[发明专利]一种挖槽阻焊型IGBT模块底板

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种挖槽阻焊型IGBT模块底板。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，全文简称IGBT）具有高频率、高电压、大电流、尤其是容易开通和关断的性能特点，是国际上公认的电力电子技术第三次革命的最具代表性的产品，至今已经发展到第六代，商业化已发展到第五代。

绝缘栅双极型晶体管模块主要应用在变频器的主回路逆变器及一切逆变电路，即DC/AC变换中。当今以IGBT模块为代表的新型电力电子器件是高频电力电子线路和控制系统的核心开关元器件，现已广泛应用于电力机车、高压输变电、电动汽车、伺服控制器、UPS、开关电源、斩波电源等领域，市场前景非常好。

在IGBT模块封装中，通常需要将焊接有IGBT芯片的覆铜陶瓷基板（Direct Bond Copper，全文简称DBC）焊接在模块底板上，形成IGBT芯片散热通道，同时DBC基板的陶瓷层也起着实现模块内部电路与外部环境的绝缘隔离作用。而在实际焊接中，因DBC与底板的焊接面积大，DBC基板与底板之间焊料熔化后易出现熔化焊料外溢到非焊接区域，容易造成DBC与底板间的焊层变薄，焊料在DBC基板边缘堆积，不仅缩小了DBC基板上铜层与底板的爬电距离，而且还可导致模块的功率循环能力和绝缘能力降低。因此解决焊料外溢，避免焊层变薄和堆积，成为保证模块可靠性的关键问题之一。

目前，为了解决DBC基板与底板之间焊料熔化后焊料外溢到非焊接区域，比较常用的方法是在底板焊接区域边缘印刷阻焊涂层，要求阻焊涂层和底板表面有较强的粘附性，在焊料熔化温度下不出现阻焊涂层与底板剥离，阻焊涂层材料不与熔化焊料相浸润，实现在焊料熔化下阻挡焊料外溢到非焊接区域。由于焊料熔化后的流动为随机性的，没有规律性可循，而阻焊涂层又不能实现熔化焊料的导流，仅起到围堵作用，若熔化焊料在阻焊涂层的某一区域聚集流出，还是会出现焊层变薄和堆积。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的挖槽阻焊型IGBT模块底板，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种挖槽阻焊型IGBT模块底板，该挖槽阻焊型IGBT模块底板不仅能够保证对熔化焊料的围堵，同时还能够将外溢的熔化焊料进行流向引导，避免焊料外溢和堆积，保证焊层的厚度，从而保证模块的绝缘能力和功率循环能力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种挖槽阻焊型IGBT模块底板，所述挖槽阻焊型IGBT模块底板的焊接区域边缘设有凹槽，所述的凹槽内沿尺寸与焊接基板的外形尺寸匹配并构成一个封闭的圈。

优选的，在上述挖槽阻焊型IGBT模块底板中，所述凹槽形状为U字型或V字型。

进一步的，在上述挖槽阻焊型IGBT模块底板中，所述凹槽形状为V字型。

优选的，在上述挖槽阻焊型IGBT模块底板中，所述凹槽深度小于等于基板和模块底板间设计的焊料厚度。

优选的，在上述挖槽阻焊型IGBT模块底板中，所述凹槽上端面宽度小于等于3mm。

一种IGBT模块，其包括底板、焊接于底板上的基板、设置于基板上的IGBT芯片，所述底板的焊接区域边缘设有凹槽，所述的凹槽内沿尺寸与焊接基板的外形尺寸匹配并构成一个封闭的圈。

优选的，在上述IGBT模块中，所述凹槽形状为U字型或V字型。

优选的，在上述IGBT模块中，所述凹槽形状为V字型。

优选的，在上述IGBT模块中，所述凹槽深度小于等于基板和模块底板间设计的焊料厚度。

优选的，在上述IGBT模块中，所述凹槽上端面宽度小于等于3mm。

从上述技术方案可以看出，本发明通过在模块底板的焊接区域边缘设计一圈挖槽结构，对熔化态的外溢焊料进行导流，使熔化焊料均匀分布在限定焊接区域内，从而实现了阻止熔化焊料外溢的目的，可避免焊料在DBC基板边缘的堆积，并可保证焊层的厚度，有利于提升模块的绝缘能力和功率循环能力，防止出现模块绝缘失效和DBC基板与底板之间焊层的开裂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中一种刷阻焊层型IGBT模块底板的结构示意图；