基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，包括上端盖、下端盖和发射极金属电极；上端盖和下端盖均为凹形盖，上端盖和下端盖的两侧壁通过外框架弹簧连接形成一个长方体框架；发射极金属电极设置在长方体框架内，其包括圆盘形金属电极，及相对该圆盘形金属电极的中心轴对称分布的多个凸台，凸台上放置IGBT模块；圆盘形金属电极布置在下端盖上，其上面和侧面分别设置有一个栅极PCB板和一个辅助栅极/发射极端子。与现有技术相比，本实用新型专利技术提供的一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，可以在主回路参数一致的条件下，测量多个并联的IGBT芯片的开关波形，从而综合评价芯片的动静态参数是否一致。

IGBT chip screening structure based on switch characteristic measurement

The utility model provides a screening structure of IGBT chip switch based on the characteristic measurement, including the upper end cover, the end cover and the emitter electrode; upper cover and a lower cover are concave on both sides of the wall cover, upper end cover and a lower end cover through the outer frame spring is connected to form a rectangular frame; the emitter electrode set in the rectangular frame, comprising a disc-shaped metal electrode, and the center of the circular metal electrode relative axial symmetric distribution of many bosses, the boss is placed on the IGBT module; disc-shaped metal electrode arranged on the lower end cover, the top and side are respectively provided with a gate plate and a PCB auxiliary gate / emitter terminal. Compared with the prior art, the utility model provides a IGBT chip switch based on the characteristic measurement of screen structure, can be in the main circuit parameters under the same conditions, switching waveform IGBT chip measuring a plurality of parallel, and comprehensive evaluation of the dynamic and static parameters of the chip are consistent.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
，具体涉及一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构。
技术介绍
绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor—IGBT)结合了MOSFET和BJT两者的优点，具有开关速度快、电压型驱动、通态压降低、电流容量大等特点，被广泛应用于工业、交通、电力、军事、航空以及电子信息等领域。目前已有的大功率IGBT器件都需要通过多个芯片并联来实现器件的大电流等级。以压接型IGBT为例，压接型IGBT结合了GTO和IGBT两者的优点，将多个芯片通过压接的形式直接并联，具有双面散热、高可靠性以及短路失效等特点，非常适合于电力系统、船舶等串联应用领域，但是对与器件内部多芯片并联时，芯片参数的一致性要求非常高。通常情况下，一个器件内部的芯片尽量选择同一片晶圆上的芯片、或者同一生产批次、同一生产日期的芯片，从而可以使得所选取各个芯片的参数尽量一致。或者通过对芯片进行测试，选取各项静态参数指标、动态参数指标一致的芯片进行封装。但是这个过程非常繁琐，各项静态指标的测试项繁多，动态参数测试过程也相对麻烦。此外，由于IGBT芯片在开关过程中同时受到多种因素的影响，因此，仅仅依赖测量得到的参数，并不能够完全说明芯片在封装后，开关电流一定是一致的。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本技术提供了一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构。本技术的技术方案是：所述IGBT芯片筛选结构包括上端盖(1)、下端盖(4)和发射极金属电极(5)；所述上端盖(1)和下端盖(4)均为凹形盖，所述上端盖(1)和下端盖(4)的两侧壁通过外框架弹簧(3)连接形成一个长方体框架；所述上端盖(1)和下端盖(4)的侧壁均设置有定位孔，二者通过定位销(2)固定；所述发射极金属电极(5)设置在所述长方体框架内，其包括圆盘形金属电极(51)，及相对该圆盘形金属电极(51)的中心轴对称分布的多个凸台(52)，所述凸台(52)上放置IGBT模块；所述圆盘形金属电极(51)布置在所述下端盖(4)上，其上面和侧面分别设置有一个栅极PCB板(55)和一个辅助栅极/发射极端子(54)，该辅助栅极/发射极端子(54)用于连接IGBT芯片驱动板的负极。本技术进一步提供的一个优选实施为：所述上端盖(1)的上表面为光滑导电铜块(11)，两侧壁为绝缘陶瓷(12)；所述下端盖(4)的下表面为光滑导电铜块(41)，两侧壁为绝缘陶瓷(42)。本技术进一步提供的一个优选实施为：所述IGBT模块包括栅极弹簧顶针(53)、塑料框架(56)、IGBT芯片(57)、钼片(58)和陶瓷端盖(59)；所述IGBT芯片(57)和钼片(58)顺次设置在所述凸台(52)的上表面；所述IGBT芯片(57)的发射极一侧设置在所述凸台(52)上表面，集电极一侧设置在所述钼片(58)的下表面；所述塑料框架(56)为由四个侧壁构成的塑料框架，其套设在所述凸台(52)的外侧；所述陶瓷端盖(59)包括由四个陶瓷侧壁组成的陶瓷外壳(592)和一个顶部铜块(591)，该陶瓷端盖(59)套设在所述塑料框架(56)的外侧；所述栅极弹簧顶针(53)，用于连接所述栅极PCB板(55)与所述IGBT芯片(57)的栅极。本技术进一步提供的一个优选实施为：所述陶瓷端盖(59)还包括导电铜片(593)、端盖弹簧(594)和导电铜块(595)；所述导电铜块(595)设置在所述钼片(58)的上表面；所述端盖弹簧(594)连接所述顶部铜块(591)与导电铜块(595)；所述导电铜片(593)也连接所述顶部铜块(591)与导电铜块(595)。本技术进一步提供的一个优选实施为：所述凸台(52)的一角为缺口；所述栅极弹簧顶针(53)设置在所述缺口内。本技术进一步提供的一个优选实施为：所述圆盘形金属电极(51)的厚度为5～8mm。与最接近的现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术提供的一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，可以在主回路参数一致的条件下，测量多个并联的IGBT芯片的开关波形，从而综合评价芯片的动静态参数是否一致；2、本技术提供的一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，基于上脉冲测试方法，可以快速进行IGBT芯片开关特性的测量；3、本技术提供的一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，结构简单，便于在快速测量IGBT芯片开关特性后更换下一批芯片。附图说明图1：本技术实施例中一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构示意图；图2：本技术实施例中上端盖和下端盖剖视图；图3：本技术实施例中发射极金属电极结构示意图；图4：本技术实施例中IGBT模块结构示意图；其中，1：上端盖；2：定位销；3：外框架弹簧；4：下端盖；5：发射极金属电极；11：上端盖光滑导电铜块；12：上端盖陶瓷；41：下端盖光滑导电铜块；42：下端盖陶瓷；51：圆盘形金属电极；52：凸台；53：栅极弹簧顶针；54：辅助栅极/发射极端子；55：栅极PCB板；56：塑料框架；57：IGBT芯片；58：钼片；59：陶瓷端盖；591：顶部铜块；592：陶瓷外壳；593：导电铜片；594：端盖弹簧；595：导电铜块。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面分别结合附图，对本技术实施例提供的一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构进行说明。图1为本技术实施例中一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构示意图，如图所示，本实施例中IGBT芯片筛选结构包括上端盖1、定位销2、外框架弹簧3、下端盖4和发射极金属电极5。其中，各部件的结构或连接关系为：上端盖1和下端盖4均为凹形盖，上端盖1和下端盖4的两侧壁通过外框架弹簧3连接形成一个长方体框架；同时，上端盖1和下端盖4的侧壁均设置有定位孔，二者通过定位销2固定，定位销2用于在施加压力的过程中保证上端盖1不会相对于下端盖4发生位移。发射极金属电极5设置在长方体框架内。图3为本技术实施例中发射极金属电极结构示意图，如图所示，本实施例中发射极金属电极5设置在长方体框架内，其包括圆盘形金属电极51，及相对该圆盘形金属电极51的中心轴对称分布的多个凸台52，凸台52上放置IGBT模块。圆盘形金属电极51布置在下端盖4上，其上面和侧面分别设置有一个栅极PCB板55和一个辅助栅极/发射极端子54，该辅助栅极/发射极端子54用于连接IGBT芯片驱动板的负极。本实施例中圆盘形金属电极51的厚度为5～8mm。图2为本技术实施例中上端盖和下端盖剖视图示意图，如图所示，本实施例中上端盖1的上表面为光滑导电铜块11，两侧壁为绝缘陶瓷12。下端盖4的下表面为光滑导电铜块41，两侧壁为绝缘陶瓷42。图4为本技术实施例中IGBT模块结构示意图，如图所示，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，其特征在于，所述IGBT芯片筛选结构包括上端盖(1)、下端盖(4)和发射极金属电极(5)；所述上端盖(1)和下端盖(4)均为凹形盖，所述上端盖(1)和下端盖(4)的两侧壁通过外框架弹簧(3)连接形成一个长方体框架；所述上端盖(1)和下端盖(4)的侧壁均设置有定位孔，二者通过定位销(2)固定；所述发射极金属电极(5)设置在所述长方体框架内，其包括圆盘形金属电极(51)，及相对该圆盘形金属电极(51)的中心轴对称分布的多个凸台(52)，所述凸台(52)上放置IGBT模块；所述圆盘形金属电极(51)布置在所述下端盖(4)上，其上面和侧面分别设置有一个栅极PCB板(55)和一个辅助栅极/发射极端子(54)，该辅助栅极/发射极端子(54)用于连接IGBT芯片驱动板的负极。

