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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,尤其为一种双面散热结构的igbt器件。
技术介绍
1、igbt器件是一种由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,igbt器件结合了高输入阻抗和低导通压降两方面的优点,具有开关速度快、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关损耗小、通态电压低、通态电流大、损耗小等特性,广泛应用于储能、交通、电网等领域;
2、目前,igbt器件朝着高电压、高电流、高集成度的方向发展,给igbt器件的散热问题带来了挑战,散热是一个需要高度重视的问题,由于igbt中的芯片在工作过程中需要频繁的开通和关断,从而产生大量的热量,需要在有限的空间内,将芯片在高功耗工作状态下产生的热量及时高效的释放到外界环境中,从而降低芯片结温及器件内部各封装材料的工作温度,进而保证igbt器件内部的参数不发生大的改变,保证igbt器件在使用过程中的可靠性,目前市面上的igbt器件基本属于单面散热结构,单一的散热路径限制了igbt器件的散热能力,使igbt器件的导通电阻增加,导通损耗增大,随着温度升高,igbt器件的开关速度降低、开关损耗增加,进而导致igbt器件的效率降低、性能下降。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供双面散热结构的igbt器件,以解决相关技术中提出的单一的散热路径限制了igbt器件的散热能力,使igbt器件的导通电阻增加,导通损耗增大,随着温度升高,igbt器件的开关速度降低、开关损耗增加,进而导致igbt器件的效率降低、性能下
2、为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种双面散热结构的igbt器件,包括芯片,所述芯片上端设置有上铜片,所述芯片下端设置有下铜片,所述下铜片下端设置有下导热板,所述下导热板下端设置有下基板,所述下导热板用于对芯片工作时产生的热量进行传导;
3、其中,所述上铜片上端设置有上导热板,所述上导热板上端设置有上基板,通过在所述芯片上端设置上导热板,进而增加了所述芯片的散热路径,使所述芯片工作时的产生的热量通过上导热板与下导热板同时进行传导,用于提高芯片在高功耗工作状态下的散热降温性能。
4、进一步地,所述上铜片包括栅极铜片和发射极铜片,所述栅极铜片与发射极铜片之间存有间隙。
5、进一步地,所述上导热板下表面开设有上铜槽,所述上铜片嵌设在上铜槽内,所述下导热板上表面开设有下铜槽,所述下铜片嵌设在下铜槽内。
6、进一步地,所述栅极铜片下表面焊接有栅极端子,所述发射极铜片下表面焊接有发射极端子,所述下铜片上表面焊接有集电极端子。
7、进一步地,所述芯片包括igbt芯片和frd芯片,所述igbt芯片与frd芯片之间存有适当间距,所述igbt芯片与frd芯片表面焊接有若干金属球。
8、进一步地,若干所述金属球与嵌设在上导热板下表面开设的上铜槽中的上铜片下表面焊接,所述上铜片与若干金属球焊接区域设置有凸起。
9、进一步地,所述上导热板与芯片之间存有间隙,所述上导热板与芯片之间的间隙内填充有胶体。
10、进一步地,所述芯片与嵌设在下铜槽中的下铜片之间焊接。
11、进一步地,所述上基板下表面与上导热板上表面焊接,所述上导热板位于上基板中部。
12、进一步地,所述下基板上表面与下导热板下表面焊接,所述下导热板位于下基板中部。
13、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
14、1、该一种双面散热结构的igbt器件中,通过在芯片上端设置上导热板,从而增加了芯片的散热路径,使上导热板与下导热板同时对芯片产生的热量进行传导,并利用上基板与下基板将热量散发到外环境中,提高对芯片的散热效率,进而提升了igbt器件在高功耗工作状态下的工作性能;
15、2、该一种双面散热结构的igbt器件中,通过在芯片表面焊接若干金属球,并通过与上铜片进行焊接;芯片与下铜片焊接,进而实现电路连接,去除了键合过程,规避了键合失效的风险,再进一步提高了生产效率;
16、3、该一种双面散热结构的igbt器件中,通过在上导热板与芯片之间灌胶,从而保证了igbt器件内部的电气绝缘,防止电流泄露和电气击穿,进一步减少了电感影响。
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1.一种双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,包括芯片,所述芯片上端设置有上铜片(2),所述芯片下端设置有下铜片(3),所述下铜片(3)下端设置有下导热板(301),所述下导热板(301)下端设置有下基板(302),所述下导热板(301)用于对芯片工作时产生的热量进行传导;
2.根据权利要求1所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,所述上铜片(2)包括栅极铜片(203)和发射极铜片(204),所述栅极铜片(203)与发射极铜片(204)之间存有间隙。
3.根据权利要求1所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,所述上导热板(201)下表面开设有上铜槽,所述上铜片(2)嵌设在上铜槽内,所述下导热板(301)上表面开设有下铜槽,所述下铜片(3)嵌设在下铜槽内。
4.根据权利要求2所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,所述栅极铜片(203)下表面焊接有栅极端子(2031),所述发射极铜片(204)下表面焊接有发射极端子(2041),所述下铜片(3)上表面焊接有集电极端子(303)。
5.根据权利要求1所述的双面散热结构
6.根据权利要求5所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,若干所述金属球(1)与嵌设在上导热板(201)下表面开设的上铜槽中的上铜片(2)下表面焊接,所述上铜片(2)与若干金属球(1)焊接区域设置有凸起。
7.根据权利要求1所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,所述上导热板(201)与芯片之间存有间隙,所述上导热板(201)与芯片之间的间隙内填充有胶体。
8.根据权利要求1所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,所述芯片与嵌设在下铜槽中的下铜片(3)之间焊接。
9.根据权利要求1所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,所述上基板(202)下表面与上导热板(201)上表面焊接,所述上导热板(201)位于上基板(202)中部。
10.根据权利要求1所述的双面散热结构的IGBT器件,其特征在于,所述下基板(302)上表面与下导热板(301)下表面焊接,所述下导热板(301)位于下基板(302)中部。
...【技术特征摘要】
1.一种双面散热结构的igbt器件,其特征在于,包括芯片,所述芯片上端设置有上铜片(2),所述芯片下端设置有下铜片(3),所述下铜片(3)下端设置有下导热板(301),所述下导热板(301)下端设置有下基板(302),所述下导热板(301)用于对芯片工作时产生的热量进行传导;
2.根据权利要求1所述的双面散热结构的igbt器件,其特征在于,所述上铜片(2)包括栅极铜片(203)和发射极铜片(204),所述栅极铜片(203)与发射极铜片(204)之间存有间隙。
3.根据权利要求1所述的双面散热结构的igbt器件,其特征在于,所述上导热板(201)下表面开设有上铜槽,所述上铜片(2)嵌设在上铜槽内,所述下导热板(301)上表面开设有下铜槽,所述下铜片(3)嵌设在下铜槽内。
4.根据权利要求2所述的双面散热结构的igbt器件,其特征在于,所述栅极铜片(203)下表面焊接有栅极端子(2031),所述发射极铜片(204)下表面焊接有发射极端子(2041),所述下铜片(3)上表面焊接有集电极端子(303)。
5.根据权利要求1所述的双面散热结构的igbt器件,其特征在于,所述芯片包括igbt芯片(101)和...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖雨,李锦涛,
申请(专利权)人:烟台台芯电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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