本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

絕緣柵雙極晶體管(insulatedgatebipolartransistor—igbt)結(jié)合了mosfet和bjt兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有開關(guān)速度快、電壓型驅(qū)動(dòng)、通態(tài)壓降低、電流容量大等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、電力、軍事、航空以及電子信息等領(lǐng)域。目前已有的大功率igbt器件都需要通過多個(gè)芯片并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)器件的大電流等級(jí)。以壓接型igbt為例，壓接型igbt結(jié)合了gto和igbt兩者的優(yōu)點(diǎn)，將多個(gè)芯片通過壓接的形式直接并聯(lián)，具有雙面散熱、高可靠性以及短路失效等特點(diǎn)，非常適合于電力系統(tǒng)、船舶等串聯(lián)應(yīng)用領(lǐng)域，但是對與器件內(nèi)部多芯片并聯(lián)時(shí)，芯片參數(shù)的一致性要求非常高。

通常情況下，一個(gè)器件內(nèi)部的芯片盡量選擇同一片晶圓上的芯片、或者同一生產(chǎn)批次、同一生產(chǎn)日期的芯片，從而可以使得所選取各個(gè)芯片的參數(shù)盡量一致?；蛘咄ㄟ^對芯片進(jìn)行測試，選取各項(xiàng)靜態(tài)參數(shù)指標(biāo)、動(dòng)態(tài)參數(shù)指標(biāo)一致的芯片進(jìn)行封裝。但是這個(gè)過程非常繁瑣，各項(xiàng)靜態(tài)指標(biāo)的測試項(xiàng)繁多，動(dòng)態(tài)參數(shù)測試過程也相對麻煩。此外，由于igbt芯片在開關(guān)過程中同時(shí)受到多種因素的影響，因此，僅僅依賴測量得到的參數(shù)，并不能夠完全說明芯片在封裝后，開關(guān)電流一定是一致的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

所述igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)包括上端蓋(1)、下端蓋(4)和發(fā)射極金屬電極(5)；

所述上端蓋(1)和下端蓋(4)均為凹形蓋，所述上端蓋(1)和下端蓋(4)的兩側(cè)壁通過外框架彈簧(3)連接形成一個(gè)長方體框架；所述上端蓋(1)和下端蓋(4)的側(cè)壁均設(shè)置有定位孔，二者通過定位銷(2)固定；

所述發(fā)射極金屬電極(5)設(shè)置在所述長方體框架內(nèi)，其包括圓盤形金屬電極(51)，及相對該圓盤形金屬電極(51)的中心軸對稱分布的多個(gè)凸臺(tái)(52)，所述凸臺(tái)(52)上放置igbt模塊；

所述圓盤形金屬電極(51)布置在所述下端蓋(4)上，其上面和側(cè)面分別設(shè)置有一個(gè)柵極pcb板(55)和一個(gè)輔助柵極/發(fā)射極端子(54)，該輔助柵極/發(fā)射極端子(54)用于連接igbt芯片驅(qū)動(dòng)板的負(fù)極。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施為：

所述上端蓋(1)的上表面為光滑導(dǎo)電銅塊(11)，兩側(cè)壁為絕緣陶瓷(12)；

所述下端蓋(4)的下表面為光滑導(dǎo)電銅塊(41)，兩側(cè)壁為絕緣陶瓷(42)。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施為：所述igbt模塊包括柵極彈簧頂針(53)、塑料框架(56)、igbt芯片(57)、鉬片(58)和陶瓷端蓋(59)；

所述igbt芯片(57)和鉬片(58)順次設(shè)置在所述凸臺(tái)(52)的上表面；所述igbt芯片(57)的發(fā)射極一側(cè)設(shè)置在所述凸臺(tái)(52)上表面，集電極一側(cè)設(shè)置在所述鉬片(58)的下表面；

所述塑料框架(56)為由四個(gè)側(cè)壁構(gòu)成的塑料框架，其套設(shè)在所述凸臺(tái)(52)的外側(cè)；

所述陶瓷端蓋(59)包括由四個(gè)陶瓷側(cè)壁組成的陶瓷外殼(592)和一個(gè)頂部銅塊(591)，該陶瓷端蓋(59)套設(shè)在所述塑料框架(56)的外側(cè)；

所述柵極彈簧頂針(53)，用于連接所述柵極pcb板(55)與所述igbt芯片(57)的柵極。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施為：所述陶瓷端蓋(59)還包括導(dǎo)電銅片(593)、端蓋彈簧(594)和導(dǎo)電銅塊(595)；

所述導(dǎo)電銅塊(595)設(shè)置在所述鉬片(58)的上表面；

所述端蓋彈簧(594)連接所述頂部銅塊(591)與導(dǎo)電銅塊(595)；

所述導(dǎo)電銅片(593)也連接所述頂部銅塊(591)與導(dǎo)電銅塊(595)。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施為：所述凸臺(tái)(52)的一角為缺口；所述柵極彈簧頂針(53)設(shè)置在所述缺口內(nèi)。

本發(fā)明進(jìn)一步提供的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施為：

所述圓盤形金屬電極(51)的厚度為5～8mm。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)，可以在主回路參數(shù)一致的條件下，測量多個(gè)并聯(lián)的igbt芯片的開關(guān)波形，從而綜合評(píng)價(jià)芯片的動(dòng)靜態(tài)參數(shù)是否一致；

2、本發(fā)明提供的一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)，基于上脈沖測試方法，可以快速進(jìn)行igbt芯片開關(guān)特性的測量；

3、本發(fā)明提供的一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，便于在快速測量igbt芯片開關(guān)特性后更換下一批芯片。

