專利名稱：一種新型封裝的功率模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力電子學(xué)領(lǐng)域，涉及功率模塊的封裝，具體地說(shuō)是一種新型封裝的功率模塊。
背景技術(shù)：
目前，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊在變頻器，逆變焊機(jī)，感應(yīng)加熱，軌道交通以及風(fēng)能，太陽(yáng)能發(fā)電等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)于絕緣柵雙極型晶體管模塊可靠性要求越來(lái)越高,要求絕緣柵雙極型晶體管模塊體積和質(zhì)量做的越來(lái)越小，成本更低
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)出一種新型封裝的功率模塊。本實(shí)用新型要解決的是現(xiàn)有絕緣柵雙極型晶體管模塊體積大、熱阻大、可靠性低、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括芯片、絕緣基板、功率端子、功率圓柱、鋁線、夕卜殼和熱敏電阻；芯片、功率圓柱通過(guò)回流焊接焊接在絕緣基板(DBC)的導(dǎo)電銅層上；芯片之間、芯片與絕緣基板(DBC)相應(yīng)的導(dǎo)電層之間通過(guò)鋁線鍵合實(shí)現(xiàn)電氣連接；外殼和絕緣基板(DBC)通過(guò)密封膠粘接；功率端子與功率圓柱之間通過(guò)插接配合、或功率端子與功率圓柱之間通過(guò)鉚接壓緊配合、或功率端子與功率圓柱之間通過(guò)粘導(dǎo)電膠膠配合；塑料外殼內(nèi)設(shè)有固定卡片。所述的芯片包括絕緣柵雙極型晶體管芯片、二極管芯片。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型提供的無(wú)底板絕緣柵雙極型晶體管模塊，能降低絕緣柵雙極型晶體管模塊成本和熱阻；同時(shí)采用功率端子和功率圓柱接插配合，減少功率圓柱焊接部分受到的應(yīng)力，提高絕緣柵雙極型晶體管模塊可靠性。本實(shí)用新型還通過(guò)功率端子和功率圓柱接插配合及絕緣基板(DBC)直接壓接散熱器的方法，制造出低成本，高可靠的絕緣柵雙極型晶體管模塊。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中A-A的剖面示意圖。圖3為本實(shí)用新型芯片布局示意圖。圖4為本實(shí)用新型外殼結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖所示，本實(shí)用新型包括絕緣柵雙極型晶體管芯片9、二極管芯片6、絕緣基板(DBC) I、功率端子3、功率圓柱2、鋁線8、塑料外殼4、硅凝膠5和熱敏電阻7等部件。緣柵雙極型晶體管芯片9、二極管芯片6、功率圓柱2通過(guò)回流焊接焊接在絕緣基板(DBC)I的導(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(DBC) I相應(yīng)的導(dǎo)電層之間均通過(guò)鋁線8鍵合實(shí)現(xiàn)電氣連接。塑料外殼4和絕緣基板(DBC) I通過(guò)密封膠粘接。功率端子3與功率圓柱2之間通過(guò)插接配合、或功率端子3與功率圓柱2之間通過(guò)鉚接壓緊配合、或功率端子3與功率圓柱2之間通過(guò)粘導(dǎo)電膠膠配合；塑料外殼4內(nèi)設(shè)有固定卡片4，以非?？煽康赜寐萁z把整個(gè)模塊安裝在固定在散熱器上。絕緣柵雙極型晶體管芯片9、二極管芯片6、絕緣基板(DBC) I、功率圓柱2、鋁線8、熱敏電阻7等部件上覆蓋有絕緣硅凝膠5，以提高各原件之間的耐壓性能。所述的絕緣基板(DBC) I包括兩層銅層和一層陶瓷層，兩層銅層分別位于陶瓷層的上部和下部。所述的功率圓柱2的內(nèi)部孔形狀是正方形、圓形、菱形中的一種。所述的功率圓柱2外形形狀是正方形、圓形、菱形中的一種。鋁線8通過(guò)超聲波與絕緣柵雙極型晶體管芯片6、絕緣基板(DBC) I、二極管芯片6鍵合。絕緣基板(DBC) I為弧形彎曲預(yù)變形基板，其彎曲度按要求確定，對(duì)于長(zhǎng)度為55mm的弧形絕緣基板(DBC)，彎曲程度控制在弧頂高出邊端負(fù)O. IOmm和O. 15mm之間。
權(quán)利要求1.ー種新型封裝的功率模塊，包括芯片、絕緣基板、功率端子、功率圓柱、鋁線、外殼和熱敏電阻；芯片、功率圓柱通過(guò)回流焊接焊接在絕緣基板的導(dǎo)電銅層上；芯片之間、芯片與絕緣基板相應(yīng)的導(dǎo)電層之間通過(guò)鋁線鍵合實(shí)現(xiàn)電氣連接；外殼和絕緣基板通過(guò)密封膠粘接；其特征在于功率端子與功率圓柱之間插接配合、或是功率端子與功率圓柱之間鉚接壓緊配合、或是功率端子與功率圓柱之間通過(guò)粘導(dǎo)電膠膠配合；塑料外殼內(nèi)設(shè)有固定卡片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型封裝的功率模塊，其特征在于所述的芯片包括絕緣柵雙極型晶體管芯片、ニ極管芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型封裝的功率模塊，其特征在于所述的絕緣基板包括兩層銅 層和ー層陶瓷層，兩層銅層分別位于陶瓷層的上部和下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型封裝的功率模塊，其特征在于所述的功率圓柱的內(nèi)部孔形狀是正方形、圓形、菱形中的ー種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型封裝的功率模塊，其特征在于所述的功率圓柱外形形狀是正方形、圓形、菱形中的ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型封裝的功率模塊，其特征在于絕緣基板為弧形彎曲預(yù)變形基板，其彎曲度按要求確定，對(duì)于長(zhǎng)度為55mm的弧形絕緣基板，彎曲程度控制在弧頂高出邊端負(fù)O. IOmm和O. 15mm之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型封裝的功率模塊，包括絕緣柵雙極型晶體管芯片、二極管芯片、絕緣基板、功率端子、功率圓柱、鋁線和塑料外殼；絕緣柵雙極型晶體管芯片與二極管芯片回流焊接在絕緣基板導(dǎo)電銅層上；功率端子和功率圓柱接插配合，功率圓柱直接焊接與絕緣基板上。芯片之間、芯片與絕緣基板相應(yīng)的導(dǎo)電層之間相應(yīng)的引出處之間通過(guò)鋁線鍵合來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣連接；固定卡片被注塑于塑料外殼內(nèi)，以非?？煽康赜寐萁z把整個(gè)模塊安裝在固定在散熱器上。
文檔編號(hào)H01L25/16GK202633308SQ201220260890
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者姚禮軍 申請(qǐng)人:嘉興斯達(dá)微電子有限公司