[发明专利]IGBT模块

说明书

技术领域

本发明属于电子制造领域，特别涉及一种IGBT模块，尤其涉及一种IGBT模块的底板。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）模块主要应用在变频器的主回路逆变器及一切逆变电路，即DC/AC变换中。当今以IGBT为代表的新型电力电子器件是高频电力电子线路和控制系统的核心开关器件，现已广泛应用于电力机车、高压输变电、电动汽车、伺服控制器、UPS、开关电源、斩波电源等领域，市场前景非常好。

IGBT模块作为电力电子系统的核心器件，它的性能参数直接决定着电力电子系统的性能和可靠性。而IGBT模块DBC基板和底板的焊接质量对IGBT模块的散热性能和可靠性有着重要的影响，因此，在IGBT模块封装制造过程中，不断提升IGBT模块DBC基板和底板的焊接质量，对提升IGBT模块的散热性能和可靠性有重要意义。

目前，IGBT模块底板大多采用铜、铝、铝碳化硅三种材料制作而成，底板焊接面均为平面结构，具体见图1，100所示为底板焊接区域。为了保证底板和DBC基板具有可焊接性，目前主要通过在底板表面进行电镀可焊性材料层来实现，而底板与DBC基板主要通过焊料进行焊接，焊接层空洞率的大小主要受焊接工艺技术水平和底板焊接面的清洁程度等多因素影响。

针对现有的底板设计，对于底板和DBC基板之间焊接面积不大于1cm²的小面积焊接，目前的焊接工艺技术能够很容易满足焊接层空洞率的技术标准要求，而对于焊接面积大于1cm²的大面积焊接，在实际焊接工艺中，常常出现焊接层空洞率大小变化，焊接层空洞率不稳定，若仅通过提升焊接工艺技术水平，降低底板焊接面清洁程度等工艺因素对焊接层空洞率的影响，以达到焊接层空洞率小的技术标准要求，工艺调整过程复杂，降低焊接层空洞率的技术控制难度较大。

有鉴于此，有必要提供一种新型的IGBT模块，以降低焊接层的空洞率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种IGBT模块，可以降低模块底板和DBC基板之间焊接层的空洞率，提升焊接质量，保证焊接质量稳定。

为解决上述的技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种IGBT模块，包括DBC基板以及通过焊料与该基板焊接的底板，所述底板的焊接面上定义有焊接区域，所述焊接区域被沟槽分隔成多个区域单元，每个区域单元的面积小于或等于整个焊接区域面积的1/100。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述每个区域单元的面积是整个焊接区域面积的0.5～0.1%。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述沟槽的截面为V形。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述沟槽顶端的宽度大于0且小于等于1mm。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述沟槽顶端的宽度大于等于0.2mm且小于等于0.5mm。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述沟槽的深度小于焊料的厚度。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述沟槽的深度为0.1～0.2mm。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述焊接区域被沟槽分隔成多个相同的区域单元。

优选的，在上述的IGBT模块中，所述区域单元的形状为正三角形、正方形、长方形或菱形。

本发明提供的IGBT模块，主要是在底板焊接区域表面，进行一定形状的网格挖槽表面处理，将底板的焊接区域挖槽分割成多个区域单元，区域单元的形状可为正三角形、正方形、长方形、菱形等。这样，与现有技术相比，本发明中焊接层的空洞率明显变小，提升了模块的散热能力和可靠性，同时提升了焊接质量，保证焊接质量稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1所示为现有技术中IGBT模块的底板的示意图；

图2所示为本发明最佳实施例中IGBT模块的底板的示意图；

图3所示为本发明对比实施例中IGBT模块的底板的示意图；

图4所示为本发明对比实施例中网格设计的底板与无网格设计的底板的焊接效果对比图。

具体实施方式