一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板，包括：散热底板，IGBT电力半导体设置在散热底板的上表面；至少一个引出端子，固定设置在IGBT电力半导体器件的上表面；金属隔离均热板，形状为Π型，两端与散热底板紧密相连，构成一个热传导闭合回路。上述技术方案具有如下优点或有益效果：真正实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高了IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板
本专利技术涉及IGBT器件制备领域，尤其涉及一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板。
技术介绍
目前IGBT电力半导体器件失效、损坏主要形式有过温、过流和短路。造成IGBT电力半导体器件过温损坏的是器件的热疲劳现象，原因有散热设计不当，驱动电路设计不合理，外界负载发生的变化等。形成IGBT电力半导体器件过流、短路损坏的原因是负载绝缘不良，外界杂物引起的桥路短路和感性负载发生的关断峰值电压等。以上的失效损坏形式已经包含了IGBT电力半导体器件的95％以上的失效损坏范围。特别需要注意的是IGBT电力半导体器件在组成多芯片联合工作，如逆变、变频，交-直-交3电平PWM大容量变频传动装置时，只要有一个IGBT电力半导体器件损坏，就会引起整体模块的损坏。IGBT电力半导体器件必定是长期、高可靠工作，以确保安全。当前一般都在电力半导体器件外围设置一些驱动电路，包括各种保护电路。但此类驱动电路或者专业IC驱动器并不与IGBT电力半导体器件在同一物理环境下工作。因此对器件所产生的各种失效损坏感应速度，综合处理能力等存在不一致性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的局限性，提供一种综合保护装置、制备方法以及金属隔离均热板的技术方案，旨在实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高了IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性；上述技术方案具体包括：一种综合保护装置，应用于工业级的IGBT电力半导体器件的芯片封装过程中，其中，包括：散热底板，所述IGBT电力半导体设置在所述散热底板的上表面；至少一个引出端子，固定设置在所述IGBT电力半导体器件的上表面；金属隔离均热板，形状为Π型，两端与所述散热底板紧密相连，构成一个热传导闭合回路，用以将所述IGBT电力半导体器件的工作温度传导到所述散热底板；功能保护PCB板，设置在所述IGBT电力半导体器件上，用以对所述IGBT电力半导体器件工作时的温度进行传导。较佳的，上述综合保护装置中，所述功能保护PCB板紧贴固定在所述IGBT电力半导体器件的上表面。较佳的，上述综合保护装置中，所述功能保护PCB板以嵌入式的形式封装于所述IGBT电力半导体器件内。较佳的，上述综合保护装置中，所述散热底板上设置有多个具有不同形状的安装槽，每个所述安装槽用于适配安装一个具有对应的功率等级的所述IGBT电力半导体器件；所述散热底板适用于采用DBC方式封装的所述IGBT电力半导体器件或者采用塑封方式封装的所述IGBT电力半导体器件。较佳的，上述综合保护装置中，所述散热底板上设置有多个所述IGBT电力半导体器件，每个所述IGBT电力半导体器件上分别对应设置有一个所述功能保护PCB板，以及每个所述IGBT电力半导体器件的上表面分别连接有一个所述引出端子。较佳的，上述综合保护装置中，所述IGBT电力半导体器件通过低温锡浆形成的焊锡层固化定在所述散热底板上。一种综合保护装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、所述IGBT电力半导体器件固化焊接在一安装基板上；步骤S2、所述安装基板通过低温锡浆形成的焊锡层固定在一散热底板上；步骤S3、将一功能保护PCB板安装于所述IGBT电力半导体器件上；步骤S4、将所述功能保护PCB板与至少一个引出端子相连；步骤S5、采用IC专用胶封装IGBT电力半导体器件。较佳的，上述综合保护装置中，步骤S3中，将功能保护PCB5板紧贴固定在IGBT电力半导体器件2的上表面。较佳的，上述综合保护装置中，步骤S3中，将功能保护PCB板5以嵌入式的方式封装于IGBT电力半导体器件1内。一种金属隔离均热板，应用于工业级的IGBT电力半导体器件的芯片封装过程中，其特征在于，所述金属隔离均热板的形状为Π型；所述金属隔离均热板的两端与一散热底板紧密相连，构成一个热传导闭合回路；所述散热底板的上表面设置有所述IGBT电力半导体器件；所述金属隔离均热板用以将所述IGBT电力半导体器件的工作温度传导到所述散热底板上。上述技术方案具有如下优点或有益效果：真正实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高了IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更加明显。