IGBT模块用DBC基板需要注意什么

IGBT模块因其优异的电气性能，已经被广泛的应用于现代电力电子技术中，DBC基板的设计是IGBT模块结构设计中最重要的一环，DBC基板设计的优劣将直接影响到模块的电气特性，遵循一定的设计原则就可以很好的完成DBC基板的设计工作。

在IGBT模块封装设计中，承载IGBT芯片以及Diode芯片的DBC基板(Direct Bonding Cooper,简称DBC)的设计是IGBT模块结构设计的关键技术，DBC基板的材质选择、版图设计等各种设计因素直接影响到IGBT模块在完成封装制造之后的各项电气性能的优劣。

DBC基板版图设计

用于IGBT模块等各种电力电子模块的DBC基板主要类型为两类，即Al2O3陶瓷基板和AlN陶瓷基板，两种DBC基板在进行版图设计过程中，遵循的基本设计原则一致。

DBC基板尺寸类型

DBC基板厂家会根据用户需求，提供不同厚度DBC基板(不同厚度绝缘陶瓷层、不同厚度铜层)，市场上现有DBC基板绝缘陶瓷层厚度类型主要有：0.25mm、0.32mm、0.38mm、0.5mm、0.63mm、1mm等类型，表面铜层厚度类型主要有：0.1mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm等类型。不同厚度绝缘陶瓷层对应不同的绝缘等级，不同厚度铜层对应不同的电流承载能力，用户可根据所设计模块的绝缘耐压需求、电流电压等级以及散热设计需求采用合适类型的DBC基板。需要注意的是，用户在设计选择过程中，DBC基板上下表面铜层尽量采用一致厚度，厚度差不可超越50um,且DBC基板铜层厚度不可大于陶瓷层厚度。同时，小尺寸DBC基板通常采用母板裁剪的方式制作，母板尺寸有限，各个DBC基板厂家所能提供的最大尺寸母板各异，因此用户在模块设计过程中要注意避免所设计的DBC基板版图超越母板尺寸，造成DBC基板设计上的不合理。

DBC基板版图设计原则

DBC基板在IGBT模块中主要起到电气连接承载各种芯片的作用，在进行DBC基板版图的设计工作中，主要需要注意以下几个方面：

上下铜层边缘距离陶瓷层边缘距离尺寸

工程技术人员会根据所设计的模块绝缘耐压、模块结构特点、芯片排布方式等级选择不同尺寸的基板尺寸，上下铜层边缘距离陶瓷层边缘距离要设计合理

上铜层版图设计铜层线径及铜层间距

DBC基板上铜层版图设计是DBC基板设计的主要工作，版图主要根据用户模块结构特点、芯片排布、散热性能等因素进行设计，在DBC基板版图设计过程中，在满足各项要求下，需要注意各型DBC基板有最小线径要求以及铜层最小间距要求，最小线径、铜层最小间距与所选择的铜层厚度有关，线径过小、铜层间距过小会造成DBC基板通流能力不足、器件间隔绝缘耐压不足等缺陷。

上铜层版图设计铜层刻蚀误差

DBC基板版图实际尺寸为B±C,B值为工程技术人员设计值，会存在一个误差值C，该误差值与所选择的DBC基板铜层厚度有关。

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来源： 中国电力电子产业网