一种模块密封壳体及高压IGBT模块制造技术

本发明专利技术提供一种模块密封壳体及高压IGBT模块，在不增加外壳的制造成本的基础上，改变外壳的局部结构，使外壳和环氧树脂的结合面积增加，从而消除环氧树脂和外密封性差的问题;在局部位置添加隔栅设计，减少硅胶的灌注量，降低制造成本。包括：基板、侧部外壳、盖板以及相应的模块组件，所述侧部外壳底部与基板密封连接；所述侧部外壳顶部与盖板密封连接；所述侧部外壳的内侧设有U形结构，所述U形结构靠近侧部外壳的一端为环氧树脂阻挡部，另一端为硅胶阻挡部，所述环氧树脂阻挡部的高度大于所述硅胶阻挡部，所述硅胶阻挡部之间的区域为硅胶灌注腔，所述硅胶灌注腔上方及所述环氧树脂阻挡部与硅胶阻挡部之间为环氧树脂灌注腔。挡部与硅胶阻挡部之间为环氧树脂灌注腔。挡部与硅胶阻挡部之间为环氧树脂灌注腔。

【技术实现步骤摘要】
一种模块密封壳体及高压IGBT模块


[0001]本专利技术专利涉及功率半导体器件领域，尤其涉及一种模块密封壳体及高压IGBT模块。

技术介绍

[0002]IGBT（绝缘栅双极型晶体管）可以耐受高压并提供大电流，且控制方便，是电力电子装备的核心器件。传统的IGBT功率模块使用硅胶实现和外界环境的隔离，而在海上风力发电领域会对密封性的要求更高，不但要在不工作的时候防止水汽的进入，同时要防止盐雾和硫化物的侵蚀。目前解决该问题的思路是增强IGBT芯片保护环上的抗腐蚀能力或是提高封装的密封性。提高封装的密封性的难度和成本相对较低，故大多数厂家都在使用该方式制造海上风电使用的模块。在硅胶上再灌注环氧是其中的一种较为普遍的方案。
[0003]现有的技术方案中需要灌完硅胶后再进行环氧树脂的灌注，同时硅胶需要超过门极键合线的高度至少2mm。硅胶在灌注的过程中有爬胶的现象，从而使环氧树脂和外壳结合的面积减少，密封强度降低，甚至会出现密封性问题。模块在密封性出现问题后，在海上风电的应用中容易发生失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种模块密封壳体及高压IGBT模块，在不增加外壳的制造成本的基础上，改变外壳的局部结构，使外壳和环氧树脂的结合面积增加，从而消除环氧树脂和外密封性差的问题;在局部位置添加隔栅设计，减少硅胶的灌注量，降低制造成本。
[0005]为解决现有技术问题，本专利技术公开了一种模块密封壳体，包括：基板、侧部外壳和盖板，所述侧部外壳底部与基板密封连接；所述侧部外壳顶部与盖板密封连接；所述侧部外壳的内侧设有U形结构，所述U形结构靠近侧部外壳的一端为环氧树脂阻挡部，另一端为硅胶阻挡部，所述环氧树脂阻挡部的高度大于所述硅胶阻挡部，所述硅胶阻挡部之间的区域为硅胶灌注腔，所述硅胶灌注腔上方及所述环氧树脂阻挡部与硅胶阻挡部之间为环氧树脂灌注腔。
[0006]进一步地，所述U形结构与侧部外壳之间设有隔栅结构。
[0007]进一步地，所述基板与侧部外壳之间通过密封胶连接。
[0008]进一步地，所述基板为铜基板。
[0009]相应地，一种高压IGBT模块，所述高压IGBT模块设有上述的一种模块密封壳体，所述高压IGBT模块的组件设于密封壳体内腔，所述高压IGBT模块的端子设于密封壳体外侧；所述硅胶灌注腔内灌注有硅胶；所述环氧树脂灌注腔内灌注有环氧树脂。
[0010]进一步地，所述高压IGBT模块的组件包括：若干块DBC衬板、芯片和PCB板门极键合线；所述DBC衬板通过焊料焊接于基板上，所述芯片焊接于基板上，若干块芯片之间通过键合线连接，所述PCB板设于基板上，所述PCB板通过门极键合线连接DBC衬板。
[0011]进一步地，所述硅胶的灌注高度高于键合线的高度进一步地，所述高压IGBT模块的端子包括信号端子和功率端子，所述信号端子一端从所述盖板伸出，另一端连接所述PCB板以及通过门极键合线连接所述芯片的信号线；所述功率端子一端从所述盖板伸出，另一端连接DBC衬板（3）。
[0012]进一步地，所述信号端子通过焊接的方式连接所述PCB板。
[0013]进一步地，所述功率端子通过焊接的方式连接DBC衬板（3）。
[0014]本专利技术具有的有益效果：通过在外壳侧边添加U形的结构和在局部添加隔栅结构的设计，避免了由于环氧由于密封面积不够造成的失效同时也减少了硅胶的灌注量，节约了制造成本。
附图说明
[0015]图1为本专利技术横向剖面示意图；图2为本专利技术纵向剖面示意图。
