[实用新型]双面散热环氧塑封的车用功率模块

说明书

双面散热环氧塑封的车用功率模块，它主要包括可双面焊接的绝缘栅双极型晶体管以及二极管的芯片部分、芯片背面绝缘基板、芯片正面绝缘基板、引线框架、用于芯片正面焊接的高度块、铝线或铜线以及环氧塑封料；所述芯片部分正、反两面功率极，芯片背面和芯片正面绝缘基板导电铜层、引线框架以及高度块正、反两面均通过软钎焊焊接工艺实现主电路电气连接；所述芯片部分的信号极与芯片背面绝缘基板导电铜层通过wire bonding工艺进行控制电路的电气连接；所述芯片背面绝缘基板和芯片正面绝缘基板的另一侧铜层均裸露在环氧塑封料外，用于安装在散热器表面进行双面散热；本实用新型具有模块主电路内阻低、电气连接高可靠性以及大幅提高的散热能力等优点。

技术领域

本实用新型涉及的是一种双面散热环氧塑封的车用功率模块，属于电力电子学领域的功率模块设计、封装和应用技术。

背景技术

目前绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率模块在新能源汽车领域的应用越来越广泛，对功率模块提出了高功率密度，高可靠性等要求，这就要求功率模块在结构和电路的高可靠性，诸如模块的散热能力、芯片正面电气连接的可靠性以及模块的整体自身电阻、电感均需得到进一步改善。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种优异散热能力，功率模块电气连接高可靠性的双面散热环氧塑封的车用功率模块。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种双面散热环氧塑封的车用功率模块，它主要包括可双面焊接的绝缘栅双极型晶体管以及二极管的芯片部分、芯片背面绝缘基板、芯片正面绝缘基板、引线框架、用于芯片正面焊接的高度块垫片、铝线或铜线以及环氧塑封料；所述的可双面焊接的绝缘栅双极型晶体管以及二极管的芯片部分背面通过软钎焊焊接在芯片背面绝缘基板导电铜层功率电路蚀刻区；所述绝缘栅双极型晶体管以及二极管的芯片部分正面功率极与高度块垫片的一面通过软钎焊焊接工艺进行主电路电气连接；绝缘栅双极型晶体管芯片部分的信号极与芯片背面绝缘基板导电铜层信号电路蚀刻区通过压焊工艺进行信号和控制电路的电气连接；高度块垫片的另一面与芯片正面绝缘基板导电铜层通过软钎焊焊接工艺进行主电路电气连接；引线框架的功率端子部分和信号端子部分通过软钎焊分别焊接在芯片背面绝缘基板的导电铜层功率电路蚀刻区和信号电路蚀刻区，并作模块功率和信号端的引出；所述芯片部分和芯片背面绝缘基板、芯片正面绝缘基板、引线框架以及高度块垫片部件通过环氧塑封工艺包裹在环氧塑封料中，并且芯片背面绝缘基板和芯片正面绝缘基板的另一侧铜层均裸露在环氧塑封料外，用于安装在散热器表面进行双面散热。

作为优选：所述绝缘栅双极型晶体管以及二极管的芯片部分背面和芯片背面绝缘基板导电铜层功率电路蚀刻区通过软钎焊焊接方式连接，所述的焊接采用Snpb、SnAg、SnAgCu和PbSnAg中含有Sn焊接材料之一，焊接最高温度控制在100—400℃之间；

所述绝缘栅双极型晶体管以及二极管的芯片部分正面功率极和高度块垫片通过软钎焊焊接方式连接，所述的焊接采用Snpb、SnAg、SnAgCu和PbSnAg中含Sn焊接材料之一，焊接最高温度控制在100—400℃之间；

所述绝缘栅双极型晶体管芯片部分的信号极与芯片背面绝缘基板导电铜层信号电路蚀刻区通过压焊工艺进行信号、控制电路电气连接；所述的压焊工艺是铝线键合以及铜线键合；

作为优选：所述绝缘栅双极型晶体管以及二极管的芯片部分背面以及正面功率极表层覆盖Al/Ti/NiV/Ag或者Al/NiV/Ag可焊接金属材料层；芯片正面信号极表层覆盖Al/Cu并进行压焊工艺的金属材料层；芯片正面信号极包括控制门极信号、发射极信号、电流传感器信号极和温度传感器信号极；

所述的高度块垫片材质是AlSiC、AlC、Cu或Cu-Mo；所述高度块垫片的另一面与芯片正面绝缘基板导电铜层通过软钎焊焊接工艺进行主电路电气连接，所述的焊接采用Snpb、SnAg、SnAgCu和PbSnAg中含Sn焊接材料之一，焊接最高温度控制在100—400℃之间；