[实用新型]一种IGBT模块用的DBC结构

说明书

本申请属于半导体封装以及功率模块领域，特别是一种IGBT模块用的DBC结构，其包括陶瓷绝缘基板，所述陶瓷绝缘基板的正面设置有上桥IGBT芯片、上桥二极管芯片、下桥IGBT芯片、下桥二极管芯片、NTC温度传感器和多个表面铜箔；所述上桥IGBT芯片以及上桥二极管芯片通过表面铜箔连接，上桥二极管芯片及上桥IGBT芯片连接与下桥IGBT芯片及下桥二极管芯片，下桥IGBT芯片与下桥二极管芯片通过表面铜箔引出。本申请的布局方式，实现了多芯片并联，有平衡各芯片之间电流的优势，上桥IGBT集电极与二极管阴极的通过两条平行铜箔，可以减少这部分的寄生电感。

技术领域

本申请属于半导体封装以及功率模块领域，特别是一种IGBT模块用的DBC结构。

背景技术

IGBT模块主要包括覆铜陶瓷基板结构（DBC）、IGBT芯片、二极管芯片、NTC温度传感器、功率端子、信号端子。在对其中的DBC进行设计时，需要考虑IGBT芯片尺寸及栅极位置、二极管尺寸及焊盘大小、功率端子的布局、信号端子的布局，以及相应的电路结构及寄生参数设计。现有IGBT模块中的覆铜陶瓷基板结构存在的主要问题是寄生参数大、多芯片并联电流分布不均、栅极回路面积大。

发明内容

为了克服现有技术中寄生参数偏大，多芯片并联电流分布不均、栅极控制环路面积偏大的问题，现提出了一种IGBT模块的覆铜陶瓷基板结构。

为实现上述技术效果，本申请的技术方案如下：

一种IGBT模块用的DBC结构，包括陶瓷绝缘基板，所述陶瓷绝缘基板的正面设置有上桥IGBT芯片、上桥二极管芯片、下桥IGBT芯片、下桥二极管芯片、NTC温度传感器和多个表面铜箔；所述上桥IGBT芯片以及上桥二极管芯片通过表面铜箔连接，上桥二极管芯片及上桥IGBT芯片连接与下桥IGBT芯片及下桥二极管芯片，下桥IGBT芯片与下桥二极管芯片通过表面铜箔引出。

进一步地，所述上桥二极管芯片的阳极与上桥IGBT芯片的发射极通过多条键合线连接到下桥IGBT芯片的集电极与下桥二极管芯片的阴极。

再进一步地，所述键合线为铝线、铜线或铜带结构。

进一步地，多个表面铜箔包括下桥IGBT芯片的栅极控制回路铜箔、上桥IGBT芯片的栅极回路铜箔、第一表面铜箔、第二表面铜箔和第三表面铜箔，陶瓷绝缘基板正面的两侧分别设置有平行的第三表面铜箔，所述第三表面铜箔连接上桥IGBT芯片的集电极以及上桥二极管芯片的阴极。

进一步地，下桥IGBT芯片的发射极与下桥二极管芯片的阳极通过一条第二表面铜箔引出。

进一步地，陶瓷绝缘基板上的控制回路包括上桥IGBT芯片的栅极回路铜箔、上桥IGBT芯片的发射极回路铜箔、下桥IGBT芯片的栅极控制回路铜箔和下桥IGBT芯片的发射极回路铜箔。

再进一步地，第二表面铜箔和下桥IGBT芯片的发射极回路铜箔在电学上相互连接；其中第二表面铜箔比下桥IGBT芯片的发射极回路铜箔的宽度更宽，第二表面铜箔电阻低用于通过大电流；下桥IGBT芯片的发射极回路铜箔为采集第二表面铜箔上电势，为下桥IGBT芯片的栅极控制回路铜箔提供相对零电势。下桥IGBT芯片的发射极回路铜箔通常为铝线。

进一步地，第一表面铜箔通过多条键合线与上桥二极管芯片相连，构成功率信号输出端。在上下桥的栅极控制信号的作用下，功率信号输出端可以实现不同输出状态：如零电压零电流、高电压低电流、低电压高电流。

本申请的优点为：

1、本申请的布局方式，实现了多芯片并联，有平衡各芯片之间电流的优势，上桥IGBT集电极与二极管阴极的通过两条平行铜箔，可以减少这部分的寄生电感。

2、本申请的上下桥的IGBT与二极管的对称布局，有利于电流均匀分布。