[发明专利]一种无引线键合的双面散热IGBT模块

说明书

本发明公开了一种无引线键合的双面散热IGBT模块，包括IGBT模块本体，所述IGBT模块本体主要包括相对设置的上绝缘基板、下绝缘基板及设置在两绝缘基板间的端子和芯片部分，所述上绝缘基板和下绝缘基板均包括陶瓷绝缘层及设置在陶瓷绝缘层上下外表面的第一金属层和第二金属层，所述第二金属层包括金属导电层及附着在金属导电层上的绝缘阻焊层，所述绝缘阻焊层用于控制上绝缘基板和下绝缘基板的焊接区域范围；所述端子和芯片部分均通过焊料锡焊焊接在两绝缘基板第二金属层之间的金属导电层上，各芯片部分之间、各芯片部分与两绝缘基板相应的导电层之间、以及两绝缘基板的导电层与各端子之间均通过焊料锡焊焊接以进行电气连接。

技术领域

本发明涉及电子器件技术领域，具体涉及一种无引线键合的双面散热IGBT模块。

背景技术

功率模块是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动器件。由于具有高集成度、高可靠性等优势，智能功率模块赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动和变频家电常用的电力电子器件。随着IGBT模块广泛应用于交通、新能源等领域，市场对IGBT模块的要求越来越高。目前，常用的焊接式IGBT模块普遍采用的是背面单面冷却方式，散热能力低，热阻大，同时芯片部分之间采用键合引线联接，单个IGBT模块中存在成百上千个键合点，单个键合点脱落，直接影响模块的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可减小模块尺寸、降低模块热阻、进一步提高模块可靠性的无引线键合的双面散热IGBT模块。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种无引线键合的双面散热IGBT模块，包括IGBT模块本体，所述IGBT模块本体主要包括相对设置的上绝缘基板、下绝缘基板及设置在两绝缘基板间的端子和芯片部分，所述上绝缘基板和下绝缘基板均包括陶瓷绝缘层及设置在陶瓷绝缘层上下外表面的第一金属层和第二金属层，所述第二金属层包括金属导电层及附着在金属导电层上的绝缘阻焊层，所述绝缘阻焊层用于控制上绝缘基板和下绝缘基板的焊接区域范围；所述端子和芯片部分均通过焊料锡焊焊接在两绝缘基板第二金属层之间的金属导电层上，各芯片部分之间、各芯片部分与两绝缘基板相应的导电层之间、以及两绝缘基板的导电层与各端子之间均通过焊料锡焊焊接以进行电气连接。

进一步地，所述芯片部分为双面可焊接芯片部分，所述上绝缘基板与下绝缘基板之间的空隙区域均填充有用于提高各原器件之间耐压绝缘性能的绝缘凝胶。

进一步地，所述端子分布于IGBT模块本体宽度方向的两侧边上，所述端子包括功率端子和信号端子，且所述功率端子和信号端子均为柔性结构，端子靠近两绝缘基板的一侧设置有绝缘保护膜，绝缘保护膜的材质为聚酰亚胺薄膜。

进一步地，所述上绝缘基板和下绝缘基板的第一金属层和第二金属层均为裸露或电镀有一层可焊接金属材料。

进一步地，所述芯片部分与上绝缘基板和下绝缘基板间均通过焊接方式连接，所述焊接采用SnPb,SnAg, SnAgCu,PbSnAg含Sn焊接材料之一，焊接最高温度在100°到400°之间。

进一步地，所述端子为铜或银，端子表层为裸露或电镀有一层可焊接金属材料，端子通过锡焊焊接在上绝缘基板和下绝缘基板的导电层之间，所述的焊接采用SnPb,SnAg,SnAgCu,PbSnAg含Sn焊接材料之一，焊接最高温度在100°到400°之间。

本发明的有益技术效果在于：本发明所述的IGBT模块结构，模块顶部和底部均可同时进行冷却，且模块内部无任何键合引线，使用绝缘基板金属层直接连接，从而可以减小模块结构尺寸，降低模块热阻，提高了模块可靠性。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为本发明的侧视分解结构示意图；

图3为本发明的侧视结构示意图；

图4为图3的A向结构示意图；