一种IGBT单管芯片并联焊接水道结构及其焊接方法与流程

本发明涉及igbt单管芯片散热，尤其是一种igbt单管芯片并联焊接水道结构及其焊接方法。

背景技术：

1、传统的电机控制器，比如新能源电机控制器使用标准的igbt模块压合到散热水道上形成电控核心单元，实现直流交流电的转换，缺点是功率模块价格高。另外一种低成本技术是使用igbt单管芯片并联，替代功率模块功能，同样的需要焊接到水道上。常见的散热方案比如特斯拉t-park封装的单管igbt芯片，使用银烧结工艺焊接到水道上，可以得到优良的散热性能，但是银的使用增加了非常高的成本，市场上并未得到普及。

2、为此我们提出一种igbt单管芯片并联焊接水道结构及其焊接方法。

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种igbt单管芯片并联焊接水道结构及其焊接方法，从而有效提高igbt芯片冷却效率，同时降低模块制造成本。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，包括：

4、水道，包括至少一个焊接面，水道在焊接面外侧开设有环绕焊接面的凹槽，焊接面顶部设置有凸点；

5、焊片，设置在凸点上；

6、igbt单管芯片，设置在焊片上，通过激光进行焊接；

7、其中，凹槽内灌装有液态环氧树脂，用于起到绝缘作用。

8、其进一步特征在于：

9、所述凹槽的深度和宽度均为2mm。

10、所述凸点的高度为0.1mm。

11、所述焊片的熔点为260℃。

12、所述焊接面上设置有多个焊接位，每个焊接位上设置有多个凸点。

13、一个焊接位上设置有四个凸点。

14、所述焊片的尺寸为焊盘的90％。

15、所述水道由铜制成。

16、所述水道内采用循环流动方式进行散热。

17、本发明还公开了一种igbt单管芯片并联焊接水道的焊接方法，包括如下步骤：

18、步骤一，在水道表面设置焊接面，焊接面外侧开设有环绕焊接面的凹槽，凹槽的深度和宽度都为2mm；

19、步骤二，焊接面上设置有多个焊接位，每个焊接位上均间隔设置有四个高度为0.1mm的凸点；

20、步骤三，把熔点为260℃，且尺寸为焊盘的90％的焊片放置在凸点上；

21、步骤四，在凹槽内灌装液态环氧树脂进行绝缘；

22、步骤五，把igbt单管芯片放置到焊片上，采用激光进行焊接，多个igbt单管芯片并联。

23、本发明的有益效果如下：

24、本发明结构紧凑、合理，操作方便，采用激光焊接通过焊片把igbt焊接在水道上，且在焊接面的外侧设置环绕焊接面的凹槽，在凹槽内灌装液态环氧树脂用于绝缘，有效提高igbt芯片冷却效率，同时降低模块制造成本。

25、同时，本发明还具备如下优点：

26、(1)焊接面顶部设置有多个焊接位，每个焊接位上设置有多个凸点，可以保证igbt单管芯片的焊接后的高度保持一致。

27、(2)液态环氧树脂的使用替代传统的绝缘纸，具备更好的绝缘性能和耐机械振动能力。

28、(3)通过焊片对igbt单管芯片和水道进行焊接，保证焊接的可靠性，减少锡膏工艺需要水洗的环节。

技术特征：

1.一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：所述凹槽(102)的深度和宽度均为2mm。

3.如权利要求2所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：所述凸点(103)的高度为0.1mm。

4.如权利要求1所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：所述焊片(2)的熔点为260℃。

5.如权利要求1所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：所述焊接面(101)上设置有多个焊接位，每个焊接位上设置有多个凸点(103)。

6.如权利要求5所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：一个焊接位上设置有四个凸点(103)。

7.如权利要求4所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：所述焊片(2)的尺寸为焊盘的90％。

8.如权利要求1所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：所述水道(1)由铜制成。

9.如权利要求8所述的一种igbt单管芯片并联焊接水道结构，其特征在于：所述水道(1)内采用循环流动方式进行散热。

10.一种igbt单管芯片并联焊接水道的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种IGBT单管芯片并联焊接水道结构及其焊接方法，包括水道，包括至少一个焊接面，水道在焊接面外侧开设有环绕焊接面的凹槽，焊接面顶部设置有凸点；焊片，设置在凸点上；IGBT单管芯片，设置在焊片上，通过激光进行焊接；其中，凹槽内灌装有液态环氧树脂，用于起到绝缘作用所述凹槽的深度和宽度均为2mm，所述凸点的高度为0.1mm，所述焊片的熔点为260℃，所述焊接面上设置有多个焊接位，每个焊接位上设置有多个凸点，一个焊接位上设置有四个凸点。本发明采用激光焊接通过焊片把IGBT焊接在水道上，且在焊接面的外侧设置环绕焊接面的凹槽，在凹槽内灌装液态环氧树脂用于绝缘，有效提高IGBT芯片冷却效率，同时降低模块制造成本。

技术研发人员：方海军,罗海斌,陆子堃
受保护的技术使用者：江苏索力德普半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21