附圖說明

圖1：本發(fā)明實(shí)施例中一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明實(shí)施例中上端蓋和下端蓋剖視圖；

圖3：本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)射極金屬電極結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本發(fā)明實(shí)施例中igbt模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1：上端蓋；2：定位銷；3：外框架彈簧；4：下端蓋；5：發(fā)射極金屬電極；11：上端蓋光滑導(dǎo)電銅塊；12：上端蓋陶瓷；41：下端蓋光滑導(dǎo)電銅塊；42：下端蓋陶瓷；51：圓盤形金屬電極；52：凸臺(tái)；53：柵極彈簧頂針；54：輔助柵極/發(fā)射極端子；55：柵極pcb板；56：塑料框架；57：igbt芯片；58：鉬片；59：陶瓷端蓋；591：頂部銅塊；592：陶瓷外殼；593：導(dǎo)電銅片；594：端蓋彈簧；595：導(dǎo)電銅塊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面分別結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)包括上端蓋1、定位銷2、外框架彈簧3、下端蓋4和發(fā)射極金屬電極5。其中，各部件的結(jié)構(gòu)或連接關(guān)系為：

上端蓋1和下端蓋4均為凹形蓋，上端蓋1和下端蓋4的兩側(cè)壁通過外框架彈簧3連接形成一個(gè)長方體框架；同時(shí)，上端蓋1和下端蓋4的側(cè)壁均設(shè)置有定位孔，二者通過定位銷2固定，定位銷2用于在施加壓力的過程中保證上端蓋1不會(huì)相對于下端蓋4發(fā)生位移。發(fā)射極金屬電極5設(shè)置在長方體框架內(nèi)。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)射極金屬電極結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中發(fā)射極金屬電極5設(shè)置在長方體框架內(nèi)，其包括圓盤形金屬電極51，及相對該圓盤形金屬電極51的中心軸對稱分布的多個(gè)凸臺(tái)52，凸臺(tái)52上放置igbt模塊。

圓盤形金屬電極51布置在下端蓋4上，其上面和側(cè)面分別設(shè)置有一個(gè)柵極pcb板55和一個(gè)輔助柵極/發(fā)射極端子54，該輔助柵極/發(fā)射極端子54用于連接igbt芯片驅(qū)動(dòng)板的負(fù)極。

本實(shí)施例中圓盤形金屬電極51的厚度為5～8mm。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中上端蓋和下端蓋剖視圖示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中上端蓋1的上表面為光滑導(dǎo)電銅塊11，兩側(cè)壁為絕緣陶瓷12。下端蓋4的下表面為光滑導(dǎo)電銅塊41，兩側(cè)壁為絕緣陶瓷42。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中igbt模塊結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中igbt模塊包括柵極彈簧頂針53、塑料框架56、igbt芯片57、鉬片58和陶瓷端蓋59。其中，

1、igbt芯片57和鉬片58

本實(shí)施例中igbt芯片57和鉬片58順次設(shè)置在凸臺(tái)52的上表面；igbt芯片57的發(fā)射極一側(cè)設(shè)置在凸臺(tái)52上表面，集電極一側(cè)設(shè)置在鉬片58的下表面。

2、塑料框架56

本實(shí)施例中塑料框架56為由四個(gè)側(cè)壁構(gòu)成的塑料框架，其套設(shè)在凸臺(tái)52的外側(cè)。還包括導(dǎo)電銅片593、端蓋彈簧594)和導(dǎo)電銅塊595。其中，

導(dǎo)電銅塊595設(shè)置在鉬片58的上表面；

端蓋彈簧594連接頂部銅塊591與導(dǎo)電銅塊595；

導(dǎo)電銅片593也連接頂部銅塊591與導(dǎo)電銅塊595。

3、陶瓷端蓋59

本實(shí)施例中陶瓷端蓋59包括由四個(gè)陶瓷側(cè)壁組成的陶瓷外殼(592)和一個(gè)頂部銅塊591，該陶瓷端蓋59套設(shè)在塑料框架56的外側(cè)。

4、柵極彈簧頂針53

本實(shí)施例中凸臺(tái)52的一角為缺口，柵極彈簧頂針53設(shè)置在缺口內(nèi)，用于連接?xùn)艠Opcb板55與igbt芯片57的柵極。

本發(fā)明中一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)的操過方法為：

1、放置igbt模塊

對igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)不施加壓力，通過外框架彈簧3將上端蓋1撐起來，從而放入圓盤形金屬電極51，并將igbt模塊放置在凸臺(tái)52上。本實(shí)施例中凸臺(tái)52和igbt模塊的數(shù) 量是可調(diào)的，保證其布局圍繞圓盤形金屬電極51的中心軸對稱即可。

2、測量igbt芯片，基于雙脈沖測試方法，測量多個(gè)并聯(lián)芯片在開關(guān)過程中的瞬態(tài)開關(guān)參數(shù)，根據(jù)測量所得的參數(shù)可以對igbt芯片進(jìn)行分類。

3、取出igbt模塊

對igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)不施加壓力，通過外框架彈簧3將上端蓋1支撐起來，從而取出圓盤形金屬電極51和igbt模塊。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(read-only，rom)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(randomaccessmemory，ram)等。

本發(fā)明實(shí)施例中一種基于開關(guān)特性測量的igbt芯片篩選結(jié)構(gòu)，可以在主回路參數(shù)一致的條件下，測量多個(gè)并聯(lián)的igbt芯片的開關(guān)波形，從而綜合評(píng)價(jià)芯片的動(dòng)靜態(tài)參數(shù)是否一致。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。