一種大功率半橋模塊的制作方法
【專利摘要】一種大功率半橋模塊，它包括有一塊散熱基板，在該散熱基板上至少粘結(jié)有四個絕緣基板，所述絕緣基板上通過回流軟釬焊接或擴散焊接或銀粉焊接方式分別粘結(jié)有功率芯片和二極管芯片，且所述功率芯片和二極管芯片的表面和絕緣基板之間用鍵合鋁線電氣連接；所述的絕緣基板上用超聲波鍵合方式連接有四根功率端子，其中兩根分別表示上管負極和下管正極的功率端子連接于外部的一根母線；另兩根分別表示一個低電位和一個高電位的功率端子連接于外部的另一根母線；每個功率端子一端連接兩個絕緣基板，一端引出連接外部母線；每個絕緣基板通過一個腳引出到功率端子，兩個絕緣基板并聯(lián)通過功率端子引出，四個功率端子組成一個半橋模塊；使得電流在每個絕緣基板上的動態(tài)分配比較對稱。
【專利說明】一種大功率半橋模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種大功率半橋模塊，屬于功率模塊器件【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]功率模塊IGBT(絕緣柵極雙極晶體管)廣泛用于變頻器、焊機、UPS、太陽能和風(fēng)能領(lǐng)域；在傳統(tǒng)的功率模塊封裝過程中，功率端子的電感較大，功率芯片并聯(lián)后電壓過沖較高，芯片一致均流較差，模塊功率密度偏低，可靠性較低。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種低電感，高可靠性的大功率半橋模塊。本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述的大功率半橋模塊，它包括有一塊散熱基板，在該散熱基板上至少粘結(jié)有四個絕緣基板，所述絕緣基板上通過回流軟釬焊接或擴散焊接或銀粉焊接方式分別粘結(jié)有功率芯片和二極管芯片，且所述功率芯片和二極管芯片的表面和絕緣基板之間用鍵合鋁線電氣連接；所述的絕緣基板上用超聲波鍵合方式連接有四根功率端子，其中兩根分別表示上管負極和下管正極的功率端子連接于外部的一根母線；另兩根分別表示一個低電位和一個高電位的功率端子連接于外部的另一根母線；每個功率端子一端連接兩個絕緣基板，一端引出連接外部母線；每個絕緣基板通過一個腳引出到功率端子，兩個絕緣基板并聯(lián)通過功率端子引出，四個功率端子組成一個半橋模塊。
[0004]所述的絕緣基板并排位于散熱基板上面，絕緣基板通過功率端子引出形成半橋電路結(jié)構(gòu)，且每塊絕緣基板上包含有一個單獨的半橋電路結(jié)構(gòu)。
[0005]所述的絕緣基板由A1203，ALN, Si3N4的陶瓷材料制成，在所述絕緣基板的兩側(cè)覆有0.1-0.3mm厚度的銅。
[0006]所述的散熱基板是由銅，AiSiC，CuSiC制成的一個平的、3_5mm厚度的基板。
[0007]所述的散熱基板設(shè)置有六個安裝孔。
[0008]它具有結(jié)構(gòu)合理，安裝使用方便，低電感，大功率，高可靠性等特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型所述半橋電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的介紹:圖1、2所示，本實用新型所述的大功率半橋模塊，它包括有一塊散熱基板13，在該散熱基板13上至少粘結(jié)有四個絕緣基板17，所述絕緣基板17上通過回流軟釬焊接或擴散焊接或銀粉焊接方式分別粘結(jié)有功率芯片12和二極管芯片18，且所述功率芯片12和二極管芯片18的表面和絕緣基板17之間用鍵合鋁線電氣連接；所述的絕緣基板17上用超聲波鍵合方式連接有四根功率端子，其中兩根分別表示上管負極和下管正極的功率端子連接于外部的一根母線；另兩根分別表示一個低電位和一個高電位的功率端子連接于外部的另一根母線；每個功率端子一端連接兩個絕緣基板，一端引出連接外部母線；每個絕緣基板17通過一個腳引出到功率端子，兩個絕緣基板17并聯(lián)通過功率端子引出，四個功率端子組成一個半橋模塊。
