專利名稱：平板型igbt模塊封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT (雙極型三極管)和MOS (絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；M0SFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動功率小而飽和壓降低，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。平板型IGBT模塊主要應(yīng)用于高壓直流輸變電領(lǐng)域，該模塊可用于多個模塊串聯(lián)，可實現(xiàn)積木堆棧結(jié)構(gòu)、功率大等特點。在直流輸變電系統(tǒng)中，常將許多模塊串聯(lián)使用，也就是把模塊堆疊成一串，因此，每個模塊在機械結(jié)構(gòu)上需要分散很大的力。而這種力主要集中在頂蓋、外殼、底板上，頂蓋、底板均為平板設(shè)計，那么壓力主要承受在外殼上，外殼設(shè)計的優(yōu)劣直接關(guān)系了模塊是否能夠承受很大的安裝力。因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)。
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型實施例提供一種平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)能夠簡單、方便、準確的實現(xiàn)模塊頂蓋、外殼和底板的組合連接。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案如下—種平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的頂蓋和底板，所述封裝結(jié)構(gòu)還包 括安設(shè)于所述頂蓋和底板之間的外殼，所述外殼由若干邊框一體成型，邊框與頂蓋和底板形成用于收容IGBT模塊的收容空間，所述相連的邊框內(nèi)側(cè)設(shè)為圓角結(jié)構(gòu)。作為本實用新型的進一步改進，外殼與頂蓋和/或底板接觸面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)放置有均壓墊。作為本實用新型的進一步改進，圓角結(jié)構(gòu)設(shè)于凹槽內(nèi)側(cè)范圍。作為本實用新型的進一步改進，頂蓋和底板設(shè)有若干相互對應(yīng)的安裝孔，所述外殼上設(shè)有若干與所述安裝孔對應(yīng)的垂直于所述頂蓋和底板的定位孔。作為本實用新型的進一步改進，定位孔設(shè)于所述外殼邊框的兩端。作為本實用新型的進一步改進，定位孔還設(shè)于所述外殼邊框的兩端之間，同一個邊框上的定位孔之間的距離相等。作為本實用新型的進一步改進，外殼的一邊框上設(shè)有若干凹陷設(shè)置的安裝部。作為本實用新型的進一步改進，安裝部上設(shè)有與頂蓋和底板平行的安裝孔。本實用新型的有益效果是平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)能夠簡單、方便、準確的實現(xiàn)模塊頂蓋、外殼和底板的組合連接。外殼中圓角結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠有限分散該外殼在制作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，有效地解決模塊在使用環(huán)境中的壓力分配及壓力均衡問題；外殼上凹槽的設(shè)計能夠放置均壓墊，起到均衡壓力的作用。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖2為本實用新型一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)中外殼的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)中外殼的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本實用新型一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)中外殼的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本實用新型另一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)中外殼的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6本實用新型另一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)中外殼的局部結(jié)構(gòu)示意圖。其中頂蓋、10 ;第一安裝孔、11 ;第二安裝孔、12 ;第三安裝孔、13 ;第四安裝孔、14 ;第五安裝孔、15 ;第六安裝孔、16 ;第七安裝孔、17 ;第八安裝孔、18 ;底板、20 ;外殼、30 ；第一邊框、31 ;第 二邊框、32 ;第三邊框、33 ;第四邊框、34 ;收容空間、35 ;第一圓角、351 ;第二圓角、352 ;第三圓角、353 ;第四圓角、354 ;第一定位孔、301 ;第二定位孔、302 ;第三定位孔、303 ;第四定位孔、304 ;第五定位孔、305 ;第六定位孔、306 ;第七定位孔、307 ;第八定位孔、308 ;第一安裝部、361 ;第二安裝部、362 ;第一固定孔、3611 ;第二固定孔、3621 ;凹槽、37。
