一种IGBT芯片排布结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种IGBT芯片排布结构，包括焊接于陶瓷覆铜基板上呈直线排布的多个IGBT芯片和多个二极管芯片，每个二极管芯片通过键合铝线与对应IGBT芯片键合连接且为一组，每组的IGBT芯片的栅极通过栅极键合铝线键合连接于陶瓷覆铜基板的铜条上且每组的IGBT芯片远离二极管芯片一端通过键合铝线键合连接于陶瓷覆铜基板的金属镀覆层上。本实用新型专利技术通过直线排布的IGBT芯片排布方式，在IGBT模块刚开始导通的时候，直线排布的IGBT芯片的电流平衡性比传统排布的IGBT芯片的电流平衡性更好，直线排布的IGBT芯片的电流的均流性能也比传统排布的IGBT芯片的电流均流性更好，并且IGBT芯片的热分布离IGBT芯片安全工作区边界更远，使得产品的可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT芯片排布结构
本技术属于IGBT芯片
，特别涉及一种IGBT芯片排布结构。
技术介绍
IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管，是半导体领域的核心器件，是电气设备领域的“CPU”，在智能电网、轨道交通、新能源汽车、新能源发电、变频节能等领域，均起到至关重要的作用，市场空间广阔。目前市场主要流通用IGBT功率模块封装采用多芯片互联技术，即将多个IGBT芯片和二极管芯片通过互联技术，实现电气连接，并达到高电压大电流的目的，之后将芯片封装到硬质外壳内，实现产品功能。IGBT芯片的栅极引出距离差异较大，会造成不同IGBT芯片的开启和关闭存在时间差，导致不同的IGBT芯片在开启的瞬间，会使IGBT芯片之间的电流不平衡。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种可以解决上述问题的IGBT芯片排布结构。一种IGBT芯片排布结构，用于设置在陶瓷覆铜基板上，所述陶瓷覆铜基板包括散热片，包括焊接于所述陶瓷覆铜基板上呈直线排布的多个IGBT芯片和多个二极管芯片，每个所述二极管芯片通过键合铝线与对应所述IGBT芯片键合连接且为一组，每组的所述IGBT芯片的栅极通过栅极键合铝线键合连接于所述陶瓷覆铜基板的铜条上且每组的所述IGBT芯片远离所述二极管芯片一端通过键合铝线键合连接于所述陶瓷覆铜基板的金属镀覆层上。进一步的，多个所述IGBT芯片和多个所述二极管芯片均为间隔设置。与现有技术相比，本技术提供的IGBT芯片排布结构通过直线排布的IGBT芯片排布方式，在IGBT模块刚开始导通的时候，直线排布的IGBT芯片的电流平衡性比传统排布的IGBT芯片的电流平衡性更好，直线排布的IGBT芯片的电流的均流性能也比传统排布的IGBT芯片的电流均流性更好，并且IGBT芯片的热分布离IGBT芯片安全工作区边界更远，使得产品的可靠性更高。附图说明图1为本技术提供的一种IGBT芯片排布结构的结构示意图。图2为传统排布的IGBT芯片结构示意图。图3为直线排布的IGBT芯片开通时电流的特性图。图4为传统排布的IGBT芯片开通时电流的特性图。具体实施方式以下对本技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本技术实施例的说明并不用于限定本技术的保护范围。如图1所示，其为本技术提供的一种IGBT芯片排布结构的结构示意图。一种IGBT芯片20排布结构，用于设置在陶瓷覆铜基板10上，所述陶瓷覆铜基板10包括散热片，包括焊接于所述陶瓷覆铜基板10上呈直线排布的多个IGBT芯片20和多个二极管芯片30，每个所述二极管芯片30通过键合铝线40与对应所述IGBT芯片20键合连接且为一组，每组的所述IGBT芯片20的栅极通过栅极键合铝线21键合连接于所述陶瓷覆铜基板10的铜条上且每组的所述IGBT芯片20远离所述二极管芯片30一端通过键合铝线40键合连接于所述陶瓷覆铜基板10的金属镀覆层11上。本实施例中，IGBT芯片20数量三个，二极管数量为三个。