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公开(公告)号：CN108172617B
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201711410556.8
申请日：2017-12-23
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/739 , H01L23/04 , H01L23/20 , H01L23/367 , H01L21/52 , H01L21/54
Abstract: 发明公布了一种圆形大尺寸IGBT芯片压接封装结构及制造方法，其包括自上而下依次设置的发射极端盖、发射极钼片、栅极弹簧针组件、栅极金属、发射极钼片定位架、柔软导电金属薄片、发射极金属、IGBT芯片、集电极金属、集电极带定位孔钼片、集电极端盖等。采用此压接封装结构，故障扇区隔离方法简单，只需更换故障区扇形导电钼片为绝缘片，并将芯片表面栅极金属特定连接处切断；器件通过集电极端盖和发射极端盖进行双面散热；无金属键合线及焊接界面，消除传统器件键合点和焊接层疲劳失效的瓶颈，对热机械疲劳的抵抗力较强；器件内部采用对称结构设计，降低内部各扇形分区杂散电感，使杂散电感分布趋于一致，减小模块的寄生参数，提高器件的电气性能。
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公开(公告)号：CN110634818A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910913759.1
申请日：2019-09-25
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L23/367 , H01L23/373 , H01L23/48 , H01L25/18 , H02M7/00
Abstract: 本发明涉及电力电子器件技术领域，尤其涉及一种由IGBT和MOSFET构成的混合功率模块的封装结构，包括底部金属板和顶部金属板，所述底部金属板和顶部金属板上分别隔离设置有两块DBC板；所述DBC板上并联设置有Si IGBT、MOSFET和二极管芯片；叠层母排分别与底部及顶部DBC板表面设置的对应敷铜区连接；外壳沿DBC板的外围设置，与四块DBC板围成封闭结构；叠层母排各引脚从外壳侧方穿出以便与外部电路连接。与传统的基于键合线互连和单面散热的封装结构相比，本发明便于发挥叠层母排低寄生参数的优势，最大化发挥MOSFET的高速开关性能，可双面散热以提高功率密度，并具有空间紧凑、装配简单快捷等特点。
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公开(公告)号：CN105895681A
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201610292087.3
申请日：2016-05-05
Applicant: 江西中能电气科技股份有限公司 , 湖南大学
IPC: H01L29/739 , H01L23/492
CPC classification number: H01L2224/0603 , H01L2224/48091 , H01L2224/4903 , H01L2224/49113 , H01L2924/00014 , H01L29/7393 , H01L23/492
Abstract: 本发明涉及一种单芯片双向IGBT模块的封装结构，包括单芯片双向IGBT器件、底部金属板、DBC板和外壳，DBC板平铺于底部金属板的上方，且与底部金属板的上表面固定连接；外壳沿DBC板的外围设置，与DBC板围成封闭结构；单芯片双向IGBT器件设于所述DBC板上，其单芯片双向IGBT器件的上表面设有G1极和E1极，下表面设有G2极和E2极，DBC板的上表面设有与G2极连接的G1覆铜区、与G2极连接的G2覆铜区、与E1极连接的E1覆铜区和与E2极连接的E2覆铜区，G1覆铜区、G2覆铜区、E1覆铜区、E2覆铜区均设有外部引脚，外部引脚的上端从外壳的顶部穿出。该封装结构简单合理，且提高了模块的功率密度。
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公开(公告)号：CN110634818B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201910913759.1
申请日：2019-09-25
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L23/367 , H01L23/373 , H01L23/48 , H01L25/18 , H02M7/00
Abstract: 本发明涉及电力电子器件技术领域，尤其涉及一种由IGBT和MOSFET构成的混合功率模块的封装结构，包括底部金属板和顶部金属板，所述底部金属板和顶部金属板上分别隔离设置有两块DBC板；所述DBC板上并联设置有Si IGBT、MOSFET和二极管芯片；叠层母排分别与底部及顶部DBC板表面设置的对应敷铜区连接；外壳沿DBC板的外围设置，与四块DBC板围成封闭结构；叠层母排各引脚从外壳侧方穿出以便与外部电路连接。与传统的基于键合线互连和单面散热的封装结构相比，本发明便于发挥叠层母排低寄生参数的优势，最大化发挥MOSFET的高速开关性能，可双面散热以提高功率密度，并具有空间紧凑、装配简单快捷等特点。
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公开(公告)号：CN110634817A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910912563.0
申请日：2019-09-25
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L23/367 , H01L23/373 , H01L23/48 , H01L25/18
Abstract: 本发明涉及电力电子器件技术领域，尤其涉及一种由IGBT和MOSFET构成的混合功率模块的封装结构，包括底部金属板和顶部金属板，所述底部金属板和顶部金属板上分别隔离设置有两块DBC板；所述顶部DBC板上并联设置有MOSFET，所述底部DBC板上并联设置有Si IGBT和二极管芯片；所述顶部金属板与底部金属板上DBC板通过排针和排母连接。与传统的单面散热的封装结构相比，本发明能够遏制空间分布参数对MOSFET高速开关工作性能的影响，可双面散热以提高功率密度，并具有空间紧凑、装配简单快捷等特点；同时，本发明提供的封装结构能够以较低的成本获得较好的模块性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105914196A
