[发明专利]具有新型焊线的电力电子模块装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及大功率电力半导体模块、功率控制电路、智能功率组件和高频开关电源等应用场合，具体是涉及一种具有新型焊线的电力电子功率模块装置。

背景技术

在电力电子功率模块的发展中，随着集成度提高，体积减小，使得单位散热面积上的功耗增加，从而导致较高的模块内部工作温度。过高的模块内部工作温度会带来一系列问题，其中之一为金属焊线的安全性问题。传统电力电子功率模块中采用的金属焊线，一般为铝材料制成，铝材料具有较高的热膨胀率(23.2×10^-6K^-1)。当环境温度发生变化或者组件在使用中发热时，会在金属焊线与金属散热底板的交界面上产生热应力，长期承受这样的应力会使金属焊线发生断裂，带来可靠性问题，进而影响整个模块的寿命。

鉴于此，本发明提出一种新型焊线，可以降低金属焊线与其接合材料交界面的应力，增强了焊线的可靠性，提高电力电子功率模块的寿命。

发明内容

本发明针对传统电力电子功率模块中焊线与其接合材料之间应力较大的不足，提出一种新型焊线材料，并应用于电力电子功率模块装置。本发明提出的具有新型焊线的电力电子功率模块装置与传统模块相比，可以降低金属焊线与其接合材料交界面之间的应力，增强其可靠性，使整个功率模块的性能得到进一步改善。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

使用具有低膨胀系数的金属替代传统铝金属，作为电力电子功率模块中的金属焊线，来达到降低应力的目的。

一种具有新型焊线的电力电子功率模块装置，其特征在于：使用具有低膨胀系数的金属作为芯片之间或芯片与底板电极之间的连接焊线。

作为优选，所述的金属焊线可以采用钼金属(Mo)，其热膨胀系数为5.2×10^-6K^-1。

作为优选，所述的金属焊线可以采用铬金属(Cr)，其热膨胀系数为6.2×10^-6K^-1。

本发明由于采用了以上技术方案，具有以下显著的技术效果：在传统电力电子功率模块装置的基础上，通过采用新型低膨胀系数金属代替铝金属作为金属焊线，有效地解决了传统铝焊线与其接合材料的交界面上具有较大热应力的不足，有效改善了金属焊线的安全性问题，并提高了整个功率模块装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的一种具有新型焊线的电力电子功率模块装置的实施例1的俯视示意图。

图2为本发明的一种具有新型焊线的电力电子功率模块装置的实施例2的俯视示意图。

其中：101-电极、102-金属散热底板、103-芯片1、104-金属焊线、105-芯片2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

104金属焊线采用低膨胀系数金属钼(Mo)，其热膨胀系数为5.2×10^-6K^-1，通常采用压接方式。

实施例2

104金属焊线采用低膨胀系数金属铬(Cr)，其热膨胀系数为6.2×10^-6K^-1，通常采用压接方式。

通过上述实例阐述了本发明，同时也可以采用其他实例实现本发明，本发明不局限与上述具体实例，因此本发明由所附权利要求范围限定。