一种低电感SiC模块结构制造技术

本发明专利技术公开了一种低电感SiC模块结构，包括基材板，所述基材板的顶部固定连接有铜板，所述铜板的表面设置有集成电路板，铜板的一侧固定连接有与集成电路板配合使用的支架，通过设置辅助机构，使SiC模块兼顾MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，具备驱动功率小和饱和压降低的功能，降低SiC模块能耗的同时，进一步提升SiC模块的运行性能，通过设置定位机构，先预先对基材板、铜板和封装盒之间采用一级螺栓固定方式，再对基材板、铜板和封装盒之间采用二级卡扣固定方式，以防SiC模块受工作场所和环境影响出现间隙，对其内部部件提供保护，通过设置冷却机构，采用内嵌式冷却循环方式对铜板上集成电路板以及其他部件产生的热量进行快速携带散热。件产生的热量进行快速携带散热。件产生的热量进行快速携带散热。

【技术实现步骤摘要】
一种低电感SiC模块结构


[0001]本专利技术涉及SiC模块
，具体为一种低电感SiC模块结构。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的发展，对高效率、高功率密度设计的不断需求，使得功率半导体的性能达到了硅材料的极限，宽禁带半导体材料，包括SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)，而GaN(氮化镓)与Si(硅)材料相比，可以同时降低导通损耗和开关损耗，然而，随着开关速度和工作频率的增加，模块封装中寄生参数的影响也越来越大，故而，市面上多使用SiC(碳化硅)作为微电子模块材料，其中就包括SiC模块。
[0003]而目前使用的SiC模块在组装过程中，多采用密封胶将基板和封装盒进行整体密封粘紧，不能采用两级定位方式，对SiC模块进行紧密封装操作，在SiC模块长时间使用或根据使用环境影响，易出现脱胶现象，导致SiC模块的基板和封装盒之间出现间隙，继而对SiC模块内的电子部件造成影响，降低SiC模块的灵敏度，缩短SiC模块的使用寿命：
[0004]且SiC模块长时间运行过程中，大多通过开孔或风扇对其内部热量进行散热处理，不能采用内嵌式冷却循环方式对SiC模块热量进行快速携带散热，导致SiC模块散热效果不明显，同时也存在驱动功率大和饱和压降高的问题，直接降低SiC模块的运行性能，为此，提出低电感SiC模块结构。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供低电感SiC模块结构，以解决上述
技术介绍
中提出的目前使用的SiC模块，不能采用两级定位方式，对SiC模块进行紧密封装操作，同时也不能采用内嵌式冷却循环方式对SiC模块热量进行快速携带散热以及存在驱动功率大和饱和压降高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低电感SiC模块结构，包括基材板，所述基材板的顶部固定连接有铜板，所述铜板的表面设置有集成电路板，所述铜板的一侧固定连接有与集成电路板配合使用的支架，所述基材板靠近铜板的一侧设置有与集成电路板和支架配合使用的封装盒，所述封装盒的前后两侧均开设有扣柄槽，所述封装盒的一侧从左至右依次开设有插电孔，所述封装盒的四周均开设有预留孔，所述铜板靠近集成电路板的表面设置有辅助机构；
[0007]所述基材板和封装盒的一侧设置有与铜板配合使用的定位机构：
[0008]所述基材板的内腔设置有与铜板配合使用的冷却机构：
[0009]所述基材板底部的两侧均设置有与定位机构配合使用的减震机构。
[0010]优选的，所述辅助机构包括中央集成芯片，两组所述中央集成芯片固定在铜板靠近集成电路板的两侧，所述铜板靠近中央集成芯片的一侧喷涂有低压绝缘区且低压绝缘区的一侧分别固定连接有连接器上管和连接器下管，所述基材板的两侧均嵌设有双IGBT模块且双IGBT模块的内腔插设有与封装盒配合使用的IGBT模块插头，所述支架的顶部从左至右
依次固定连接有与插电孔配合使用的正极插电端、负极插电端和输出插电端。
[0011]优选的，所述定位机构包括密封垫，所述密封垫垫设在铜板和封装盒相向的一侧，所述基材板靠近预留孔的底部固定连接有限位弹簧且限位弹簧的底部固定连接有橡胶底座，所述封装盒的四周均插设有与预留孔、限位弹簧和橡胶底座配合使用的螺杆且螺杆的螺头套设有防松动垫圈，所述封装盒底部的四周均固定连接有与基材板、铜板和密封垫配合使用的卡座且卡座的内侧开设有卡槽，所述基材板底部的中心处固定连接有微型双头气缸且微型双头气缸的两根活塞杆固定连接有推座，所述推座的两侧均固定连接有推架且推架的另一侧固定连接有与卡槽卡接的卡块。
[0012]优选的，所述冷却机构包括冷却孔，所述冷却孔开设在基材板靠近铜板的四周，所述铜板靠近集成电路板的四周均开设有冷却槽，所述铜板靠近集成电路板的一侧固定连接有微型循环泵且微型循环泵的底端连通有角管，所述角管的另一端连通有三通管且三通管的两端均连通有与基材板内嵌配合的循环盘管，所述循环盘管的底端连通有排水口且排水口的底端螺纹连接有螺纹堵头，所述循环盘管的另一端连通有加水口且加水口的顶端塞设有橡胶堵头。
[0013]优选的，所述减震机构包括T型滑轨，所述T型滑轨开设在基材板底部的四周，所述T型滑轨的内腔滑动连接有T型滑块，所述T型滑块的前后两侧均固定连接有与T型滑轨配合使用的防撞头，所述T型滑块的底部固定连接有弹力圈，所述弹力圈远离T型滑块的底部固定连接有与橡胶底座固定配合的支撑板，所述橡胶底座和支撑板位于同一水平安装面上。