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201610292328.4
申请日：2016-05-05
Applicant: 江西中能电气科技股份有限公司 , 湖南大学
IPC: H01L23/49
CPC classification number: H01L2224/0603 , H01L2224/48247 , H01L24/45 , H01L2224/4502
Abstract: 本发明涉及一种单芯片双向IGBT单管的封装结构，其包括单芯片双向IGBT器件、底部金属板、外部引脚和绝缘外壳；底部金属板覆盖并紧贴单芯片双向IGBT器件的第二发射极区设置；底部金属板与第二门极区保持适当绝缘间距；单芯片双向IGBT器件的各个发射区和门极区分别与对应的外部引脚连接；绝缘外壳包裹在单芯片双向IGBT器件的外围，底部金属板的下表面外露。本发明解决了单芯片双向IGBT器件“两个电极共面”这一特点带来的不易封装的问题；使单芯片双向IGBT单管的外形、封装工艺与传统分立式逆阻型IGBT单管相兼容，与由两只逆阻型IGBT单管构成的双向开关相比，功率密度更高，非常适用于高性能电力电子装置与系统，如矩阵式变换器等，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN105789293A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201610294630.3
申请日：2016-05-05
Applicant: 湖南大学 , 江西中能电气科技股份有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L23/367 , H01L23/492
CPC classification number: H01L29/7393 , H01L23/367 , H01L23/492
Abstract: 本发明涉及一种单芯片双向IGBT模块的封装结构，其包括依次设置的底部金属板、底部DBC板、单芯片双向IGBT器件、顶部DBC板以及顶部金属板；底部DBC板包括第二门极覆铜区和第二发射极覆铜区；单芯片双向IGBT器件的第二门极和第二发射极分别与第二门极覆铜区和第二发射极覆铜区连接；顶部DBC板包括第一门极覆铜区和第一发射极覆铜区。将单芯片双向IGBT器件上、下表面的电极分别焊接在两块DBC板上，利用焊接互连代替了金属键合线互连，解决了金属键合线及其焊接界面热机械疲劳失效的问题，提高了模块的耐电流冲击能力和可靠性；同时，与金属键合线互连相比，焊接互连缩短了外部引脚与电极互连的距离，减小了模块的寄生参数。
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公开(公告)号：CN110634817B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN201910912563.0
申请日：2019-09-25
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L23/367 , H01L23/373 , H01L23/48 , H01L25/18
Abstract: 本发明涉及电力电子器件技术领域，尤其涉及一种由IGBT和MOSFET构成的混合功率模块的封装结构，包括底部金属板和顶部金属板，所述底部金属板和顶部金属板上分别隔离设置有两块DBC板；所述顶部DBC板上并联设置有MOSFET，所述底部DBC板上并联设置有Si IGBT和二极管芯片；所述顶部金属板与底部金属板上DBC板通过排针和排母连接。与传统的单面散热的封装结构相比，本发明能够遏制空间分布参数对MOSFET高速开关工作性能的影响，可双面散热以提高功率密度，并具有空间紧凑、装配简单快捷等特点；同时，本发明提供的封装结构能够以较低的成本获得较好的模块性能。
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公开(公告)号：CN108172617A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201711410556.8
申请日：2017-12-23
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/739 , H01L23/04 , H01L23/20 , H01L23/367 , H01L21/52 , H01L21/54
Abstract: 发明公布了一种圆形大尺寸IGBT芯片压接封装结构及制造方法，其包括自上而下依次设置的发射极端盖、发射极钼片、栅极弹簧针组件、栅极金属、发射极钼片定位架、柔软导电金属薄片、发射极金属、IGBT芯片、集电极金属、集电极带定位孔钼片、集电极端盖等。采用此压接封装结构，故障扇区隔离方法简单，只需更换故障区扇形导电钼片为绝缘片，并将芯片表面栅极金属特定连接处切断；器件通过集电极端盖和发射极端盖进行双面散热；无金属键合线及焊接界面，消除传统器件键合点和焊接层疲劳失效的瓶颈，对热机械疲劳的抵抗力较强；器件内部采用对称结构设计，降低内部各扇形分区杂散电感，使杂散电感分布趋于一致，减小模块的寄生参数，提高器件的电气性能。
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公开(公告)号：CN105789292A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201610293097.9
申请日：2016-05-05
Applicant: 湖南大学 , 江西中能电气科技股份有限公司
IPC: H01L29/739 , H01L23/367 , H01L23/492
CPC classification number: H01L29/7393 , H01L23/367 , H01L23/492
Abstract: 本发明涉及一种单芯片双向IGBT单管的封装结构，其包括底部金属板和顶部金属板，单芯片双向IGBT器件设置在所述底部金属板和所述顶部金属板之间，所述顶部金属板覆盖并紧贴单芯片双向IGBT器件的第一发射极，所述底部金属板覆盖并紧贴单芯片双向IGBT器件的第二发射极，所述顶部金属板与第一门极保持适当绝缘间距，所述底部金属板与第二门极保持适当绝缘间距；通过将两发射极分别与对应的所述底部金属板和所述顶部金属板连接，解决了单芯片双向IGBT器件“两个电极共面”带来的不易封装的问题，同时使单芯片双向IGBT单管的外形、封装工艺与传统分立式逆阻型IGBT单管相兼容，并使单芯片双向IGBT单管具备了双面散热能力，提高了功率密度。
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