具體實施方式
本實用新型公開了一種平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的頂蓋和底板還包括安設(shè)于所述頂蓋和底板之間的外殼，外殼由若干邊框一體成型，邊框與頂蓋和底板形成用于收容IGBT模塊的收容空間，相連的邊框內(nèi)側(cè)設(shè)為圓角結(jié)構(gòu)。本實用新型提供的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)能夠簡單、方便、準確的實現(xiàn)模塊頂蓋、外殼和底板的組合連接。外殼中圓角結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠有限分散該外殼在制作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，有效地解決模塊在使用環(huán)境中的壓力分配及壓力均衡問題。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。[0027]參圖1所示，本實用新型一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的頂蓋10和底板20,還包括安設(shè)于頂蓋10和底板20之間的外殼30。其中，頂蓋10和底板20為金屬材質(zhì),分別引出IGBT模塊內(nèi)部的發(fā)射極和集電極,控制極固定于外殼30的一側(cè)邊上。參圖2所示為本實施方式平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)中外殼30的結(jié)構(gòu)示意圖，優(yōu)選地本實施方式中外殼30設(shè)為長方形，當然在其他實施方式中也可以設(shè)置為正方形或其他形狀。外殼30由若干邊框一體成型，外殼30采用GPO材質(zhì)，具有阻燃、拉伸強度大、耐沖擊、絕緣強度高等特點，外殼30設(shè)計根據(jù)IGBT模塊尺寸而定，采用特殊工藝制作，整體外殼設(shè)計優(yōu)良。外殼30包括第一邊框31、第二邊框32、第三邊框及33及第四邊框34。第一邊框31、第二邊框32、第三邊框及33及第四邊框34與頂蓋10和底板20形成用于收容IGBT模塊的收容空間35，第一邊框31和第二邊框32、第二邊框32和第三邊框33、第三邊框及33和第四邊框34及第四邊框34和第一邊框31的內(nèi)側(cè)為圓弧設(shè)計，設(shè)為圓角結(jié)構(gòu)，分別為第一圓角351、第二圓角352、第三圓角353和第四圓角354，如此能夠有限分散該外殼在制作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，使得外殼在制作出來后尺寸誤差小，滿足設(shè)計要求。進一步地，頂蓋10和底板20上設(shè)有若干相互對應(yīng)的安裝孔，外殼30上設(shè)有若干與安裝孔對應(yīng)的垂直于頂蓋10和底板20的定位孔。定位孔可設(shè)于外殼邊框的兩端或兩端之間。參圖1-3所示，在本實施方式中外殼30上，第四邊框34和第一邊框31交界處設(shè)有第一定位孔301,第一邊框31的中點上設(shè)有第二定位孔302,第一邊框31和第二邊框32交界處設(shè)有第三定位孔303，第二邊框的中點上設(shè)有第四定位孔304，第二邊框32和第三邊框33交界處設(shè)有第五定位孔305， 第三邊框33的中點上設(shè)有第六定位孔306，第三邊框及33和第四邊框34交界處設(shè)有第七定位孔307，第四邊框的中點上設(shè)有第八定位孔308。對應(yīng)地，頂蓋10上設(shè)有8個安裝孔，分別為第一安裝孔11、第二安裝孔12、第三安裝孔13、第四安裝孔14、第五安裝孔15、第六安裝孔16、第七安裝孔17和第八安裝孔18，底板20上也相應(yīng)地設(shè)有八個安裝孔(未圖示)。上述定位孔及安裝孔的數(shù)量和位置僅為本實用新型的一優(yōu)選實施方式，在其他實施方式中邊框上中點可以不設(shè)置定位孔，也可以在一個邊框上等間距或不等間距地設(shè)置其他數(shù)量的定位孔。上述外殼30上的第一定位孔301、第二定位孔302、第三定位孔303、第四定位孔304、第五定位孔305、第六定位孔306、第七定位孔307及第八定位孔308分別于頂蓋10上第一安裝孔11、第二安裝孔12、第三安裝孔13、第四安裝孔14、第五安裝孔15、第六安裝孔16、第七安裝孔17及第八安裝孔18以及對應(yīng)底板30上的安裝孔對應(yīng)設(shè)置，定位孔中套有鋼絲螺套，如此設(shè)置能夠有效使外殼連接頂蓋和底板。進一步地，結(jié)合參圖4所示，在外殼30的一邊框上設(shè)有若干凹陷設(shè)置的安裝部。如在本實施方式中，安裝部數(shù)量設(shè)置為兩個，分別為第一安裝部361和第二安裝部362，第一安裝部361和第二安裝部362設(shè)于第三邊框33上，且與第三邊框33的中點對稱。第一安裝部361和第二安裝部362上設(shè)有與頂蓋10和底板20平行的第一固定孔3611和第二固定孔3621，第一固定孔3611和第二固定孔3621為M4螺母孔，放置兩個M4螺母，實現(xiàn)IGBT模塊上控制極的固定。[0034]本實用新型另一實施方式中平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的頂蓋10和底板20,還包括安設(shè)于頂蓋10和底板20之間的外殼30。