新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊的製作方法

2023-06-24 03:20:26

專利名稱：新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於半導體封裝以及功率模塊領域，具體地說是一種新型直接敷銅基
板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊。
背景技術：
絕緣柵雙極性電晶體模塊主要包括基板、直接敷銅基板(DBC)、絕緣柵雙極性晶體 管晶片、二極體晶片和功率端子。在對該模塊中的直接敷銅基板(DBC)進行設計時，要考慮 熱設計、結構應力設計、EMC設計和電路結構設計，此還同時要考慮設計產品的生產成本。現 有的絕緣柵雙極性電晶體模塊設計中存在的主要問題是產品的兼容性不夠、熱設計不合理 和生產成本高。

發明內容本實用新型的目的是設計出一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體 模塊。 本實用新型要解決的現有絕緣柵雙極性電晶體(IGBT)模塊存在的兼容性不夠、 熱設計不合理和生產成本高的問題。 本實用新型的技術方案是它包括基板、直接敷銅基板(DBC)、絕緣柵雙極性晶體 管晶片、二極體晶片和功率端子，基板和直接敷銅基板(DBC)通過釺焊結合，絕緣柵雙極 性電晶體晶片、二極體晶片和直接敷銅基板(DBC)之間通過釺焊結合，基板和直接敷銅基 板(DBC)通過釺焊結合。基板上釺焊有兩組四塊直接敷銅基板(DBC)，每塊直接敷銅基板 (DBC)都由門極、集電極和發射極組成。 本實用新型的優點是本實用新型的兼容性好，最大化了集電極區域，應用的電流 範圍大，生產成本低。

圖1是本實用新型的結構示意圖。 圖2是本實用新型直接敷銅基板(DBC)的布局圖。 圖3是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。 如圖所示，本實用新型包括基板1、直接敷銅基板(DBC)3、絕緣柵雙極性電晶體芯 片4、二極體晶片5、功率端子6和功率端子14。基板1和直接敷銅基板(DBC)3通過釺焊 結合。絕緣柵雙極性電晶體晶片4、二極體晶片5和直接敷銅基板(DBC)3之間通過釺焊結 合。基板1和直接敷銅基板(DBC)3通過釺焊結合。基板1上釺焊有兩組四塊呈方形排布 直接敷銅基板(DBC)3，四塊直接敷銅基板(DBC)之間用lmm寬的溝道隔開。每塊直接敷銅基板(DBC) 3都由門極9、集電極10和發射極11組成。 所述的四塊直接敷銅基板(DBC)中，左上直接敷銅基板(DBC)和右下直接敷銅基 板(DBC)、左下直接敷銅基板(DBC)和右上直接敷銅基板(DBC)的結構相同。左上直接敷銅 基板(DBC)和右下直接敷銅基板(DBC)是鏡像對稱，左下直接敷銅基板(DBC)和右上直接 敷銅基板(DBC)是鏡像對稱。 直接敷銅基板(DBC)3的邊側區域為門極9，門極9是一塊長方形區域。左上直接 敷銅基板(DBC)的門極9和左下直接敷銅基板(DBC)的門極通過橋17連接，並通過引線引 出。右上直接敷銅基板(DBC)的門極和右下直接敷銅基板(DBC)的門極通過橋8連接，並 通過引線引出。直接敷銅基板(DBC)3的中間區域是集電極10，直接敷銅基板(DBC)通過釺 焊和絕緣柵雙極性電晶體晶片4及二極體晶片5的集電極連接在一起。四塊直接敷銅基板 (DBC)通過橋12和橋16連接在一起，再通過功率端子14引出。 直接敷銅基板(DBC)3的右邊區域是發射極ll，直接敷銅基板(DBC)3和絕緣柵雙 極性電晶體晶片4及二極體晶片5的發射極連接在一起。直接敷銅基板(DBC)的發射極是 通過橋13和橋15連接在一起，再由功率端子6引出去。發射極區域還通過引出信號與門 極組成信號控制端。直接敷銅基板(DBC)3上還設有信號引線2和阻焊層7。 如圖2所示的4塊直接敷銅基板(DBC)布局結構，實現了圖3所示的電路。在圖 3電路原理圖中A、B、D分別為門極、集電極和發射極。
權利要求一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊，包括基板、直接敷銅基板、絕緣柵雙極性電晶體晶片、二極體晶片和功率端子，基板和直接敷銅基板通過釺焊結合，絕緣柵雙極性電晶體晶片、二極體晶片和直接敷銅基板之間通過釺焊結合，其特徵在於基板上釺焊有兩組四塊直接敷銅基板，每塊直接敷銅基板都由門極、集電極和發射極組成。
2. 根據權利要求1所述的一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊，其 特徵在於基板上的四塊直接敷銅基板呈方形排布，其中左上直接敷銅基板和右下直接敷銅 基板、左下直接敷銅基板和右上直接敷銅基板的結構相同。
3. 根據權利要求1所述的一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊，其 特徵在於直接敷銅基板的邊側區域為門極，門極是一塊長方形區域，左上直接敷銅基板的 門極和左下直接敷銅基板的門極、右上直接敷銅基板的門極和右下直接敷銅基板的門極分 別通過橋連接，且分別通過引線引出。
4. 根據權利要求1所述的一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊，其 特徵在於直接敷銅基板的中間區域是集電極，直接敷銅基板通過釺焊和絕緣柵雙極性晶體 管晶片及二極體晶片的集電極連接在一起，四個直接敷銅基板通過橋連接在一起，再通過 功率端子引出。
5. 根據權利要求1所述的一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊，其 特徵在於直接敷銅基板的右邊區域是發射極，直接敷銅基板和絕緣柵雙極性電晶體晶片、 二極體晶片的發射極連接在一起，上下直接敷銅基板的發射極是通過橋連接在一起，再通 過功率端子引出去。
6. 根據權利要求1所述的一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊，其 特徵在於直接敷銅基板上還設有信號弓I線和阻焊層。
專利摘要本實用新型公開了一種新型直接敷銅基板布局的絕緣柵雙極性電晶體模塊，它包括基板、直接敷銅基板(DBC)、絕緣柵雙極性電晶體晶片、二極體晶片和功率端子，基板和直接敷銅基板(DBC)通過釺焊結合，絕緣柵雙極性電晶體晶片、二極體晶片和直接敷銅基板(DBC)之間通過釺焊結合，基板和直接敷銅基板(DBC)通過釺焊結合。基板上釺焊有兩組四塊直接敷銅基板(DBC)，每塊直接敷銅基板(DBC)都由門極、集電極和發射極組成。本實用新型具有兼容性好，應用的電流範圍大，生產成本低的特點。
文檔編號H01L23/488GK201508835SQ200920116978
公開日2010年6月16日 申請日期2009年4月2日 優先權日2009年4月2日
發明者劉志宏, 姚禮軍, 張宏波, 沈華, 金曉行 申請人:嘉興斯達微電子有限公司