[发明专利]一种大规格IGBT模块及其封装方法

权利要求书

1.一种大规格IGBT模块，其特征是：它包括紫铜底板(1)、导热绝缘陶瓷覆铜板(2)、IGBT芯片(3)、连接导线束(4)、电极A(5)、电极B(6)、电极C(7)、控制端子(8)、塑料壳体(9)、硅凝胶层(10)和环氧绝缘层(11)，IGBT芯片(3)由两只二极管和两只三极管组成，IGBT芯片(3)、电极A(5)、电极B(6)和电极C(7)都钎焊在导热绝缘陶瓷覆铜板(2)上，导热绝缘陶瓷覆铜板(2)钎焊在紫铜底板(1)上，在紫铜底板(1)上罩有塑料壳体(9)，在电极A(5)、电极B(6)、电极C(7)、IGBT芯片(3)和导热绝缘陶瓷覆铜板(2)上依次设有硅凝胶层(10)和环氧绝缘层(11)。

2.权利要求1所述大规格IGBT模块的封装方法如下：

第一步：对紫铜底板(1)进行预弯处理，根据焊接试验先测量出导热绝缘陶瓷覆铜板(2)和紫铜底板(1)钎焊导致紫铜底板(1)的外凸翘曲变形量，沿紫铜底板(1)变形方向进行反向预弯处理，使紫铜底板(1)的底面产生内凹变形；

第二步：IGBT芯片(3)和三个电极在导热绝缘陶瓷覆铜板(2)的定位，用定位板使IGBT芯片(3)和三个电极在导热绝缘陶瓷覆铜板(2)上准确定位；

第三步，烧结，在充满氮气的焊接炉中设有电加热底座，将放有IGBT芯片(3)和三个电极的导热绝缘陶瓷覆铜板(2)放在电加热底座上，然后升温125～128℃烧结，烧结时间120秒～150秒；烧结后在90℃～100℃条件下保温30分钟；

第四步，连接导线束(4)的键合焊接，用键合焊接机将IGBT芯片(3)与固定在导热绝缘陶瓷覆铜板(2)上的电极通过连接导线束(4)键合焊接连接起来，键合焊接后进行空冷至室温；

第五步，紫铜底板(1)与导热绝缘陶瓷覆铜板(2)之间焊接，在充满氮气的保护焊接炉中设有电加热底座，将经预处理后的紫铜底板(1)放置在电加热底座上，内凹底面向下，然后进行钎焊，这样就能减小两者钎焊产生的变形量；

第六步，套壳，用塑料壳体(9)罩住紫铜底板(1)，使紫铜底板(1)与塑料壳体(9)的底部卡口过盈配合；

第七步，封装，先用定量注液器向塑料壳(9)内注入液态硅凝胶，确保硅凝胶固化厚度为3.0～3.2毫米，然后再用定量注浆器向外壳内注入环氧树脂进行固化；

第八步，电极整形，当环氧树脂固化后，用折弯机对三个电极进行定折弯处理。