[0012]本實用新型所述的絕緣基板17并排位于散熱基板13上面，絕緣基板17通過功率端子引出形成半橋電路結(jié)構(gòu)，且每塊絕緣基板17上包含有一個單獨的半橋電路結(jié)構(gòu)。
[0013]所述的絕緣基板17由A1203，ALN, Si3N4的陶瓷材料制成，在所述絕緣基板17的兩側(cè)覆有0.1-0.3mm厚度的銅。
[0014]所述的散熱基板13是由銅，AiSiC，CuSiC制成的一個平的、3-5mm厚度的基板；散熱基板13設(shè)置有六個安裝孔。
[0015]實施例:
[0016]本實用新型所述的功率模塊包括:散熱基板13，至少包含四個絕緣基板17，模塊功率和外部兩個母線連接，一個母線連接模塊內(nèi)部兩個功率端子，這兩個功率端子表示是上管的負極和下管的正極，另外一個母線連接兩個功率端子，這兩個功率端子表示功率輸入，兩個功率端子一個是低電位，一個是高電位；每個功率端子一端連接兩個絕緣基板，一端引出連接外部母線；每個絕緣基板通過一個腳引出到功率端子，兩個絕緣基板并聯(lián)通過功率端子引出，四個功率端子組成一個半橋模塊，使得電流在每個絕緣基板上的動態(tài)分配比較對稱；
[0017]圖1所示，本實用新型首先把功率芯片12和二極管芯片18粘結(jié)到絕緣基板17上，粘結(jié)方式可以是回流軟釬焊接，擴散焊接，銀粉壓接；然后功率芯片12、二極管芯片18表面和絕緣基板17之間用鍵合鋁線電氣連接起來；再把絕緣基板17粘結(jié)到散熱基板13上，最后使用超聲波鍵合的方式分別把功率端子2、3的腳14、15、16、17連接到每個絕緣基板上。功率端子10，11，14，15通過軟鉛焊接，或者超聲波焊接連接到絕緣基板17上面，功率端子控制通過信號引架16引出連接到PCB 6，PCB 6通過信號端子2，3，4，5，7，8引出連接模塊外部的控制電路，功率芯片表面覆蓋絕緣硅膠，防止水汽，污染，增加絕緣耐壓的作用，在硅膠上面覆蓋一層環(huán)氧樹脂，來固定端子，防止爆炸飛濺的目的.圖2是對應(yīng)圖1的電路拓撲結(jié)構(gòu)，C1、C2、E1、E2分別表示圖1功率端子14、10、15、11 ;圖1信號端子2，3,4, 5，7,8分別對應(yīng)圖 2 的 E2, C2, Cl, G2, Gl, El。
【權(quán)利要求】
1.一種大功率半橋模塊，它包括有一塊散熱基板，在該散熱基板上至少粘結(jié)有四個絕緣基板，其特征在于所述絕緣基板上通過回流軟釬焊接或擴散焊接或銀粉焊接方式分別粘結(jié)有功率芯片和二極管芯片，且所述功率芯片和二極管芯片的表面和絕緣基板之間用鍵合鋁線電氣連接；所述的絕緣基板上用超聲波鍵合方式連接有四根功率端子，其中兩根分別表示上管負極和下管正極的功率端子連接于外部的一根母線；另兩根分別表示一個低電位和一個高電位的功率端子連接于外部的另一根母線；每個功率端子一端連接兩個絕緣基板，一端引出連接外部母線；每個絕緣基板通過一個腳引出到功率端子，兩個絕緣基板并聯(lián)通過功率端子引出，四個功率端子組成一個半橋模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率半橋模塊，其特征在于所述的絕緣基板并排位于散熱基板上面，絕緣基板通過功率端子引出形成半橋電路結(jié)構(gòu)，且每塊絕緣基板上包含有一個單獨的半橋電路結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率半橋模塊，其特征在于所述的絕緣基板由A1203，ALN，Si3N4的陶瓷材料制成，在所述絕緣基板的兩側(cè)覆有0.1-0.3mm厚度的銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大功率半橋模塊，其特征在于所述的散熱基板是由銅，AiSiC, CuSiC制成的一個平的、3-5mm厚度的基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率半橋模塊，其特征在于散熱基板設(shè)置有六個安裝孔。
【文檔編號】H01L23/373GK203746840SQ201420045430
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】金曉行, 呂鎮(zhèn) 申請人:嘉興斯達微電子有限公司