅二極管由銅質散熱板(1)、絕緣板(2)、電極片(3)、保護層鉬片(4)、硅芯片(5)和導體(6)組成，硅芯片(5)、保護層鉬片(4)、電極片(3)、絕緣板(2)、銅質散熱板(1)之間均通過銀錫燒結成一體，其特征是所述導體(6)由若干根軟質導線組成，所述絕緣板(2)為DBC板，DBC板為銅鋁合金、氮化鋁、銅鋁合金復合板材，它為三層結構，上下層均為銅鋁合金(21)，中間為氮化鋁絕緣層(22)，硅芯片(5)和絕緣板(4)之間通過若干根軟質導線(7)相連，軟質導線(7)的一端燒結在DBC板上層的銅鋁合金(21)上，另一端燒結在硅芯片(5)上。
2.根據(jù)權利要求1所述大電流三相整流電力電子器件模塊，其特征是軟質導線(7)的材質為金屬銀或銀合金。
全文摘要
一種大電流三相整流電力電子器件模塊，所述硅二極管中的導體為軟質導線，所述絕緣板為三層復合結構的DBC板，上、下層均為銅鋁合金，既能導電又具有良好的可焊性，中間為絕緣層氮化鋁，硅芯片和絕緣板之間通過若干根軟質導線相連，軟質導線的一端燒結在絕緣板的銅鋁合金上，另一端燒結在硅芯片上；由于選用三層結構的DBC作絕緣板，既無毒性、絕緣性好，傳熱導熱快，熱膨脹系數(shù)又小，當通入大電流后，模塊所產生的熱量能較快地傳導于銅質底座而散發(fā)，DBC絕緣板的變形量較??；用若干條軟質導線取代整體式銅質導體，徹底消除硅芯片拉損現(xiàn)象，這種結構的三相整流電力電子器件模塊的極限電流可達到2000A～3500A。
文檔編號H01L23/532GK1841729SQ20051003868
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月28日 優(yōu)先權日2005年3月28日
發(fā)明者陳興忠, 顏書芳 申請人:陳興忠, 顏書芳