明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]实施例一
[0040]逆变器IGBT (绝缘栅双极型晶体管)模块封装结构，如图5、图6所示，逆变器IGBT模块包括A相、B相及C相三个半桥IGBT模块，每个半桥IGBT模块包括上半桥IGBT芯片及下半桥IGBT芯片、第一绝缘陶瓷基板(DCB)、第二绝缘陶瓷基板(DCB)；
[0041]所述第一绝缘陶瓷基板，表面区域设置正输入端(T+)区域、负输入端(T-)区域，所述正输入端(T+)区域、负输入端(T-)区域之间绝缘；
[0042]每个IGBT芯片有C、E、G三个电极，其中C、E两个电极用于传导电流，G极为IGBT的导通/关断控制引脚；
[0043]上半桥IGBT芯片的下表面为C极，上表面为E极；
[0044]上半桥IGBT芯片的C极通过焊接连接于第一绝缘陶瓷基板表面的正输入端区域，形成IGBT半桥模块正输入端T+ ；
[0045]下半桥IGBT芯片的上表面为C极,下表面为E极；
[0046]下半桥IGBT芯片的E极通过焊接连接于第一绝缘陶瓷基板表面的负输入端区域，形成IGBT半桥模块负输入端T-；
[0047]上半桥IGBT芯片的E极及下半桥IGBT芯片的C极在第二绝缘陶瓷基板(DCB)表面焊接在一起，形成相输出引脚。
[0048]较佳的，每个半桥IGBT模块还包括一缓冲电容；
[0049]所述缓冲电容，跨接在第一绝缘陶瓷基板表面的正输入端区域、负输入端区域之间。
[0050]实施例一的逆变器IGBT模块封装结构，各相半桥IGBT模块的上半桥IGBT芯片下表面依然为C极通过焊接连接于第一绝缘陶瓷基板表面的正输入端区域，下半桥IGBT芯片下表面改作E极通过焊接连接于第一绝缘陶瓷基板表面的负输入端区域，第一绝缘陶瓷基板表面的正输入端区域、负输入端区域之间设置绝缘区域。由于半桥IGBT模块的正输入端T+及负输入端T-均在芯片下表面，故可用低感缓冲电容跨越绝缘区域，分别与第一绝缘陶瓷基板表面的正输入端区域、负输入端区域表面焊接，该内部缓冲电容可最大限度短路掉IGBT模块引脚电感，IGBT模块仅剩芯片自身电感，可允许较大的开关速度，较低的开关损耗。
[0051]实施例一的逆变器IGBT模块封装结构，上半桥IGBT芯片的E极及下半桥IGBT芯片的C极在第二绝缘陶瓷基板表面焊接在一起，形成相输出引脚，取消了上半桥IGBT芯片的E极同下半桥IGBT芯片的C极之间的绑定线，由于各相半桥IGBT模块的上半桥IGBT芯片的E极及下半桥IGBT芯片的C极均在芯片的上表面，可以远离水冷板，故等效寄生电容大大降低，对地共模干扰电流降低，能提高逆变器的EMC (电磁兼容)性能。
[0052]实施例一的逆变器IGBT模块封装结构，各相半桥IGBT模块取消绑定线，使各相半桥IGBT模块的电流能力及寿命提高，能够达到汽车级要求。由于半桥IGBT模块的电流能力提高，还可使芯片面积减小(近一半)，逆变器成本大大降低。
[0053]实施例一的逆变器IGBT模块封装结构，将各相半桥IGBT模块的电气引脚直接焊接到绝缘陶瓷基板及芯片，形成了上下表面均为绝缘陶瓷基板，中间为IGBT芯片的“三明治”结构，故三相半桥IGBT模块的正输入端T+、负输入端T-及相输出引脚相隔很近，使逆变器出线短，布线简单，内部空腔不易被铜排加热。
[0054]实施例二
[0055]基于实施例一的逆变器IGBT (绝缘栅双极型晶体管)模块封装结构，如图7所示，逆变器IGBT模块的A相、B相及C相三个半桥IGBT模块，设置于4个相同的水冷板形成的三个间隔之间并被水冷板夹紧。
[0056]实施例二的逆变器IGBT模块封装结构，各相半桥IGBT模块的双面均通过热脂接触水冷板形成双面散热的结构，热力学上等效为两热阻并联，可以实现双面冷却，故热阻仅为传统单面散热系统一半。
[0057]实施例三
[0058]基于实施例二的逆变器IGBT (绝缘栅双极型晶体管)模块封装结构，如图8所示，4个相同的水冷板，通过在四个角的四个螺钉贯穿紧固在一起。
[0059]较佳的，所述水冷板，上方设置进水口，下方设置出水口，各水冷板的进水口分别接进水管，出水口分别接出水管。
