IGBT单元制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体应用技术领域，公开了一种IGBT单元，包括多个IGBT模块以及连接机构，多个IGBT模块分别具有壳体以及封装在壳体中的IGBT芯片，当多个IGBT模块并排设置时，利用连接机构将相邻的两个IGBT模块的壳体连接并固定。该IGBT单元能够组装成多样的模块结构，从而满足生产的不同要求。

【技术实现步骤摘要】
IGBT单元
本技术涉及一种半导体应用
，特别涉及一种IGBT模块组装的的IGBT单元。
技术介绍
IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。其核心IGBT是通过BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。该模块因具有电压高、电流大、频率高、导通电阻小等特点，所以能够广泛应用于变频器的逆变电路中。因半导体工艺技术的限制，生产出的IGBT模块器件的电压和电流十分有限，并不能满足一些大功率电器的需求，为了输出更大的电流，通常的解决方案是把多个IGBT模块并联使用。但IGBT的耐过流能力与耐过压能力较差，一旦出现意外就会使它损坏。并且，以往的模块都是固定模块内部的拓扑结构，由多个IGBT芯片组成不同的桥臂。由于模块结构拓扑无法轻易更改，因此不能满足对于多种多样的模块结构的需求。同时，由于IGBT模块对于工作温度有较为严格的要求，过热保护通常采用散热器(包括普通散热器与热管散热器)，并可通过风扇散热或热传导的方式散热。但是，现有的IGBT模块中，IGBT单元过于集中时，工作时温度过高，对于散热器要求较高，增加了散热成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种IGBT单元。该IGBT单元能够组装成多样的模块结构，从而满足生产的不同需求。为了解决现有技术中存在的问题，本技术提供了一种IGBT单元，包括：多个IGBT模块，每个IGBT模块均具有壳体以及封装在壳体中的IGBT芯片。连接机构，用于将相邻的两个IGBT模块的壳体连接并固定，使得多个IGBT模块并排设置。相对与现有技术而言，本技术通过连接机构组合的方式，可以在不改变IGBT模块内部的拓扑结构的情况下，根据需要来使任意数量的IGBT模块并排设置在一起。完成这一并排设置之后，可以通过现有技术中的任意方式，将这些IGBT模块并联或者串联，实现电路中的电流控制，并满足不同行业的需求。同时，IGBT在电路中的设置的位置更加灵活，有利与散热设备的设置，提高散热效率，延长IGBT模块的使用寿命。作为优选，用于固定相邻两个IGBT模块的连接机构包括插销和设置在壳体的侧边上的插槽，并排设置多个IGBT模块时，把插销插入插槽，使相邻的两个IGBT模块连接并紧密固定。通过这种物理连接的方式，将两个模块组成了一个单元。进一步地，作为优选，每个壳体的侧边上设置有至少两个插槽。通过增加插槽与插销的个数，提高两个并排设置IGBT模块的连接强度。保障IGBT模块处于一种稳定连接的工作状态。另外，作为优选，插槽位于壳体一侧的侧边上；连接机构还包括：侧翼，设置在壳体的另一侧的侧边上，并向外延伸，侧翼上设置有通孔，能使插销通过，当两个IGBT模块并排设置时，侧翼上的通孔与插槽重叠，插销穿过通孔以及插槽，将相邻的两个IGBT模块连接并固定。通过这样的方式，可以采用较小尺寸的插销来固定两个模块，放宽了对插销的要求。另外，作为优选，插销设置于壳体上与插槽所在侧相对的另一侧。在连接时，可确保IGBT模块连接的方向，保证了IGBT模块横向并排连接。同时，减少了插槽的个数，降低制造成本。另外，作为优选，插销与插槽的横截面形状为圆形或多边形。通过对插销与插槽的横截面形状的限定，保证了连接的强度。同时，采用这些常见类型的插销，能达到降低加工难度并控制成本的目的。进一步地，作为优选，插销为螺栓，在插槽的内表面上形成有内螺纹，螺栓穿过所述通孔并与插槽螺纹连接。采用螺栓代替插销并在插槽的内部加工出螺纹，可以有效地利用摩擦，减少相邻IGBT模块之间的相对移动，使得连接更加牢固。另外，作为优选，连接机构还可以设置为：第一磁性件，设置在壳体的一个侧边的外侧壁上；第二磁性件，设置在壳体的另一侧边的外侧壁上，当多个IGBT模块并排设置时，第一磁性件与第二磁性件相互吸附，将相邻的两个IGBT模块连接并固定。采用两个磁性件连接，其拆装方式更加灵活，也更容易实现，对工艺要求更低，有效地降低了成本。进一步地，作为优选，第一磁性件为钕磁铁，第二磁性件为铁片。通过钕磁铁对铁片的吸力，来构建连接，进而固定两相邻IGBT模块。本技术还提供了一种IGBT单元，该单元中多个IGBT模块为三个IGBT模块，每个所述IGBT模块为包括两个IGBT芯片的2合1模块。