IGBT电路板及IGBT模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种IGBT电路板及IGBT模块。其中，IGBT电路板包括：第一衬底板、第二衬底板、第一IGBT芯片及第一二极管；第一衬底板设有导电层，第一IGBT芯片及第一二极管设置于第一衬底板的导电层上；第二衬底板的第一面设有导热层，第二衬底板覆盖于第一IGBT芯片及第一二极管的上方，且第二衬底板的导热层与第一衬底板的导电层相对设置。本实用新型专利技术通过增设具有导热层的第二衬底板，将第二衬底板覆盖于第一IGBT芯片及第一二极管上方，且第二衬底板的导热层与第一衬底板的导电层相对，使得IGBT电路板上的元器件能够同时通过第一衬底板和第二衬底板进行散热，提高散热效果，保护IGBT电路板的元器件。

IGBT circuit board and IGBT module

【技术实现步骤摘要】
IGBT电路板及IGBT模块
本技术涉及半导体功率器件领域，特别是涉及一种IGBT电路板及IGBT模块。
技术介绍
随着电子行业的发展，对于集成电路芯片的性能要求也越来越高，集成电路芯片是采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。IGBT模块是大功率半导体器件，损耗功率使其发热较多，不宜长期工作在较高温度下。一般情况下流过IGBT模块的电流较大，开关频率较高，导致IGBT模块器件的损耗也比较大，使得器件的温度过高，而IGBT模块散热不好会造成损坏影响整机的工作运行。IGBT过热的原因可能是驱动波形不好或电流过大或开关频率太高，也可能由于散热状况不良。IGBT模块是将集成了IGBT芯片和二极管的电路板安装于IGBT基座上并进行封装，通常在IGBT的基座底部设有散热翅，并将散热翅至于冷却液中，利用冷却液对IGBT模块进行散热，但散热翅均集中电路板的一侧，对于元器件的散热效果不够均匀，若使用的衬底板导热性差，则散热效果会被大大减弱。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种散热性能更好的IGBT电路板及IGBT模块。一种IGBT电路板，包括：第一衬底板、第二衬底板、第一IGBT芯片及第一二极管；第一衬底板设有导电层，第一IGBT芯片及第一二极管设置于第一衬底板的导电层上；第二衬底板的第一面设有导热层，第二衬底板覆盖于第一IGBT芯片及第一二极管的上方，且第二衬底板的导热层与第一衬底板的导电层相对设置。在其中一个实施例中，第二衬底板的导热层为导电导热层；第一IGBT芯片与第一二极管平铺设置于第一衬底板的导电层上；第一IGBT芯片的第一面及第一二极管的第一面均通过电子焊料与第一衬底板的导电层连接；第一IGBT芯片的第二面通过电子焊料与第二衬底板的导电导热层连接；第一二极管的第二面通过电子焊料与第二衬底板的导电导热层连接。在其中一个实施例中，第一IGBT芯片与第一二极管依次堆叠设置于第一衬底板的导电层上方；第一IGBT芯片的第一面通过电子焊料与第一衬底板的导电层相贴，第一IGBT芯片的第二面通过电子焊料与第一二极管的第一面相贴；第一二极管的第二面通过不导电胶与第二衬底板的导热层相贴，还通过键合铝线与第一衬底板的导电层电连接。在其中一个实施例中，第一IGBT芯片的集电极通过电子焊料与第一衬底板的导电层连接；第一IGBT芯片的发射极和第一二极管的阳极通过电子焊料连接；第一二极管的阴极通过键合铝线与第一衬底板的导电层连接。在其中一个实施例中，IGBT电路板还包括第三衬底板及第二IGBT芯片及第二二极管；第二衬底板的第二面设有导电层，第二IGBT芯片及第二二极管设置于第二衬底板第二面的导电层上；第三衬底板的第一面设有导热层，第三衬底板覆盖于第二IGBT芯片及第二二极管的上方，且第三衬底板的导热层与第二衬底板的导电层相对设置。在其中一个实施例中，第二IGBT芯片与第二二极管依次堆叠设置于第二衬底板第二面的导电层上方；第二IGBT芯片的第一面通过电子焊料与第二衬底板第二面的导电层相贴，第二IGBT芯片的第二面通过电子焊料与第二二极管的第一面相贴；第二二极管的第二面通过不导电胶与第三衬底板的导热层相贴，还通过键合铝线电连接第二衬底板第二面的导电层。在其中一个实施例中，电子焊料为锡膏。在其中一个实施例中，第一衬底板为DBC板，第二衬底板为DBC板、硅衬底板、碳化硅衬底板中的其中一种。在其中一个实施例中，第三衬底板为DBC板、硅衬底板、碳化硅衬底板中的其中一种。一种IGBT模块，包括IGBT基座及安装于IGBT基座之上的IGBT电路板。上述IGBT电路板及IGBT模块，通过增设具有导热层的第二衬底板，将第二衬底板覆盖于第一IGBT芯片及第一二极管上方，且第二衬底板的导热层与第一衬底板的导电层相对，使得IGBT电路板上的元器件能够同时通过第一衬底板和第二衬底板进行散热，提高散热效果，保护IGBT电路板的元器件。附图说明图1为一个实施例中，IGBT电路板的结构示意图；图2为一个实施例中，IGBT电路板上的元器件采用平铺时的结构示意图；图3为一个实施例中，IGBT电路板上的元器件采用堆叠设置时的结构示意图；图4为另一个实施例中，IGBT电路板的结构示意图；图5为一个实施例中，IGBT模块的结构示意图；图6为另一个实施例中，IGBT模块的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将对本技术进行更全面的描述。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种IGBT电路板，包括：第一衬底板101、第二衬底板102、第一IGBT芯片200及第一二极管300；第一衬底板101设有导电层，第一IGBT芯片200及第一二极管300设置于第一衬底板101的导电层上；第二衬底板102的第一面设有导热层，第二衬底板102覆盖于第一IGBT芯片200及第一二极管300的上方，且第二衬底板102的导热层与第一衬底板101的导电层相对设置。第一衬底板101用于为第一IGBT芯片200及第一二极管300提供结构支撑及电性互连，导电层使用PVD、CVD、电解电镀、无电电镀过程或其他合适的金属沉积过程在第一衬底板101用于放置第一IGBT芯片200及第一二极管300的一面上形成。导电层可以是一层或多层的铝(Al)、铜(Cu)、锡(Sn)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)或其他合适的导电材料。导电层能够同时实现导电和导热的作用。使用蒸发、电解电镀、无电电镀、球滴或丝网印刷过程在导电层之上沉积电子焊料，用于将第一IGBT芯片200及第一二极管300固定连接与第一衬底板101上。电子焊料可以是Al、Sn、Ni、Au、Ag、Pb、Bi、Cu、锡铅焊料及其组合，其中具有可选的焊剂溶液。例如，电子焊料可以是共晶Sn/Pb、高铅焊料或无铅焊料。使用合适的附接或接合过程将电子焊料接合到导电层。在一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT电路板，其特征在于，包括：第一衬底板、第二衬底板、第一IGBT芯片及第一二极管；/n所述第一衬底板设有导电层，所述第一IGBT芯片及所述第一二极管设置于所述第一衬底板的导电层上；/n所述第二衬底板的第一面设有导热层，所述第二衬底板覆盖于所述第一IGBT芯片及所述第一二极管的上方，且所述第二衬底板的导热层与所述第一衬底板的导电层相对设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种IGBT电路板，其特征在于，包括：第一衬底板、第二衬底板、第一IGBT芯片及第一二极管；
所述第一衬底板设有导电层，所述第一IGBT芯片及所述第一二极管设置于所述第一衬底板的导电层上；
所述第二衬底板的第一面设有导热层，所述第二衬底板覆盖于所述第一IGBT芯片及所述第一二极管的上方，且所述第二衬底板的导热层与所述第一衬底板的导电层相对设置。


