[发明专利]一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板

说明书

技术领域

本发明涉及IGBT器件制备领域，尤其涉及一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板。

背景技术

目前IGBT电力半导体器件失效、损坏主要形式有过温、过流和短路。造成IGBT电力半导体器件过温损坏的是器件的热疲劳现象，原因有散热设计不当，驱动电路设计不合理，外界负载发生的变化等。形成IGBT电力半导体器件过流、短路损坏的原因是负载绝缘不良，外界杂物引起的桥路短路和感性负载发生的关断峰值电压等。以上的失效损坏形式已经包含了IGBT电力半导体器件的95％以上的失效损坏范围。

特别需要注意的是IGBT电力半导体器件在组成多芯片联合工作，如逆变、变频，交-直-交3电平PWM大容量变频传动装置时，只要有一个IGBT电力半导体器件损坏，就会引起整体模块的损坏。

IGBT电力半导体器件必定是长期、高可靠工作，以确保安全。当前一般都在电力半导体器件外围设置一些驱动电路，包括各种保护电路。但此类驱动电路或者专业IC驱动器并不与IGBT电力半导体器件在同一物理环境下工作。因此对器件所产生的各种失效损坏感应速度，综合处理能力等存在不一致性。

发明内容

本发明针对现有技术的局限性，提供一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板的技术方案，旨在实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高了IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性；

上述技术方案具体包括：

一种综合保护装置，应用于工业级的IGBT电力半导体器件的芯片封装过程中，其中，包括：

散热底板，所述IGBT电力半导体设置在所述散热底板的上表面；

至少一个引出端子，固定设置在所述IGBT电力半导体器件的上表面；

金属隔离均热板，形状为Π型，两端与所述散热底板紧密相连，构成一个热传导闭合回路，用以将所述IGBT电力半导体器件的工作温度传导到所述散热底板；

功能保护PCB板，设置在所述IGBT电力半导体器件上，用以对所述IGBT电力半导体器件工作时的温度进行传导。

较佳的，上述综合保护装置中，所述功能保护PCB板紧贴固定在所述IGBT电力半导体器件的上表面。

较佳的，上述综合保护装置中，所述功能保护PCB板以嵌入式的形式封装于所述IGBT电力半导体器件内。

较佳的，上述综合保护装置中，所述散热底板上设置有多个具有不同形状的安装槽，每个所述安装槽用于适配安装一个具有对应的功率等级的所述IGBT电力半导体器件；

所述散热底板适用于采用DBC方式封装的所述IGBT电力半导体器件或者采用塑封方式封装的所述IGBT电力半导体器件。

较佳的，上述综合保护装置中，所述散热底板上设置有多个所述IGBT电力半导体器件，每个所述IGBT电力半导体器件上分别对应设置有一个所述功能保护PCB板，以及每个所述IGBT电力半导体器件的上表面分别连接有一个所述引出端子。

较佳的，上述综合保护装置中，所述IGBT电力半导体器件通过低温锡浆形成的焊锡层固化定在所述散热底板上。

一种综合保护装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、所述IGBT电力半导体器件固化焊接在一安装基板上；

步骤S2、所述安装基板通过低温锡浆形成的焊锡层固定在一散热底板上；

步骤S3、将一功能保护PCB板安装于所述IGBT电力半导体器件上；

步骤S4、将所述功能保护PCB板与至少一个引出端子相连；

步骤S5、采用IC专用胶封装IGBT电力半导体器件。

较佳的，上述综合保护装置中，步骤S3中，将功能保护PCB5板紧贴固定在IGBT电力半导体器件2的上表面。

较佳的，上述综合保护装置中，步骤S3中，将功能保护PCB板5以嵌入式的方式封装于IGBT电力半导体器件1内。

一种金属隔离均热板，应用于工业级的IGBT电力半导体器件的芯片封装过程中，其特征在于，所述金属隔离均热板的形状为Π型；

所述金属隔离均热板的两端与一散热底板紧密相连，构成一个热传导闭合回路；

所述散热底板的上表面设置有所述IGBT电力半导体器件；

所述金属隔离均热板用以将所述IGBT电力半导体器件的工作温度传导到所述散热底板上。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：真正实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高了IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性。

附图说明