一种IGBT功率模块的陶瓷覆铜板及设计方法与流程

本发明涉及电路板设计，具体是涉及一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板及设计方法。

背景技术：

1、igbt功率模块是一种将绝缘栅双极晶体管和驱动电路集成在一起的模块，其主要应用于电力电子领域，如电动汽车、电机驱动、变频器等；

2、在现有技术中，igbt功率模块中使用的陶瓷覆铜板设计还存在一些问题，例如，一些设计方案仍存在布局不合理、导电层设计不够精细、介质材料不足以满足高温环境等问题，导致其性能和可靠性有待进一步提高，此外，一些方案也存在成本高、制造难度大等问题，限制了其在工业化生产中的应用，因此，如何进一步优化陶瓷覆铜板设计，提高其性能和可靠性，是当前igbt功率模块设计领域的研究重点。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板及设计方法。

2、第一方面，本发明提供一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，包括：设置在功率模块上的固定件、第一辅助件和第二辅助件组成；

3、所述固定件与功率模块交流端主电极和集电极电极连接，所述第一辅助件和第二辅助件分别与发射极连接和栅极连接，所述第一辅助部和第二辅助部分别设置于连接铜箔和固定铜箔上。

4、进一步地，所述固定件包括衬板铜箔、连接铜箔和固定铜箔，所述衬板铜箔与功率模块交流端主电极连接，连接铜箔和固定铜箔与功率模块交流端主集电极连接。

5、进一步地，所述衬板铜箔设置于连接铜箔的上端面，且衬板铜箔和连接铜箔呈上下同一厚度设置，所述固定铜箔设置于连接铜箔的正面。

6、进一步地，所述第一辅助件包括第一辅助部，所述第一辅助部与区域和芯片的发射极连接，用于信号输入。

7、进一步地，所述第一辅助件包括第二辅助部，所述第二辅助部与区域和芯片的栅极连接，用于信号输入。

8、进一步地，所述第二辅助件包括第三辅助部，所述第三辅助部与区域和芯片的栅极连接，用于信号输入。

9、进一步地，所述第二辅助件包括第四辅助部，所述第四辅助部与区域和芯片的发射极连接，用于信号输入。

10、第二方面，本发明还提出一种应用于上述任一方案的i gbt功率模块的陶瓷覆铜板中的设计方法，包括以下步骤：

11、将固定件的衬板铜箔区域直接和功率模块交流端主电极连接，将固定件的连接铜箔与衬板铜箔连接，从而形成闭合回路，将固定件的固定铜箔与连接铜箔连接，使电流通过此区域直接流到芯片。

12、进一步地，利用第一辅助件的第一辅助部和第二辅助部，使第一辅助件区域和芯片和发射极连接，第二辅助部区域和芯片和栅极连接。

13、进一步地，利用第二辅助件的第三辅助部和第四辅助部，使第三辅助件区域和芯片栅极连接，第四辅助部区域和芯片和发射极连接。

14、与现有技术相比，本发明的优点如下：通过固定件、第一辅助件和第二辅助件，能够通过模拟计算和实验测试确定最佳的布局方案，调整导电层的宽度和位置，实现均流和减小应力的目的，对散热设计进行优化，保证产品能够在高温环境下正常工作，精细化导电层设计。采用高精度的工艺加工，保证导电层的精度和质量，优化导电层的厚度和材料，提高其承受高温和高压的能力，采用多层导电层的设计，提高电路板的输出能力。

技术特征：

1.一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，其特征在于，包括：设置在功率模块上的固定件、第一辅助件和第二辅助件组成；

2.如权利要求1所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，其特征在于，所述固定件包括衬板铜箔(11)、连接铜箔(14)和固定铜箔(21)，所述衬板铜箔(11)与功率模块交流端主电极连接，连接铜箔(14)和固定铜箔(21)与功率模块交流端主集电极连接。

3.如权利要求2所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，其特征在于，所述衬板铜箔(11)设置于连接铜箔(14)的上端面，且衬板铜箔(11)和连接铜箔(14)呈上下同一厚度设置，所述固定铜箔(21)设置于连接铜箔(14)的正面。

4.如权利要求1所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，其特征在于，所述第一辅助件包括第一辅助部(12)，所述第一辅助部(12)与区域和芯片的发射极连接，用于信号输入。

5.如权利要求4所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，其特征在于，所述第一辅助件包括第二辅助部(13)，所述第二辅助部(13)与区域和芯片的栅极连接，用于信号输入。

6.如权利要求1所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，其特征在于，所述第二辅助件包括第三辅助部(22)，所述第三辅助部(22)与区域和芯片的栅极连接，用于信号输入。

7.如权利要求6所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板，其特征在于，所述第二辅助件包括第四辅助部(23)，所述第四辅助部(23)与区域和芯片的发射极连接，用于信号输入。

8.一种应用于如权利要求1-7中任一项所述的igbt功率模块的陶瓷覆铜板中的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板的设计方法，其特征在于，利用第一辅助件的第一辅助部(12)和第二辅助部(13)，使第一辅助件区域和芯片和发射极连接，第二辅助部(13)区域和芯片和栅极连接。

10.如权利要求8所述的一种igbt功率模块的陶瓷覆铜板的设计方法，其特征在于，利用第二辅助件的第三辅助部(22)和第四辅助部(23)，使第三辅助件区域和芯片栅极连接，第四辅助部(23)区域和芯片和发射极连接。

技术总结
本发明公开了一种IGBT功率模块的陶瓷覆铜板及设计方法，涉及电路板设计技术领域，包括：设置在功率模块上的固定件、第一辅助件和第二辅助件组成；固定件与功率模块交流端主电极和集电极电极连接，第一辅助件和第二辅助件分别与发射极连接和栅极连接。本发明的有益效果是：通过固定件、第一辅助件和第二辅助件，能够通过模拟计算和实验测试确定最佳的布局方案，调整导电层的宽度和位置，实现均流和减小应力的目的，对散热设计进行优化，保证产品能够在高温环境下正常工作，精细化导电层设计。采用高精度的工艺加工，保证导电层的精度和质量，优化导电层的厚度和材料，提高其承受高温和高压的能力，采用多层导电层的设计。

技术研发人员：胡咏哲,余辰将,牛春草,焦双凤
受保护的技术使用者：智新半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16