[发明专利]一种单管IGBT并联模块及其制造方法

说明书

本发明公开了一种单管IGBT并联模块，包括箱体，所述箱体内设置有散热基板，所述散热基板上设置有两个并排的安装区，两个安装区上均设置有至少一个IGBT芯片，每个所述IGBT芯片与散热基板之间均设置有绝缘垫片，使IGBT模块满足不同功率等级要求，所述散热基板的下方设置有双层散热机构，提高对IGBT模块的散热效率。

技术领域

本发明属于IGBT模块领域，更具体的说涉及一种单管IGBT并联模块及其制造方法。

背景技术

IGBT模块，又叫绝缘栅双极型晶体管，目前新能源汽车行业大多采用IGBT模块形式，用于电机控制DC/AC变换，是新能源汽车中实现功率变换的关键器件，应用成熟，现有技术中针对不同电路会使用不同参数和特性的IGBT模块，但现有技术中不同参数和特性的IGBT模块之间结构不同，在安装时需要根据IGBT模块来进行电路布设，且内部为整体封装结构，导致现有的IGBT模块大多被国外知名半导体企业所垄断，其使用成本大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种成本低，通过改变散热基板上IGBT芯片的焊接数量来改变模块的功率，同时重新对箱体上的散热结构进行改进，提高对并联模块的散热效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种单管IGBT并联模块，包括箱体，所述箱体内设置有散热基板，所述散热基板上设置有两个并排的安装区，两个安装区上均设置有至少一个IGBT芯片，每个所述IGBT芯片与散热基板之间均设置有绝缘垫片，所述散热基板的下方设置有双层散热机构。

进一步地，所述绝缘垫片包括两片导热铜片，所述两片导热铜片之间设置有陶瓷基片。

进一步地，所述双层散热机构包括散热水道和风冷通道，所述散热水道位于散热基板与风冷通道之间，风冷通道的进气口与散热水道的出水口相对应。

进一步地，IGBT芯片与绝缘垫片之间、绝缘垫片与散热基板之间均使用真空回流焊焊接，其焊接步骤具体包括：

步骤1：将焊料涂刷在绝缘垫片的焊接位置上，然后将IGBT芯片贴装在绝缘垫片上的焊接位置；

步骤2：将贴装好的IGBT芯片的绝缘垫片放入真空回流焊设备内进行加热焊接，焊接后取出并快速冷却；

步骤3：将焊料涂刷在散热基板的焊接位置上，然后将绝缘垫片上未焊接IGBT芯片的一侧贴装在焊料层的上表面；

步骤4：将贴装好绝缘垫片的散热基板放入真空回流焊设备内进行加热焊接，焊接后取出并快速冷却所述焊料为无铅锡膏，所述无铅锡膏的中合金组分为Sn96.5Ag3.0Cu0.5。

进一步地，在步骤1与步骤3中焊料的涂刷厚度为0.1-0.15mm。

进一步地，在步骤2与步骤4中进行加热焊接时先对焊接结构预热至150℃-180℃，再进行保温60-90秒,最后升温至237℃-247℃进行焊接。

进一步地，在步骤1与步骤3中使用丝网印刷设备对焊料进行涂刷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.可根据客户需求，改变安装区上IGBT芯片的数量，从而使IGBT模块满足不同功率等级要求，形成整体模块化生产，从而降低IGBT模块的硬件成本；

2.通过冷却气体对散热水道后半部分上的冷却水进行吸热降温，从而使冷却水流过散热水道后半部分其对散热基板的冷却效率不变，保证散热基板上IGBT芯片能够得到有效降温，保证IGBT芯片的正常工作；

3.IGBT芯片与绝缘垫片之间、绝缘垫片与散热基板之间使用真空回流焊接，减低部件结合面之间的孔洞率，使IGBT模块的安装和制作更加可靠。

附图说明

图1为本发明中IGBT芯片并联时的结构示意图；