[0014]优选的，所述连接器上管和连接器下管沿低压绝缘区的中轴线呈对角状态分布，所述连接器上管采用X400规格，所述连接器下管采用X300规格。
[0015]优选的，所述推座的底部固定连接有小型辅助轮，所述小型辅助轮与橡胶底座和支撑板位于同一水平安装面上。
[0016]优选的，所述卡槽和卡块沿基材板的中轴线呈轴对称状态分布，所述卡槽和卡块均采用三角形设计。
[0017]优选的，所述基材板和铜板的两侧均开设有散热孔且散热孔沿中央集成芯片呈阵列状分布，所述基材板靠近散热孔的底部固定连接有与中央集成芯片配合使用的微型散热扇。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1.本专利技术中，通过设置辅助机构，由两组中央集成芯片提升SiC模块的运行处理性能，由低压绝缘区、连接器上管、连接器下管、双IGBT模块、IGBT模块插头、正极插电端、负极插电端和输出插电端的配合，使SiC模块兼顾MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，具备驱动功率小和饱和压降低的功能，降低SiC模块能耗的同时，进一步提升SiC模块的运行性能；
[0020]通过设置定位机构，由密封垫、限位弹簧、橡胶底座和螺杆的配合，预先对基材板、铜板和封装盒之间采用一级螺栓固定方式，再由卡座、卡槽、微型双头气缸、推座、推架和卡块的配合，再次对基材板、铜板和封装盒之间采用二级卡扣固定方式，取代传统密封胶粘紧方式，以防SiC模块受工作场所和环境影响出现间隙，对其内部部件提供保护；
[0021]通过设置冷却机构，由冷却孔、冷却槽、微型循环泵、角管、三通管、循环盘管、排水口、螺纹堵头、加水口和橡胶堵头的配合，采用内嵌式冷却循环方式对铜板上集成电路板以
及其他部件产生的热量进行快速携带散热，以防热量散热不及时，影响SiC模块的使用寿命和运行性能；
[0022]通过设置减震机构，由T型滑轨、T型滑块、防撞头、弹力圈和支撑板的配合，对SiC模块提供减震缓冲补偿，以防SiC模块在振动应用环境下出现松动，同时也消除SiC模块受外力作用产生的应力，进一步提高SiC模块的稳固性。
[0023]2.本专利技术中，通过连接器上管和连接器下管沿低压绝缘区的中轴线呈对角状态分布，提高SiC模块的低压低电感性能，同时也提高连接器上管和连接器下管的分布合理性，以防出现相互干涉，通过小型辅助轮，对推座提供辅助移动支撑补偿，提高推座的移动平稳性，以防推座移动过程中出现晃动，通过卡槽和卡块均采用三角形设计，根据三角形具有稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电感SiC模块结构，包括基材板(1)，其特征在于：所述基材板(1)的顶部固定连接有铜板(2)，所述铜板(2)的表面设置有集成电路板，所述铜板(2)的一侧固定连接有与集成电路板配合使用的支架(3)，所述基材板(1)靠近铜板(2)的一侧设置有与集成电路板和支架(3)配合使用的封装盒(4)，所述封装盒(4)的前后两侧均开设有扣柄槽，所述封装盒(4)的一侧从左至右依次开设有插电孔(5)，所述封装盒(4)的四周均开设有预留孔，所述铜板(2)靠近集成电路板的表面设置有辅助机构(6)；所述基材板(1)和封装盒(4)的一侧设置有与铜板(2)配合使用的定位机构(7)：所述基材板(1)的内腔设置有与铜板(2)配合使用的冷却机构(8)：所述基材板(1)底部的两侧均设置有与定位机构(7)配合使用的减震机构(9)。2.根据权利要求1所述的一种低电感SiC模块结构，其特征在于：所述辅助机构(6)包括中央集成芯片(61)，两组所述中央集成芯片(61)固定在铜板(2)靠近集成电路板的两侧，所述铜板(2)靠近中央集成芯片(61)的一侧喷涂有低压绝缘区(62)且低压绝缘区(62)的一侧分别固定连接有连接器上管(63)和连接器下管(64)，所述基材板(1)的两侧均嵌设有双IGBT模块(65)且双IGBT模块(65)的内腔插设有与封装盒(4)配合使用的IGBT模块插头(66)，所述支架(3)的顶部从左至右依次固定连接有与插电孔(5)配合使用的正极插电端(67)、负极插电端(68)和输出插电端(69)。3.根据权利要求1所述的一种低电感SiC模块结构，其特征在于：所述定位机构(7)包括密封垫(71)，所述密封垫(71)垫设在铜板(2)和封装盒(4)相向的一侧，所述基材板(1)靠近预留孔的底部固定连接有限位弹簧(72)且限位弹簧(72)的底部固定连接有橡胶底座(73)，所述封装盒(4)的四周均插设有与预留孔、限位弹簧(72)和橡胶底座(73)配合使用的螺杆(74)且螺杆(74)的螺头套设有防松动垫圈，所述封装盒(4)底部的四周均固定连接有与基材板(1)、铜板(2)和密封垫(71)配合使用的卡座(75)且卡座(75)的内侧开设有卡槽(76)，所述基材板(1)底部的中心处固定连接有微型双头气缸(77)且微型双头气缸(77)的两根活塞杆固定连接有推座(78)，所述推座(78)的两侧均固定连接有推架(79)且推架(79)的另一侧固定连接有与卡槽(76)卡接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁烜明，梁小广，
申请(专利权)人：无锡利普思半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：