一種采用對(duì)稱(chēng)型并聯(lián)的電力電子模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種采用對(duì)稱(chēng)型并聯(lián)的電力電子模塊，本發(fā)明涉及一種新型并聯(lián)均流模塊，采用了一種新型的空間對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。在這種新型的并聯(lián)均流模塊中，采用了空間對(duì)稱(chēng)的正六面體銅片來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面銅片，極大的優(yōu)化了均流能力。而且，中空的構(gòu)也使得對(duì)這種新型并聯(lián)均流模塊采用風(fēng)冷成為可能，有效防止芯片過(guò)熱，提高模塊的散熱性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種采用對(duì)稱(chēng)型并聯(lián)的電力電子模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率電力領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種電力電子模塊，具體的講，為一種絕緣柵雙極晶體管(IGBT)功率模塊。本發(fā)明適用于硅基器件和碳化硅基器件。
【背景技術(shù)】
[0002]單個(gè)IGBT的導(dǎo)通電流很小，為獲得大的電流容量，通常采取多個(gè)IGBT管并聯(lián)的方式，進(jìn)而獲得較大的功率。目前IGBT具有正溫度系數(shù)，具有自動(dòng)均流和均溫作用，理論上并聯(lián)時(shí)無(wú)需使用平衡各器件電流的限流電阻和溫度補(bǔ)償電路，但是由于IGBT自身參數(shù)及電路參數(shù)不匹配，將導(dǎo)致并聯(lián)應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)電流分配不均的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致IGBT過(guò)載而損壞，因此更好的實(shí)現(xiàn)并聯(lián)均流是現(xiàn)代電力電子模塊應(yīng)用的重要課題。
[0003]以絕緣柵雙極型晶體管為主的功率模塊，具有輸出功率大并且發(fā)熱量大等特點(diǎn)，有必要進(jìn)行冷卻，以確保它們的可靠運(yùn)行，設(shè)備中的器件的良好散熱對(duì)于設(shè)備的正常工作有至關(guān)重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的電力電子并聯(lián)均流模塊均流能力不理想，提出出一種新型的對(duì)稱(chēng)型并聯(lián)均流模塊設(shè)計(jì)方案，利用正六面體，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)均流模塊空間上完全對(duì)稱(chēng)，以達(dá)到更好的均流效果。同時(shí)，本發(fā)明采用的正六面體采用中空結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)更好的散熱效果，通過(guò)風(fēng)冷帶走更多的熱量，防止芯片過(guò)熱，提高模塊的整體散熱效率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]絕緣柵雙極晶體管(IGBT)并聯(lián)均流模塊的結(jié)構(gòu)主要由功率芯片，焊錫層，正六面體銅片1、2、3以及電極2、3組成。本發(fā)明提出在并聯(lián)均流模塊中，采用空間對(duì)稱(chēng)的正六面體結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各電路完全對(duì)稱(chēng)，以獲得更好的均流效果。為了更好的提高并聯(lián)均流模塊的散熱效率，本發(fā)明的正六面體采用了中空結(jié)構(gòu)，為風(fēng)冷及水冷提供了可能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)的橫向示意圖:⑴IGBT芯片、⑵焊錫(3)、正六面體銅片2。
[0008]圖2為本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)側(cè)向示意視圖=(I)IGBT芯片、⑵反向并聯(lián)二極管、(3)正六面體銅片2。
[0009]圖3為本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)詳細(xì)圖:⑴正六面體銅片1、(2)和(3)鍵合線、⑷正六面體銅片2、(5) IGBT芯片、(6)正六面體銅片3。
[0010]圖4為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫向示意圖。左右各為一個(gè)電極，
[0011]左:⑴電極，即IGBT的C極和二極管負(fù)極、(2)正六面體銅片I和(3)絕緣層
[0012]右:(I)電極，即IGBT的E極
[0013]圖5為本發(fā)明縱向示意圖。[0014]圖6和圖7是正六面體銅片3下面的電極3(即IGBT的E極和反向二極管的負(fù)極)各向視圖。
[0015]圖8和圖9是正六面體銅片2下面的電極2(即IGBT的C極和二極管的正極2)各向視圖
[0016]圖10: (I)正六面體銅片1，即IGBT的G極⑵陶瓷絕緣層【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0018]實(shí)施例1
[0019]下面各圖為IGBT的單管示意圖，為6個(gè)IGBT并聯(lián)均流。
[0020]圖1、2為本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)的橫向、側(cè)向示意視圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)。
[0022]圖4，5為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫向、縱向示意圖。
[0023]圖6、7、8、9為內(nèi)部?jī)呻姌O(C極和E極)的各向示意圖。
[0024]圖10為G極示意圖。
【權(quán)利要求】
1.一種采用對(duì)稱(chēng)型并聯(lián)的電力電子模塊，該電力電子模塊的新型并聯(lián)均流結(jié)構(gòu)主要由功率芯片、焊錫層、六面體銅層1、2、3以及電極2、3組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)均流模塊，其特征在于:所述的模塊采用正六面體結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)通路在空間完全對(duì)稱(chēng)，使每個(gè)通路實(shí)現(xiàn)均流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型并聯(lián)均流模塊，其特征在于:正六面體采用中空結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片進(jìn)行風(fēng)冷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型并聯(lián)均流模塊，其特征在于:采用的電極結(jié)構(gòu)為星型放射狀，可以對(duì)六個(gè)面同時(shí)供斷電，而不會(huì)有任何時(shí)間上延誤。
【文檔編號(hào)】H01L23/367GK103985704SQ201410244334
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】徐嘉俊, 郭清, 江明明, 盛況 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)