一种大功率压接型IGBT模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大功率压接型IGBT模块，模块由子单元壳体(1)和子单元壳盖组件(2)组成气密性封装壳体。至少一个半导体芯片(1-1)与第一辅助件(1-6)、至少一个第二辅助件(1-2)、至少一个第三辅助件(1-3)形成的夹层结构布置在子单元壳体(1)与子单元壳盖组件(2)之间的气密性壳体内。不少于一个的上述子单元平行排布在模块外壳(3)中形成大功率IGBT模块。本实用新型专利技术涉及的IGBT模块具有低热阻，高可靠性及适于串联使用的优点。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种大功率半导体器件，具体涉及一种大功率压接型IGBT模块。
技术介绍
绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)作为电力电子系统的一种关键电力半导体器件已经持续增长了若干年，这是因为它使电力电子装置和设备实现了更高的效率，也实现了小型化的设计。由于硅材料承受电压的极限的限制，现有的IGBT器件的最高电压为6500V，而高达几十甚至上百kV电压应用的装置中，IGBT的应用多以串联形式使用，每个阀段需要多达几十只IGBT器件串联，为保证安装，运输过程中的安全性，常常需要施加高达100kN的紧固力，普通的模块及传统的压接式器件很难满足这样的紧固力要求。大功率IGBT的封装通常有两种形式，一种是底板绝缘模块式封装，由底板，覆铜陶瓷基板，绝缘外壳等组成，芯片背面通过焊料与陶瓷覆铜面焊接，正面通过键合线连接到陶瓷覆铜面，陶瓷覆铜面通过刻蚀形成连接正负电极的不同区域。作为非气密性封装，模块内部通过灌注硅凝胶或环氧树脂等绝缘材料来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率压接型IGBT模块，所述模块为垂直叠层式封装结构，其特征在于：所述模块包括子单元壳体(1)、子单元壳盖组件(2)和模块外壳(3)；由子单元壳体(1)和子单元壳盖组件(2)通过冷压焊封装形成子单元，数量不少于1个的子单元平行排布于模块外壳(3)内，子单元在垂直方向与模块外壳(3)活动连接。

【技术特征摘要】
1.一种大功率压接型IGBT模块，所述模块为垂直叠层式封装结构，其特征在于：所述
模块包括子单元壳体(1)、子单元壳盖组件(2)和模块外壳(3)；由子单元壳体(1)和子
单元壳盖组件(2)通过冷压焊封装形成子单元，数量不少于1个的子单元平行排布于模块外
壳(3)内，子单元在垂直方向与模块外壳(3)活动连接。
2.如权利要求1所述的大功率压接型IGBT模块，其特征在于，所述子单元在垂直方向
与模块外壳(3)发生相对位移的距离为2-3mm。
3.如权利要求1所述的大功率压接型IGBT模块，其特征在于，所述子单元壳体(1)
包括半导体芯片(1-1)、第二辅助件(1-2)、第三辅助件(1-3)、电极凸台(1-4)、子单元外
壳(1-5)和第一辅助件(1-6)；
所述第一辅助件(1-6)、半导体芯片(1-1)、第二辅助件(1-2)和第三辅助件(1-3)从
上到下依次叠放在框架(1-8)内，所述框架(1-8)通过压力接触安装于电极凸台(1-4)上；
所述电极凸台(1-4)与子单元外壳(1-5)通过壳体法兰(1-7)连接。
4.如权利要求3所述的大功率压接型IGBT模块，其特征在于，所述第一辅助件(1-6)
和第三辅助件(1-3)采用与硅材料热膨胀系数相近的金属材质；所述第一辅助件(1-6)和
第三辅助件(1-3)的形状均为方形薄片，厚度均为1-2mm；
所述第二辅助件(1-2)采用具有高延展性及高电导率的金属片；
所述子单元外壳(1-5)采用绝缘材料。
5.如权利要求4所述的大功率压接型IGBT模块，其特征在于，所述与硅材料热膨胀系
数相近的金属材质包括钨、钼或合金；所述具有高延展性及高电导率的金属片包括铝或银；
所述绝缘材料包括陶瓷或环氧树脂复合材料。
6.如权利要求1所述的大功率压接型IGBT模块，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩荣刚，张朋，刘文广，李现兵，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，国网北京市电力公司，
类型：新型
国别省市：北京;11