[0016]1.基板；2.焊料；3.DBC衬板；4. 密封胶；5.芯片；6.键合线；7.侧部外壳；8.PCB板；9.门极键合线；10.硅胶；11.环氧树脂；12.信号端子；13.功率端子；14.盖板；15. U形结构；16.隔栅结构；15
‑
1.环氧树脂阻挡部；15
‑
2.硅胶阻挡部；。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0018]如图1
‑
2所示，本专利技术的一种模块密封壳体，包括：基板1、侧部外壳7和盖板14，所述基板1为铜基板。所述侧部外壳7底部与基板1密封连接；所述侧部外壳7顶部与盖板14密封连接；所述侧部外壳7的内侧设有U形结构15，所述U形结构15靠近侧部外壳7的一端为环氧树脂阻挡部15
‑
1，另一端为硅胶阻挡部15
‑
2，所述环氧树脂阻挡部15
‑
1的高度大于所述硅胶阻挡部15
‑
2，所述硅胶阻挡部15
‑
2之间的区域为硅胶灌注腔，灌注硅胶10时，其灌注高度不超过硅胶阻挡部15
‑
2的顶端，避免出现爬胶现象；所述硅胶灌注腔上方及所述环氧树脂阻挡部15
‑
1与硅胶阻挡部15
‑
2之间为环氧树脂灌注腔，灌注环氧树脂11时能够完全覆盖硅胶10，同时与侧部外壳7保持足够的接触面积，同时通过U形结构15形成锁定。
[0019]所述U形结构15与侧部外壳7之间设有隔栅结构16，减少硅胶的灌注量，降低制造成本。
[0020]所述基板1与侧部外壳7之间通过密封胶4连接，提升密封性。
[0021]采用上述模块密封壳体的高压IGBT模块，所述高压IGBT模块设有所述高压IGBT模块的组件设于密封壳体内腔，所述高压IGBT模块的端子设于密封壳体外侧；所述硅胶灌注腔内灌注有硅胶10；所述环氧树脂灌注腔内灌注有环氧树脂11。
[0022]所述高压IGBT模块的组件包括：若干块DBC衬板3、芯片5和PCB板8门极键合线9；所述DBC衬板3通过焊料2焊接于基板1上，所述芯片5焊接于基板1上，若干块芯片5之间通过键合线6连接形成电路，所述PCB板8设于基板1上，所述PCB板8通过门极键合线9连接DBC衬板3。所述硅胶10的灌注高度高于键合线9的高度所述高压IGBT模块的端子包括信号端子12和功率端子13，功率端子13通过焊接将模块的功率部分引出；信号端子12通过焊接的方式和
PCB板8进行连接，再通过门极键合线9将芯片上的信号线引出。
[0023]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块密封壳体，其特征在于，包括：基板（1）、侧部外壳（7）和盖板（14），所述侧部外壳（7）底部与基板（1）密封连接；所述侧部外壳（7）顶部与盖板（14）密封连接；所述侧部外壳（7）的内侧设有U形结构（15），所述U形结构（15）靠近侧部外壳（7）的一端为环氧树脂阻挡部（15
‑
1），另一端为硅胶阻挡部（15
‑
2），所述环氧树脂阻挡部（15
‑
1）的高度大于所述硅胶阻挡部（15
‑
2），所述硅胶阻挡部（15
‑
2）之间的区域为硅胶灌注腔，所述硅胶灌注腔上方及所述环氧树脂阻挡部（15
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1）与硅胶阻挡部（15
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2）之间为环氧树脂灌注腔。2.根据权利要求1所述的一种模块密封壳体，其特征在于，所述U形结构（15）与侧部外壳（7）之间设有隔栅结构（16）。3.根据权利要求1所述的一种模块密封壳体，其特征在于，所述基板（1）与侧部外壳（7）之间通过密封胶（4）连接。4.根据权利要求1所述的一种模块密封壳体，其特征在于，所述基板（1）为铜基板。5.一种高压IGBT模块，其特征在于：所述高压IGBT模块设有如权利要求1
‑
4任一所述的一种模块密封壳体，所述高压IGBT模块的组件设于...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷鸣，姚二现，牟哲仪，
申请(专利权)人：南瑞联研半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：