一種igbt器件用雙層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種IGBT器件用既無綁定線又無覆銅陶瓷基板(DBC)的雙層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]IGBTC Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT(雙極型三極管)和MOS (絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR (電力晶體管)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；M0SFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。
[0003]對于普通的焊接式IGBT來說，芯片的電氣連接是靠鋁線的綁定(Bonding)技術(shù)來完成的，通過鋁線鍵合機(jī)將IGBT芯片、二極管芯片與DBC上的銅層用鋁線連接起來，并且IGBT芯片和二極管芯片均焊接在DBC上，再將DBC焊接在底板上。
[0004]焊接式IGBT —般采用鋁線鍵合的技術(shù)，而鋁線的直徑直接影響到電流的大小，如果IGBT的電流等級較高，那么就需要在一個芯片上鍵合十多個鋁線來保證電流的流通，因此要在設(shè)計(jì)DBC時(shí)預(yù)留出足夠的銅層面積來滿足鍵合線的分布要求。
[0005]焊接式IGBT隨著工作時(shí)間的增長、溫度不斷升高，有可能會使鍵合的鋁線失效，也就是鍵合線翹起或斷裂。
[0006]針對上述問題，發(fā)明人在申請?zhí)枮?01310330191.3，名稱為“一種用于IGBT器件的電連接結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利申請中，提出在IGBT芯片的發(fā)射極、二極管芯片和外部電路以及各個IGBT柵極之間通過導(dǎo)電膜實(shí)現(xiàn)電連接。由于導(dǎo)電膜的接觸屬于面接觸，保證了大電流的流通，減少了 IGBT模塊長時(shí)間工作而引起的綁定線失效的風(fēng)險(xiǎn)，使得產(chǎn)品具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。
[0007]但焊接式IGBT的芯片和DBC的焊接以及DBC和底板的焊接所采用的都是真空焊接工藝，要保證焊接的空洞及平面度不能過大，工藝的實(shí)施非常繁瑣，且DBC熱阻較大，不利于IGBT器件的散熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種IGBT器件用雙層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)，這種電連接結(jié)構(gòu)不但能夠免去鋁線的綁定，而且進(jìn)一步的免去了 DBC的焊接，避免了 DBC和IGBT芯片以及DBC與底板之間繁瑣的焊接工藝，也提升了 IGBT器件的散熱效率。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0010]本發(fā)明的IGBT器件用雙層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)，包括底板、設(shè)于所述底板上的第一導(dǎo)電薄膜、設(shè)于所述第一導(dǎo)電薄膜上的多個IGBT芯片和二極管芯片，所述IGBT芯片的發(fā)射極、二極管芯片和外部電路之間，各個IGBT芯片的柵極之間以及各個IGBT芯片的柵極與外部電路之間通過第二導(dǎo)電薄膜實(shí)現(xiàn)電性連接。
[0011]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜采用柔性電路板結(jié)構(gòu)、透明導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)、埋入型導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)或薄型金屬片中的一種。
[0012]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜包括絕緣薄膜層和導(dǎo)電金屬層。
[0013]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電金屬層設(shè)置于絕緣薄膜層的表面或者嵌入所述絕緣薄膜層中。
[0014]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜通過銀漿與IGBT芯片的集電極以及二極管芯片進(jìn)行電性連接。
[0015]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜通過導(dǎo)熱絕緣材料與底板粘貼。
[0016]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電薄膜采用柔性電路板結(jié)構(gòu)、透明導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)、埋入型導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)或薄型金屬片中的一種。
[0017]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電薄膜包括絕緣薄膜層和導(dǎo)電金屬層。
[0018]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電金屬層設(shè)置于絕緣薄膜層的表面或者嵌入所述絕緣薄膜層中。
[0019]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電薄膜通過銀漿與IGBT芯片的發(fā)射極、柵極以及二極管芯片進(jìn)行電性連接。
[0020]相比于申請人提出的IGBT用單層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)，本發(fā)明通過下層導(dǎo)電薄膜取代傳統(tǒng)的DBC，由于導(dǎo)電薄膜比DBC要薄很多，減少了 IGBT芯片到底板傳導(dǎo)的距離，再采用導(dǎo)熱絕緣材料將導(dǎo)電薄膜與底板貼在一起，進(jìn)一步提高了 IGBT器件的散熱能力，同時(shí)也省卻了繁瑣的焊接工藝，保證產(chǎn)品具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是申請人已提出的IGBT器件用單層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)的整體示意圖；
[0023]圖2是申請人已提出的IGBT器件用單層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面圖；
[0024]圖3是本發(fā)明提出的IGBT器件用雙層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明公開了一種IGBT器件用雙層導(dǎo)電膜電連接結(jié)構(gòu)，包括底板、設(shè)于所述底板上的第一導(dǎo)電薄膜、設(shè)于所述第一導(dǎo)電薄膜上的多個IGBT芯片和二極管芯片，所述IGBT芯片的發(fā)射極、二極管芯片和外部電路之間，各個IGBT芯片的柵極之間以及各個IGBT芯片的柵極與外部電路之間通過第二導(dǎo)電薄膜實(shí)現(xiàn)電性連接。
[0026]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜采用柔性電路板結(jié)構(gòu)、透明導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)、埋入型導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)或薄型金屬片中的一種。
[0027]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜包括絕緣薄膜層和導(dǎo)電金屬層。
[0028]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電金屬層設(shè)置于絕緣薄膜層的表面或者嵌入所述絕緣薄膜層中。
[0029]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜通過銀漿與IGBT芯片的集電極以及二極管芯片進(jìn)行電性連接。
[0030]優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電薄膜通過導(dǎo)熱絕緣與底板粘貼。
[0031]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電薄膜采用柔性電路板結(jié)構(gòu)、透明導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)、埋入型導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)或薄型金屬片中的一種。
[0032]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電薄膜包括絕緣薄膜層和導(dǎo)電金屬層。
[0033]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電金屬層設(shè)置于絕緣薄膜層的表面或者嵌入所述絕緣薄膜層中。
[0034]優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)電薄膜通過銀漿與IGBT芯片的發(fā)射極、柵極以及二極管芯片進(jìn)行電性連接。
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都