如图3所示，通过电气仿真得到三个直线排布的IGBT芯片20的导通电流，一个IGBT芯片20电流约为360A，一个IGBT芯片20电流约为310A，另一个IGBT芯片20电流约为270A，其中，以电流约为310A的IGBT芯片20作为开通时的目标电流，计算IGBT芯片20偏差百分比：360A的IGBT芯片20偏差＝(360-310)/310＝16.12％；270A的IGBT芯片20偏差＝(310-270)/310＝12.9％。直线排布的IGBT芯片20电流偏差最大约为16.12％，而传统排布的IGBT电流偏差最大为36.67％，在IGBT芯片20开始导通时，传统排布的IGBT芯片20的电流偏差是直线排布的IGBT芯片20电流偏差的2倍多。如图2和图4所示，通过电气仿真得到三个传统排布的IGBT芯片20的导通电流，一个IGBT芯片20电流约为410A，一个IGBT芯片20电流约为300A，另一个IGBT芯片20电流约为250A，其中，以电流约为300A的IGBT芯片20作为开通时的目标电流，计算IGBT芯片20偏差百分比：410A的IGBT芯片20偏差＝(410-300)/300＝36.67％；250A的IGBT芯片20偏差＝(300-250)/300＝16.67％。通过热仿真得出直线排布的IGBT芯片20和传统排布IGBT芯片20的最高温度均为120度，并且直线排布的IGBT芯片20的不同芯片之间最高温差约为4度，传统排布的IGBT芯片20之间最高温差为3度，IGBT芯片20在工作时的温度为120摄氏度，由此得出温度差异约为≈1/120＝0.8％，直线排布的IGBT芯片20和传统排布的IGBT芯片20的热平衡是相同的。综上所述，虽然直线排布的IGBT芯片20和传统排布的IGBT芯片20的热平衡相同，但是在IGBT模块刚开始导通的时候，直线排布的IGBT芯片20的电流平衡性比传统排布的IGBT芯片20的电流平衡性更好，直线排布的IGBT芯片20的电流的均流性能也比传统排布的IGBT芯片20的电流均流性能更好，并且IGBT芯片20的热分布离IGBT芯片20安全工作区边界更远，使得产品的可靠性更高。多个所述IGBT芯片20和多个所述二极管芯片30均为间隔设置。使得IGBT芯片20配合陶瓷覆铜基板10内的散热片散热，使得IGBT芯片20散热效果更好。与现有技术相比，本技术提供的IGBT芯片20排布结构通过直线排布的IGBT芯片20排布方式，在IGBT模块刚开始导通的时候，直线排布的IGBT芯片20的电流平衡性比传统排布的IGBT芯片20的电流平衡性更好，直线排布的IGBT芯片20的电流的均流性能也比传统排布的IGBT芯片20的电流均流性更好，并且IGBT芯片20的热分布离IGBT芯片20安全工作区边界更远，使得产品的可靠性更高。以上仅为本技术的较佳实施例，并不用于局限本技术的保护范围，任何在本技术精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本技术的权利要求范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT芯片排布结构，用于设置在陶瓷覆铜基板上，所述陶瓷覆铜基板包括散热片，其特征在于：所述IGBT芯片排布结构包括焊接于所述陶瓷覆铜基板上呈直线排布的多个IGBT芯片和多个二极管芯片，每个所述二极管芯片通过键合铝线与对应所述IGBT芯片键合连接且为一组，每组的所述IGBT芯片的栅极通过栅极键合铝线键合连接于所述陶瓷覆铜基板的铜条上且每组的所述IGBT芯片远离所述二极管芯片一端通过键合铝线键合连接于所述陶瓷覆铜基板的金属镀覆层上。/n

【技术特征摘要】
1.一种IGBT芯片排布结构，用于设置在陶瓷覆铜基板上，所述陶瓷覆铜基板包括散热片，其特征在于：所述IGBT芯片排布结构包括焊接于所述陶瓷覆铜基板上呈直线排布的多个IGBT芯片和多个二极管芯片，每个所述二极管芯片通过键合铝线与对应所述IGBT芯片键合连接且为一组，每组的所述IGBT芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·拉斐尔·施奈尔，斯万·马蒂亚斯，梁杰，张强，
申请(专利权)人：赛晶亚太半导体科技浙江有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33