一种IGBT模块封装结构的制作方法

本技术涉及功率半导体器件，尤其涉及一种igbt模块封装结构。

背景技术：

1、随着电力电子技术的不断发展，功率模块在航空航天、轨道交通、新能源汽车和风力发电、光伏发电等产业得到了越来越广泛的应用。目前市场上主流的功率模块为igbt（insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管）功率模块。传统的igbt功率模块的封装主要是通过无铅焊料将功率芯片的集电极和与之反并联的二极管芯片（frd）的阳极焊接在覆铜陶瓷基板（dbc）上，然后利用引线键合的方式实现芯片与芯片之间以及芯片与dbc板的电气互连。在dbc的另一侧连接有铜基板，铜基板通过导热硅脂和散热器连接，实现功率模块的散热。igbt模块一般由igbt芯片、frd芯片、dbc、焊料、基板、铝／铜铝线、元件等组件组成。上述封装方式存在灌封结构力学性能较差，内部电子器件不能得到有效保护的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种igbt模块封装结构，用于解决现有封装方式存在灌封结构力学性能较差，内部电子器件不能得到有效保护的问题。

2、本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

3、一种igbt模块封装结构，包括基板和盖合在基板上的外壳，所述基板与外壳的内部构成容纳电子器件的容纳腔，还包括位于容纳腔内的第一芯片、第二芯片和吸电磁波硅胶层，所述第一芯片和第二芯片上均连接有键合引线，所述吸电磁波硅胶层填充于容纳腔内并完全覆盖住第一芯片、第二芯片和键合引线。

4、在一些可选的实施方式中，所述吸电磁波硅胶层的顶面与外壳的内顶面之间留有间隙。

5、在一些可选的实施方式中，所述igbt模块封装结构还包括碳网层，所述碳网层位于第一芯片、第二芯片和键合引线的上方，且所述石墨层位于吸电磁波硅胶层之中。

6、在一些可选的实施方式中，所述碳网层为石墨纸、石墨粉、石墨毡、石墨网中的一种或多种。

7、在一些可选的实施方式中，所述第一芯片为frd芯片，所述第二芯片为igbt芯片，所述第一芯片上设置有第一顶部电极，所述第二芯片上设置有第二顶部电极和第三顶部电极。

8、在一些可选的实施方式中，所述衬板的顶面设置有第一连接端子和第二连接端子，所述第一顶部电极和第二顶部电极均通过键合引线与第一连接端子连接，所述第三顶部电极通过键合引线与第二连接端子连接。

9、在一些可选的实施方式中，所述外壳上安装有多个引线端子。

10、在一些可选的实施方式中，容纳腔内设置有母排电极，所述母排电极穿过吸电磁波硅胶层，所述第二芯片中的各电极通过母排电极与对应的引线端子电连接。

11、本实用新型的igbt模块封装结构，在外壳和基板构成的容纳腔中填充吸电磁波硅胶层，一方面吸电磁波硅胶层可以吸收igbt模块运行过程中产生的部分电磁波和其他电子器件辐射的电磁波，能够减少igbt模块和其他电子器件之间的相互影响，另一方面，吸电磁波硅胶层完全覆盖住第一芯片、第二芯片和键合引线，能够对igbt电源和电子元器进行长期有效的保护，灌封在容纳腔中的吸电磁波硅胶层有一定的厚度，使其在结构上具有良好的力学性能，同时在较大的温度和湿度范围内能消除冲击和震动所产生的应力。

技术特征：

1.一种igbt模块封装结构，包括基板和盖合在基板上的外壳，所述基板与外壳的内部构成容纳电子器件的容纳腔，其特征在于：还包括位于容纳腔内的衬板、第一芯片、第二芯片和吸电磁波硅胶层，所述第一芯片和第二芯片上均连接有键合引线，所述吸电磁波硅胶层填充于容纳腔内并完全覆盖住第一芯片、第二芯片和键合引线。

2.根据权利要求1所述的一种igbt模块封装结构，其特征在于：所述吸电磁波硅胶层的顶面与外壳的内顶面之间留有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种igbt模块封装结构，其特征在于：还包括碳网层，所述碳网层位于第一芯片、第二芯片和键合引线的上方，且所述碳网层位于吸电磁波硅胶层之中。

4.根据权利要求3所述的一种igbt模块封装结构，其特征在于：所述碳网层为石墨纸、石墨粉、石墨毡、石墨网中的一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种igbt模块封装结构，其特征在于：所述第一芯片为frd芯片，所述第二芯片为igbt芯片，所述第一芯片上设置有第一顶部电极，所述第二芯片上设置有第二顶部电极和第三顶部电极。

6.根据权利要求5所述的一种igbt模块封装结构，其特征在于：所述衬板的顶面设置有第一连接端子和第二连接端子，所述第一顶部电极和第二顶部电极均通过键合引线与第一连接端子连接，所述第三顶部电极通过键合引线与第二连接端子连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种igbt模块封装结构，其特征在于：所述外壳上安装有多个引线端子。

8.根据权利要求7所述的一种igbt模块封装结构，其特征在于：所述容纳腔内设置有母排电极，所述母排电极穿过吸电磁波硅胶层，所述第二芯片中的各电极通过母排电极与对应的引线端子电连接。

技术总结
本技术涉及功率半导体器件技术领域，尤其涉及一种IGBT模块封装结构，包括基板和盖合在基板上的外壳，所述基板与外壳的内部构成容纳电子器件的容纳腔，还包括位于容纳腔内的第一芯片、第二芯片和吸电磁波硅胶层，所述第一芯片和第二芯片上均连接有键合引线，所述吸电磁波硅胶层填充于容纳腔内并完全覆盖住第一芯片、第二芯片和键合引线。本技术的IGBT模块封装结构中的吸电磁波硅胶层完全覆盖住第一芯片、第二芯片和键合引线，能够对IGBT电源和电子元器进行长期有效的保护，灌封在容纳腔中的吸电磁波硅胶层有一定的厚度，使其在结构上具有良好的力学性能，同时在较大的温度和湿度范围内能消除冲击和震动所产生的应力。

技术研发人员：段金炽,廖光朝
受保护的技术使用者：重庆云潼科技有限公司
技术研发日：20230104
技术公布日：2024/1/12