其中，頂蓋10和底板20為金屬材質(zhì)，分別引出IGBT模塊內(nèi)部的發(fā)射極和集電極,控制極固定于外殼30的一側(cè)邊上。參圖5、圖6所不,夕卜殼30由若干邊框一體成型，包括第一邊框31、第二邊框32、第三邊框及33及第四邊框34。第一邊框31、第二邊框32、第三邊框及33及第四邊框34與頂蓋10和底板20形成用于收容IGBT模塊的收容空間35，第一邊框31和第二邊框32、第二邊框32和第三邊框33、第三邊框及33和第四邊框34及第四邊框34和第一邊框31的內(nèi)側(cè)為圓弧設(shè)計，設(shè)為圓角結(jié)構(gòu)，分別為第一圓角351、第二圓角352、第三圓角353和第四圓角354。與第一實施方式不同的是,在外殼30與頂蓋10和/或底板20接觸面即外殼上下表面至少一面上設(shè)有凹槽37,本實施方式中凹槽37與外殼外邊緣的距離一定，繞設(shè)呈略小于外殼外邊緣的長方形，第一圓角351、第二圓角352、第三圓角353和第四圓角354設(shè)于凹槽37內(nèi)側(cè)范圍，在凹槽37內(nèi)放置有均壓墊，起到均衡壓力的作用。本實用新型中平板型IGBT模塊在封裝首先將外殼放置于底板上，將外殼和底板(集電極)通過外殼上的定位孔和底板上的安裝孔進行對位，采用螺母進行固定，然后在外殼的中間收容空間內(nèi)實現(xiàn)IGBT模塊內(nèi)部子單元模塊的裝配，最后將頂蓋(發(fā)射極)通過外殼上的定位孔和頂蓋上的安裝孔進行對位，采用螺母進行固定，在外殼邊框上的安裝部上引出控制極，采用M4螺母進行固定。由以上技術(shù)方案可以見，本實用新型實施例提供的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)能夠簡單、方便、準確的實現(xiàn)模塊頂蓋、外殼和底板的組合連接。外殼中圓角結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠有限分散該外殼在制作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，有效地解決模塊在使用環(huán)境中的壓力分配及壓力均衡問題；外殼上凹槽的設(shè)計能夠放置均壓墊，起到均衡壓力的作用。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神 或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
權(quán)利要求1.一種平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的頂蓋和底板，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括安設(shè)于所述頂蓋和底板之間的外殼，所述外殼由若干邊框一體成型，邊框與頂蓋和底板形成用于收容IGBT模塊的收容空間，所述相連的邊框內(nèi)側(cè)設(shè)為圓角結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外殼與頂蓋和/或底板接觸面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)放置有均壓墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓角結(jié)構(gòu)設(shè)于凹槽內(nèi)側(cè)范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂蓋和底板設(shè)有若干相互對應(yīng)的安裝孔，所述外殼上設(shè)有若干與所述安裝孔對應(yīng)的垂直于所述頂蓋和底板的定位孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位孔設(shè)于所述外殼邊框的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位孔還設(shè)于所述外殼邊框的兩端之間，同一個邊框上的定位孔之間的距離相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外殼的一邊框上設(shè)有若干凹陷設(shè)置的安裝部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝部上設(shè)有與頂蓋和底板平行的安裝孔。
專利摘要本實用新型公開了一種平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)，包括平行設(shè)置的頂蓋和底板，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括安設(shè)于所述頂蓋和底板之間的外殼，所述外殼由若干邊框一體成型，邊框與頂蓋和底板形成用于收容IGBT模塊的收容空間，所述相連的邊框內(nèi)側(cè)設(shè)為圓角結(jié)構(gòu)。本實用新型的平板型IGBT模塊封裝結(jié)構(gòu)能夠簡單、方便、準確的實現(xiàn)模塊頂蓋、外殼和底板的組合連接。
文檔編號H01L23/04GK202905687SQ201220504969
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者李先亮, 張紅衛(wèi) 申請人:西安永電電氣有限責任公司