2.根据权利要求1所述的IGBT电路板，其特征在于，所述第二衬底板的导热层为导电导热层；
所述第一IGBT芯片与所述第一二极管平铺设置于所述第一衬底板的导电层上；
所述第一IGBT芯片的第一面及所述第一二极管的第一面均通过电子焊料与所述第一衬底板的导电层连接；
所述第一IGBT芯片的第二面通过电子焊料与所述第二衬底板的导电导热层连接；
所述第一二极管的第二面通过电子焊料与所述第二衬底板的导电导热层连接。


3.根据权利要求1所述的IGBT电路板，其特征在于，所述第一IGBT芯片与所述第一二极管依次堆叠设置于所述第一衬底板第二面的导电层上方；
所述第一IGBT芯片的第一面通过电子焊料与所述第一衬底板的导电层相贴，所述第一IGBT芯片的第二面通过电子焊料与所述第一二极管的第一面相贴；
所述第一二极管的第二面通过不导电胶与所述第二衬底板的导热层相贴，还通过键合铝线与所述第一衬底板的导电层电连接。


4.根据权利要求3所述的IGBT电路板，其特征在于，
所述第一IGBT芯片的集电极通过电子焊料与所述第一衬底板的导电层连接；
所述第一IGBT芯片的发射极和所述第一二极管的阳极通过电子焊料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚哲，黄蕾，崔晓，
申请(专利权)人：广东芯聚能半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44