[发明专利]一种包含特殊功率端子的功率模块

说明书

技术领域

本发明属于电力电子学领域，涉及功率模块的封装，具体地说是一种包含特殊功率端子的功率模块。

背景技术

功率模块的功率端子，通常是用传统封装方法的封装的，而这种功率模块，在长时间工作后，功率端子容易脱落和出现失效的问题，主要原因是当功率端子承受大的外部应力或者热应力时，在温度和热应力作用下，功率端子出现脱落后失效，脱落的原因是缺少一种释放应力的结构，来抵消功率端子应变带来的应力对端子底部的影响。

发明内容

本发明的目的是设计出一种包含特殊功率端子的功率模块。

本发明要解决的是现有功率模块的功率端子长时间工作容易脱落导致失效的问题。

本发明的技术方案是：包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，芯片回流焊接在绝缘基板上，绝缘基板又直接通过钎焊焊接在散热板上，功率端子回流焊接在绝缘基板上，芯片与绝缘基板之间通过铝线键合实现电气连接，外壳安装在散热板上，其特征在于功率端子折弯成折弯结构，该折弯折弯包括U型，S型和L型，至少选用其中的一种。

本发明的优点是：由于本发明功率端子呈S型或U型结构或L型结构，这种结构不但增加了功率端子的刚度，同时很好平衡了功率端子的电阻，增加了焊接点的可靠性，使得功率端子不易脱落，从而功率模块的整体寿命大大增加了。

附图说明

图1为U型功率端子结构。

图2为S型功率端子结构。

图3为L型功率端子结构。

图4为S型功率端子功率模块的侧面结构。

图5为S型功率端子功率模块的立体图。

图6为L型功率端子功率模块的立体图。

图7为U型功率端子功率模块的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图所示，本发明的功率模块为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块，它包括绝缘栅双极型晶体管芯片9、绝缘基板10、散热板8、功率端子4、功率端子5、功率端子6，键合铝线7，塑料外壳11。绝缘栅双极型晶体管芯片9回流焊接在绝缘基板(DBC)10的导电铜层上，绝缘基板(DBC)10又直接通过钎焊焊接在散热板8上。功率端子4、功率端子5、功率端子6通过回流焊接在绝缘基板(DBC)10上。绝缘栅双极型晶体管芯片9与绝缘基板(DBC)10相应的导电层之间通过铝线7键合来实现电气连接。塑料外壳11安装在散热板8上。

上述功率端子4的结构为U型结构1或S型结构2，功率端子5的结构为U型结构1或S型结构2、功率端子6的的结构为U型结构1或S型结构2，见图1和图2所示。

本发明的功率模块的芯片还包括整流器、绝缘栅双极晶体管芯片9、金属氧化物半导体场效应晶体管、双击晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管和半导体闸流管。

本发明模块内部功率端子的数目至少两个，最多六个。功率端子的厚度为1mm-2mm。

功率端子4、功率端子5、功率端子6的结构还可以是其它形状3，如图3的L型。

芯片包括整流器、绝缘栅双极晶体管芯片、金属氧化物半导体场效应晶体管、双击晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管和半导体闸流管，至少选用其中的一种。

上述功率端子4、功率端子5、功率端子6和绝缘基板(DBC)10之间通过超声波压接连接或是通过软铅焊接连接。

绝缘基板(DBC)10包括氮化铝绝缘基板、氧化铝绝缘基板和氮化硅绝缘基板，至少选用其中的一种。塑料外壳11外壳上有一引出孔，上述功率端子4、功率端子5、功率端子6通过相应的引出孔和外面的母线通过螺栓连接。