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絕緣柵雙極型晶體管模塊的制作方法

文檔序號:11762292閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.絕緣柵雙極型晶體管模塊,包括絕緣柵雙極型晶體管芯片(9)、二極管芯片(6)、絕緣基板(1)、功率端子(3)、功率圓柱(2)、鋁線(8)、塑料外殼(4)、硅凝膠(5)、熱敏電阻(7),其特征在于所述的絕緣柵雙極型晶體管芯片(9)、二極管芯片(6)和功率圓柱(2)通過回流焊焊接在絕緣基板(1)導(dǎo)電銅層上;絕緣柵雙極型晶體管芯片(9)和二極管芯片(6)之間、絕緣柵雙極型晶體管芯片(9)、二極管芯片(6)與絕緣基板(1)相應(yīng)的導(dǎo)電層之間均通過鋁線(8)鍵合來實現(xiàn)電氣連接;塑料外殼(4)和絕緣基板(1)通過密封膠粘接;所述的絕緣柵雙極型晶體管芯片(9)、二極管芯片(6)、絕緣基板(1)、功率圓柱(2)、鋁線(8)以及熱敏電阻(7)均覆蓋有能提高各原件之間的耐壓絕緣硅凝膠(5);用于把整個模塊固定安裝在散熱器上的固定卡片(10)被注塑于塑料外殼(4)內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊,其特征在于所述的絕緣基板(1)由上銅層(120)、下銅層(130)以及中間夾著的一層陶瓷(110)經(jīng)燒結(jié)而成,上銅層(120)和下銅層(130)采用純銅或者銅合金材料,中間的陶瓷(110)采用氧化鋁(AL2O3)、氮化鋁(ALN)或氧化鈹(BeO)絕緣性能和散熱性能良好的陶瓷材料制成;

所述的功率圓柱(2)采用純銅或者銅合金材料,表層裸銅或者電鍍金、鎳或錫可焊接金屬材料層;

所述的功率端子(3)也采用純銅或者銅合金材料,表層裸銅或者電鍍金,鎳,錫等可焊接金屬材料層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊,其特征在于所述功率圓柱(2)的內(nèi)部孔形狀是正方形、圓形或菱形;所述功率圓柱(2)的內(nèi)部孔是通孔或是盲孔;所述的功率端子(3)外形形狀是正方形、圓形或菱形;所述的功率端子(3)和功率圓柱(2)通過接插配合連接,或通過焊接配合連接,或通過鉚接壓緊配合連接,或通過粘導(dǎo)電膠連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊,其特征在于所述的塑料外殼(4)采用耐高溫且絕緣性能良好的PBT,PPS,尼龍材料制成;所述的硅凝膠(5)是絕緣性涂料,且覆蓋在絕緣柵雙極型晶體管芯片(9)、二極管芯片(6)、絕緣基板(1)、熱敏電阻(7)、功率圓柱(2)、鋁線(8)上面;

所述的鋁線(8)采用純鋁或鋁合金材料,通過超聲波方式被鍵合連接于絕緣柵雙極型晶體管芯片(9)、絕緣基板(1)和二極管芯片(6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊,其特征在于所述的緣柵雙極型晶體管芯片(9)與絕緣基板(1)之間、絕緣基板(1)與二極管芯片(6)之間、絕緣基板(1)與功率圓柱(2)之間、絕緣基板(1)與熱敏電阻(7)之間均通過焊接方式連接,所述的焊接采用含Sn的Snpb、SnAg、SnAgCu或PbSnAg焊接材料,焊接最高溫度控制在100—400℃之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊,其特征在于所述絕緣基板(1)為弧形彎曲預(yù)變形基板,其中的彎曲度按要求確定,且對于長度為55mm的弧形絕緣基板(1),其彎曲程度控制在弧頂高出邊端負(fù)0.10mm和0.15mm之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊,其特征在于所述絕緣基板(1)的上銅層(120)厚度A從0.1毫米到3毫米之間;下銅層(130)厚度C從0.1毫米到3毫米之間;中間的陶瓷(110)厚度B從0.1毫米到1毫米之間;其中上銅層(120)厚度(A)和下銅層(130)厚度(C)必須不同,且厚度差(A-C)在-3到﹢3毫米之間。

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