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4500V高压IGBT模块设计与实验研置
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摘 要 ： 针 对 覆 铜 陶 瓷 板 （ Ｄ Ｂ Ｃ ） 展 开 设 计 ， 以 ４ ５ ００ Ｖ 高 压 绝 缘 栅 双 极 型 晶 体 管 （ Ｉ ＧＢＴ ） 为 研 宄 对 象 ， 提 出 了 一 种 多 物 理 场 耦 合 下 的 高 压 封 装 设 计 思 路 。 首 先 得 到 了 Ｄ Ｂ Ｃ 结 构 与 三 相 点 处 电 场 强 度 的 关 系 ， 并 建 立 了 Ｄ Ｂ Ｃ 热 阻 和 寄 生 参 数 的 数 学 模 型 ， 采 用 Ｆｍｉ ｍｘｒｎ 算 法 优 化 Ｄ Ｂ Ｃ 结 构 参 数 ， 在 保 证 绝 缘 及 电 磁 性 能 基 础 上 尽 可 能 减 小 ＤＢ Ｃ 带 来 的 热 阻 。 接 着 通 过 有 限 元 仿 真 验 证 了 优 化 后 模 块 结 壳 热 阻 降 低 了 １ ３ ％ ， 同 时 优 化 后 模 块 内 三 相 点 周 围 最 大 电 场 强 度 下 降 。 最 后 对 所 设 计 的 高 压 Ｉ ＧＢ Ｔ 模 块 进 行 封 装 与 测 试 ， 在 １ ０ ｋ Ｖ 绝 缘 耐 压 测 试 中 证 明 了 高 压 模 块 良 好 的 绝 缘 性 能 ， 并 在 ２ ８ ００ Ｖ ／ ３ ０ Ａ 条 件 下 证 明 了 其 良 好 的 开 关 性 能 ， 对 其 进 行 瞬 态 热 阻 测 试 证 明 其 较 好 的 散 热 性 能 。
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