【技术特征摘要】
1.一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，其特征在于，所述IGBT芯片筛选结构包括上端盖(1)、下端盖(4)和发射极金属电极(5)；所述上端盖(1)和下端盖(4)均为凹形盖，所述上端盖(1)和下端盖(4)的两侧壁通过外框架弹簧(3)连接形成一个长方体框架；所述上端盖(1)和下端盖(4)的侧壁均设置有定位孔，二者通过定位销(2)固定；所述发射极金属电极(5)设置在所述长方体框架内，其包括圆盘形金属电极(51)，及相对该圆盘形金属电极(51)的中心轴对称分布的多个凸台(52)，所述凸台(52)上放置IGBT模块；所述圆盘形金属电极(51)布置在所述下端盖(4)上，其上面和侧面分别设置有一个栅极PCB板(55)和一个辅助栅极/发射极端子(54)，该辅助栅极/发射极端子(54)用于连接IGBT芯片驱动板的负极。2.如权利要求1所述的一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，其特征在于，所述上端盖(1)的上表面为光滑导电铜块(11)，两侧壁为绝缘陶瓷(12)；所述下端盖(4)的下表面为光滑导电铜块(41)，两侧壁为绝缘陶瓷(42)。3.如权利要求1所述的一种基于开关特性测量的IGBT芯片筛选结构，其特征在于，所述IGBT模块包括栅极弹簧顶针(53)、塑料框架(56)、IGBT芯片(57)、钼片(58)和陶瓷端盖(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐新灵，莫申杨，崔翔，赵志斌，张朋，李金元，温家良，
申请(专利权)人：华北电力大学，全球能源互联网研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京;11