通过这种方式，能够满足更广泛的生产市场需求。附图说明图1是本技术第一实施方式两个IGBT模块连接时所构成的IGBT单元的立体示意图；图2是本技术第一实施方式在连接机构处局部放大时的IGBT单元的示意图；图3是本技术第一实施方式设置有连杆时的IGBT单元的立体示意图；图4是本技术第一实施方式三个IGBT模块相互连接时所构成的IGBT单元的立体示意图；图5是本技术第二实施方式IGBT单元的立体示意图；图6是本技术第二实施方式在连接机构处局部放大时的IGBT单元的立体示意图；图7是本技术第三实施方式IGBT单元的立体示意图；图8是本技术第三实施方式IGBT单元的剖面示意图；图9是本技术第四实施方式IGBT单元的侧面示意图。附图标记说明：1-连接机构；2-IGBT模块；1a-插销；1b-插槽；1c-连杆；1d-侧翼；1e-通孔。具体实施方式实施方式一本技术的第一实施方式提供了一种IGBT单元，参见图1、图2所示，包括多个IGBT模块2以及连接机构1，多个IGBT模块2分别具有壳体以及封装在壳体中的IGBT芯片，当多个IGBT模块2并排设置时，利用连接机构1将相邻的两个IGBT模块2的壳体连接并固定。在此IGBT单元中，IGBT芯片封装于壳体内，设有一定的保护设施，构成一个IGBT模块2，通过连接机构1，可将任意数量的IGBT模块2进行配合组装。参照图1所示，以两个IGBT模块2组合的IGBT单元为例，每个IGBT模块2都设有插槽1b，并配有适合组装的插销1a。其中，连接机构1包括插销1a和设置在壳体的侧边上的插槽1b，当多个IGBT模块2并排设置时，插销1a插入所述插槽1b，将相邻的两个IGBT模块2连接并固定。在每个壳体的侧边上设置有至少两个插槽1b。结合图2来看，插槽1b可通过在壳体侧边上进行打孔，并限定孔的深度和结构来完成。对于同一侧边上的插槽1b，可以限定相邻两个插槽1b之间的距离，降低对插销1a的工艺要求，同时方便装配和生产的自动化。插销1a通常可以选择由两个插头构成的形式，每个插头分别插入设置于不同IGBT模块2上的插槽1b中，确保连接的强度。在通常情况下从降低制造的难度和方便采购的角度来考量，插销1a与插槽1b的横截面形状可以是圆形或多边形。其中，IGBT模块2的数量并无特别限定，也可以参见图4所示的三个IGBT模块2，每个IGBT模块为包括两个IGBT芯片的2合1模块。在上述两个IGBT模块2组成的IGBT单元中，可以添加一个新的配有插槽1b的IGBT模块2，该IGBT模块2可以并排设置在由两个IGBT模块2组成的IGBT单元的左侧或右侧。并以上述插销1a插入插槽1b的连接方式加以固定。参照图3所示，在本实施方式中，还可以通过连杆1c来连接两根独立的插销1a，从而加强连接强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT单元，包括多个IGBT模块(2)以及连接机构(1)，所述多个IGBT模块(2)分别具有壳体以及封装在壳体中的IGBT芯片，当多个所述IGBT模块(2)并排设置时，利用所述连接机构(1)将相邻的两个IGBT模块(2)的壳体连接并固定。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT单元，包括多个IGBT模块(2)以及连接机构(1)，所述多个IGBT模块(2)分别具有壳体以及封装在壳体中的IGBT芯片，当多个所述IGBT模块(2)并排设置时，利用所述连接机构(1)将相邻的两个IGBT模块(2)的壳体连接并固定。2.根据权利要求1所述的IGBT单元，其特征在于，所述连接机构(1)包括插销(1a)和设置在所述壳体的侧边上的插槽(1b)，当多个所述IGBT模块(2)并排设置时，所述插销(1a)插入所述插槽(1b)，将相邻的两个IGBT模块(2)连接并固定。3.根据权利要求2所述的IGBT单元，其特征在于，在每个壳体的侧边上设置有至少两个插槽(1b)。4.根据权利要求2所述的IGBT单元，其特征在于，所述插槽(1b)位于所述壳体一侧的侧边上；所述连接机构(1)还包括在所述壳体的另一侧的侧边上向外延伸并形成的侧翼(1d)，所述侧翼(1d)上设置有通孔(1e)，当两个所述IGBT模块(2)并排设置时，所述通孔(1e)与所述插槽(1b)重叠，所述插销(1a)穿过所述通孔(1e)以及所述插槽(1b)，将相邻的两个IGBT模块(2)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：项澹颐，
申请(专利权)人：富士电机中国有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31