CN220155542U - 一种贴片式igbt模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种贴片式IGBT模块，涉及芯片封装技术领域，解决了单管封装IGBT容易存在电气参数不一致，影响运行稳定性的技术问题。该IGBT模块包括包括DBC基板、IGBT芯片、FRD芯片、弹性端子和铝键合线；所述IGBT芯片、FRD芯片的数量均为多颗，均位于所述DBC基板的上方；所述IGBT芯片、FRD芯片通过所述铝键合线电连接；所述DBC基板与所述弹性端子电连接；所述弹性端子为S形。本实用新型采用集成化无外框封装，产品结构简单，IGBT芯片、FRD芯片的电气参数更容易保持一致，同时，弹性端子为弹性结构和S形，方便安装和IGBT模块的长期稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种贴片式IGBT模块。
背景技术
芯片封装为半导体集成电路芯片的安装外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，也是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁。芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。由于小型化、微型化是集成电路的发展方向，为了适应集成电路的发展，减少芯片占用电路板的表面积，因而需要对芯片的封装进行调整，使电路板上有更多的空间用来布置电子元器件。同时，芯片之间通过下填充料固定，封装树脂填充固化后对芯片产生支撑作用，封装填料在最短的时间内填满空隙，将芯片、基板和焊球固定住，从而大幅度地降低由于芯片和基板热膨胀系数不匹配所造成的热应力，因此封装树脂填料的充分填注对芯片的封装起着尤为重要的作用。
IGBT应用领域对小功率模块应用需求增多，对现有单管安装提出新的要求，要求器件小型化、集成化，并在提高电气稳定特性的前提下降低产品价格，由此出现了IGBT模块。
在实现本实用新型过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：
现有的单管封装IGBT容易存在电气参数不一致，造成产品结构复杂，影响产品长期运行稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种贴片式IGBT模块，以解决现有技术中存在的单管封装IGBT容易存在电气参数不一致，造成产品结构复杂，影响产品长期运行稳定性的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种贴片式IGBT模块，包括DBC基板、IGBT芯片、FRD芯片、弹性端子和铝键合线；所述IGBT芯片、FRD芯片的数量均为多颗，均位于所述DBC基板的上方；所述IGBT芯片、FRD芯片通过所述铝键合线电连接；所述DBC基板与所述弹性端子电连接；所述弹性端子为S形。
优选的，所述IGBT模块还包括树脂封装层，所述树脂封装层位于所述IGBT芯片、FRD芯片的上方，并对其进行封装。
优选的，所述IGBT模块还包括电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层贯穿所述树脂封装层的内部，并位于所述铝键合线的上方。
优选的，所述电磁屏蔽层的材质为石墨纸。
优选的，所述DBC基板包括顺次连接的第一DBC覆铜层、DBC陶瓷层和第二DBC覆铜层。
优选的，所述第二DBC覆铜层的截面包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、第二区域均连接有一颗IGBT芯片、一颗FRD芯片，所述第三区域连接有两颗IGBT芯片、两颗FRD芯片。
优选的，所述第二DBC覆铜层通过刷纳米银焊膏与所述弹性端子连接。
优选的，所述IGBT芯片、FRD芯片与所述第二DBC覆铜层通过焊片真空回流焊接。
优选的，所述弹性端子的材质为铜并镀镍。
优选的，所述IGBT芯片、FRD芯片的数量均为4颗。
实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
本实用新型采用集成化无外框封装，产品结构简单，IGBT芯片、FRD芯片的电气参数更容易保持一致，同时，弹性端子为弹性结构，且为S形，方便安装，在减小封装体积的同时便于优化器件的散热性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：
图1是本实用新型实施例贴片式IGBT模块的封装结构示意图；
图2是本实用新型实施例贴片式IGBT模块去除树脂封装层的侧视图；
图3是本实用新型实施例贴片式IGBT模块去除树脂封装层的俯视图；
图4是本实用新型实施例贴片式IGBT模块去除树脂封装层的仰视图；
图5是本实用新型实施例贴片式IGBT模块去除树脂封装层的立体图；
图中：1、第一DBC覆铜层；2、DBC陶瓷层；3、第二DBC覆铜层；4、IGBT芯片；5、FRD芯片；6、弹性端子；7、铝键合线；8、树脂封装层；9、电磁屏蔽层。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
实施例：