需要注意的是，附图中并未按照比例绘制相关部件，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是本专利技术的较佳的一种实施例中，综合保护装置的结构示意图；图2是本专利技术的另一种的较佳的实施例中，综合保护装置的结构示意图；图3是本专利技术的较佳的一种实施例中，综合保护装置的制备方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。如图1所示，在本专利技术的较佳的实施例中，一种综合保护装置以双芯片组为例，左右布置相对称，包括：散热底板1，IGBT电力半导体2设置在散热底板1的上表面；至少一个引出端子3，固定设置在IGBT电力半导体器件2的上表面，每一个引出端子3均对应一个IGBT电力半导体器件2；金属隔离均热板4，形状为Π型，两端与散热底板1紧密相连，构成一个热传导闭合回路，这样能非常有效的把在IGBT电力半导体器件2的工作温度，我们称为结温，快速的传导到散热底板1，加速使结温与散热底板1同温。提高了IGBT电力半导体器件2的电功率密度。并且有效的屏蔽了IGBT电力半导体器件2工作时产生的电磁干扰和不受外界电磁波影响，具有良好的电磁兼容(EMC)功能。功能保护PCB板5，设置在IGBT电力半导体器件2的上，用以对IGBT电力半导体器件2的工作温度进行传导。在本专利技术的较佳的实施例中，功能保护PCB板5紧贴固定在IGBT电力半导体器件2的上方。在本专利技术的较佳的实施例中，功能保护PCB板5以嵌入式的形式封装于IGBT电力半导体器件2内。在本专利技术的较佳的实施例中，散热底板1上设置有多个具有不同形状的安装槽，每个安装槽用于适配安装一个具有对应的功率等级的IGBT电力半导体器件2；所述散热底板适用于采用DBC方式封装的所述IGBT电力半导体器件或者采用塑封方式封装的所述IGBT电力半导体器件2。在本专利技术的较佳的实施例中，散热底板1上设置有多个IGBT电力半导体器件2，每个IGBT电力半导体器件2上分别对应设置有一个功能保护PCB板5，以及每个IGBT电力半导体器件2的上表面分别连接有一个引出端子3。在本专利技术的较佳的实施例中，IGBT电力半导体器件2通过低温锡浆形成的焊锡层固化定在散热底板5上，能增加散热效率，提高功率密度。使用时，可按不同功能组成单芯组、双芯组、四芯组、六芯组和七芯组排列。为了增强散热底板1的热传导强度，不宜多芯相隔距离过近，大于1毫米为适宜。还有当IGBT电力半导体器件2处于四芯片组、六芯片组、七芯片组工作状态时，也就是通常所说的逆变、变频工作状态，三组相同并独立的IGBT电力半导体器件2在工作时由于同时发热。三组芯片热量同时相互干扰，会使中间的芯片组受相邻二旁的热量作用下处于最不利的状态。往往会先于二旁的芯片早于热损坏。这时在金属隔离均热板4的作用下很好的把中间芯片的热量均衡扩散到整体散热底板1，并可很好的屏蔽了产生的高能电磁干扰。采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合保护装置，应用于工业级的IGBT电力半导体器件的芯片封装过程中，其特征在于，包括：散热底板，所述IGBT电力半导体器件设置在所述散热底板的上表面；至少一个引出端子，分别固定设置在所述IGBT电力半导体器件的上表面；金属隔离均热板，形状为Π型，两端与所述散热底板紧密相连，构成一个热传导闭合回路，用以将所述IGBT电力半导体器件的工作温度传导到所述散热底板；功能保护PCB板，设置在所述IGBT电力半导体器件上并与所述引出端子相连，用以对所述IGBT电力半导体器件的工作温度进行传导。

【技术特征摘要】
1.一种综合保护装置，应用于工业级的IGBT电力半导体器件的芯片封装过程中，其特征在于，包括：散热底板，所述IGBT电力半导体器件设置在所述散热底板的上表面；至少一个引出端子，分别固定设置在所述IGBT电力半导体器件的上表面；金属隔离均热板，形状为Π型，两端与所述散热底板紧密相连，构成一个热传导闭合回路，用以将所述IGBT电力半导体器件的工作温度传导到所述散热底板；功能保护PCB板，设置在所述IGBT电力半导体器件上并与所述引出端子相连，用以对所述IGBT电力半导体器件的工作温度进行传导。2.如权利要求1所示的综合保护装置，其特征在于，所述功能保护PCB板紧贴固定在所述IGBT电力半导体器件的上表面。3.如权利要求1所示的综合保护装置，其特征在于，所述功能保护PCB板以嵌入式的形式封装于所述IGBT电力半导体器件内。4.如权利要求1所示的综合保护装置，其特征在于，所述散热底板上设置有多个具有不同形状的安装槽，每个所述安装槽用于适配安装一个具有对应的功率等级的所述IGBT电力半导体器件；所述散热底板适用于采用DBC方式封装的所述IGBT电力半导体器件或者采用塑封方式封装的所述IGBT电力半导体器件。5.如权利要求1所示的综合保护装置，其特征在于，所述散热底板上设置有多个所述IGBT电力半导体器件，每个所述IGBT电力半导体器件上分别对应设置有一个所述功能保护PCB板，以及每...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨友林，陈勤华，
申请(专利权)人：上海一旻成峰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31