[0060]较佳的，进、出水管同相应进、出水口间通过O型圈密封。
[0061]较佳的，所述水冷板采用薄铝片制成，水冷板内部可以设置褶皱或突起，以增大散热面积。
[0062]实施例三的逆变器绝缘栅双极型晶体管模块封装结构，水流从水冷板上方进入，经并联水道分流从最水冷板下方流出，任一水冷板中的水流路径长度及水阻相等，并联水道使半桥IGBT模块散热均衡，提升了系统功率密度保证了较好的水流均流效果。冷却系统轻薄化，集成度高，功率密度大。
[0063]可以看出，由于三相半桥IGBT模块叠层放置，正输入端T+、负输入端T-仅相隔单个模块厚度的距离，三相半桥IGBT模块的正输入端T+、负输入端T-及相输出引脚相隔很近，使逆变器出线短，布线简单，内部空腔不易被铜排加热。
[0064]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种逆变器IGBT模块封装结构，逆变器IGBT模块包括A相、B相及C相三个半桥IGBT模块，其特征在于，每个半桥IGBT模块包括上半桥IGBT芯片及下半桥IGBT芯片、第一绝缘陶瓷基板、第二绝缘陶瓷基板； 所述第一绝缘陶瓷基板，表面区域设置正输入端区域、负输入端区域； 所述正输入端区域、负输入端区域之间绝缘； 每个IGBT芯片有C、E、G三个电极，其中C、E两个电极用于传导电流，G极为IGBT的导通/关断控制引脚； 上半桥IGBT芯片的下表面为C极，上表面为E极； 上半桥IGBT芯片的C极通过焊接连接于第一绝缘陶瓷基板表面的正输入端区域，形成IGBT半桥模块正输入端； 下半桥IGBT芯片的上表面为C极，下表面为E极； 下半桥IGBT芯片的E极通过焊接连接于第一绝缘陶瓷基板表面的负输入端区域，形成IGBT半桥模块负输入端； 上半桥IGBT芯片的E极及下半桥IGBT芯片的C极在第二绝缘陶瓷基板表面焊接在一起，形成相输出引脚。2.根据权利要求1所述的逆变器IGBT模块封装结构，其特征在于， 每个半桥IGBT模块还包括一缓冲电容； 所述缓冲电容，跨接在第一绝缘陶瓷基板表面的正输入端区域、负输入端区域之间。3.根据权利要求2所述的逆变器IGBT模块封装结构，其特征在于， 逆变器IGBT模块的A相、B相及C相三个半桥IGBT模块，设置于4个相同的水冷板形成的三个间隔之间并被水冷板夹紧。4.根据权利要求3所述的逆变器IGBT模块封装结构，其特征在于， 各相半桥IGBT模块的绝缘陶瓷基板同邻接该相半桥IGBT模块的水冷板之间涂布有热脂。5.根据权利要求4所述的逆变器IGBT模块封装结构，其特征在于， 4个相同的水冷板，通过在四个角的四个螺钉贯穿紧固在一起。6.根据权利要求5所述的逆变器IGBT模块封装结构，其特征在于， 所述水冷板，上方设置进水口，下方设置出水口 ； 各水冷板的进水口分别接进水管，出水口分别接出水管。7.根据权利要求6所述的逆变器IGBT模块封装结构，其特征在于， 进、出水管同相应进、出水口间通过O型圈密封。8.根据权利要求7所述的逆变器IGBT模块封装结构，其特征在于， 所述水冷板采用薄铝片制成，水冷板内部设置褶皱或突起。
【专利摘要】本发明公开了一种逆变器IGBT模块封装结构，半桥IGBT模块的正输入端及负输入端均在芯片下表面，可用缓冲电容分别与第一绝缘陶瓷基板表面的正、负输入端区域表面焊接，最大限度短路掉IGBT模块引脚电感；半桥IGBT模块的上半桥IGBT芯片的E极及下半桥IGBT芯片的C极均在芯片上表面，可以远离水冷板，从而降低等效寄生电容，减低对地共模干扰电流，能提高逆变器的EMC性能；各相半桥IGBT模块取消绑定线，提高了电流能力及寿命，可使芯片面积减小，降低逆变器成本；各相半桥IGBT模块的电气引脚直接焊接到绝缘陶瓷基板及芯片，各相半桥IGBT模块的正输入端、负输入端及相输出引脚相隔很近，使逆变器出线短，布线简单，内部空腔不易被铜排加热。
【IPC分类】H01L25/07, H01L25/00
【公开号】CN104952859
【申请号】CN201410118047
【发明人】孙儒文, 王向炜, 范昊
【申请人】联合汽车电子有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月27日