如图1-图5所示，本实用新型提供了一种贴片式IGBT模块，包括DBC基板、IGBT芯片、FRD芯片、弹性端子和铝键合线；IGBT芯片、FRD芯片的数量均为多颗，均位于DBC基板的上方，DBC基板具有导热性好和与Si相匹配热膨胀系数等优势。IGBT芯片、FRD芯片通过铝键合线电连接，通过铝键合线连接用于实现IGBT模块的功能；DBC基板与弹性端子电连接；弹性端子为S形。本实用新型采用集成化无外框封装，产品结构简单，IGBT芯片、FRD芯片的电气参数更容易保持一致，同时，弹性端子为弹性结构，并结合S形更方便安装，在减小封装体积的同时便于优化器件的散热性，便于IGBT模块的长期稳定运行。
作为可选的实施方式，如图1所示，IGBT模块还包括树脂封装层，树脂封装层位于IGBT芯片、FRD芯片的上方，并对其进行封装，树脂封装层提高了IGBT模块的散热性能，便于长期稳定运行。
作为可选的实施方式，如图1所示，IGBT模块还包括电磁屏蔽层，电磁屏蔽层贯穿树脂封装层的内部，并位于铝键合线的上方，电磁屏蔽层通过屏蔽外部电磁干扰确保IGBT芯片、FRD芯片的长期稳定运行，提高了IGBT模块的综合性能。电磁屏蔽层的材质为石墨纸，石墨纸加工方便，便于贯穿树脂封装层的内部，同时也能起到较好的电磁屏蔽效果。
作为可选的实施方式，如图1-图2所示，DBC基板包括顺次连接的第一DBC覆铜层、DBC陶瓷层和第二DBC覆铜层。第二DBC覆铜层的截面包括第一区域、第二区域和第三区域，第一区域、第二区域和第三区域的形状互不相同，并相互电连接，第一区域、第二区域均连接有一颗IGBT芯片、一颗FRD芯片，第三区域连接有两颗IGBT芯片、两颗FRD芯片，当然也可以在其中一个或多个区域上设置其他数量的IGBT芯片、FRD芯片。优选的，第二DBC覆铜层的截面还包括第四区域，第四区域上未连接IGBT芯片或FRD芯片。通过在第二DBC覆铜层的截面设置多个区域，更便于IGBT芯片、FRD芯片灵活布置，提高了IGBT模块的通用性。
作为可选的实施方式，第二DBC覆铜层通过刷纳米银焊膏与弹性端子连接，便于提高导电性。IGBT芯片、FRD芯片与第二DBC覆铜层通过焊片真空回流焊接，真空回流焊接确保了IGBT芯片、FRD芯片与第二DBC覆铜层之间的焊接效果。
作为可选的实施方式，弹性端子的材质为铜并镀镍，并为异形结构，铜导电性和延展性较好，也便于实现较好的弹性，镀镍提高弹性端子的防腐蚀性，提高了使用寿命。电路板通过固定柱与散热器(或壳)连接时，给到IGBT模块一定的压力，使弹性端子发生弹性形变，插针的弹力使IGBT模块与散热器紧密贴合。
作为可选的实施方式，如图5所示，IGBT芯片、FRD芯片的数量均为4颗，当然，也可以根据实际需要设定其他数量的IGBT芯片、FRD芯片。
实施例仅是一个特例，并不表明本实用新型就这样一种实现方式。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种贴片式IGBT模块，其特征在于，包括DBC基板、IGBT芯片、FRD芯片、弹性端子和铝键合线；所述IGBT芯片、FRD芯片的数量均为多颗，均位于所述DBC基板的上方；所述IGBT芯片、FRD芯片通过所述铝键合线电连接；所述DBC基板与所述弹性端子电连接；所述弹性端子为S形。
2.根据权利要求1所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述IGBT模块还包括树脂封装层，所述树脂封装层位于所述IGBT芯片、FRD芯片的上方，并对其进行封装。
3.根据权利要求2所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述IGBT模块还包括电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层贯穿所述树脂封装层的内部，并位于所述铝键合线的上方。
4.根据权利要求3所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述电磁屏蔽层的材质为石墨纸。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述DBC基板包括顺次连接的第一DBC覆铜层、DBC陶瓷层和第二DBC覆铜层。
6.根据权利要求5所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述第二DBC覆铜层的截面包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、第二区域均连接有一颗IGBT芯片、一颗FRD芯片，所述第三区域连接有两颗IGBT芯片、两颗FRD芯片。
7.根据权利要求5所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述第二DBC覆铜层通过刷纳米银焊膏与所述弹性端子连接。
8.根据权利要求5所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述IGBT芯片、FRD芯片与所述第二DBC覆铜层通过焊片真空回流焊接。
9.根据权利要求1所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述弹性端子的材质为铜并镀镍。
10.根据权利要求1所述的一种贴片式IGBT模块，其特征在于，所述IGBT芯片、FRD芯片的数量均为4颗。
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2023
- 2023-06-20 CN CN202321585760.4U patent/CN220155542U/zh active Active
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