[实用新型]一种集成电学器件的功率模块端子

说明书

本实用新型公开了一种集成了电学器件的功率模块端子，包括连接部和用于连接PCB板的上插针，连接部为中空结构，连接部的内部集成有电学器件，且具有使电学器件端部与插针或基板电连接形成电流通路的上导电层和下导电层，使端子具有电学功能且不改变封装结构，在实现功能拓展的同时满足封装小型化的需求，实现了封装空间的有效利用，避免了焊锡对功率模块端子机械连接结构的影响，缓解了端子的机械应力，提高了模块使用的安全可靠性。

技术领域

本实用新型涉及功率模块的封装技术领域，尤其涉及一种集成电学器件的功率模块端子。

背景技术

功率模块是电力电子器件如金属氧化物半导体(功率MOS管)、绝缘栅型场效应晶体管(IGBT)、快恢复二极管(FRD)按一定的功能组合封装成的电力开关模块，其主要用于电动汽车、光伏发电、风力发电、工业变频等场合下的功率转换。功率模块端子作为模块中信号及功率输入输出部件，对模块的电学性能、使用的安全可靠性具有重要作用。

如图1和图2所示，现有技术中常见的功率模块端子由底座6和插针5组成，底座6和插针5均为金属结构，插针5的下端插入底座6的通孔61中实现固定，底座6与功率模块内部基板8上表面电路层连接，插针5与外部PCB板7连接。功率模块端子起到外部PCB电路与功率模块内部电路的电学连接作用，其内部未集成具有其他功能的电学器件，但随着模块功率密度的提升及封装结构的小型化，外部PCB电路及模块内部电路中有限的空间内无法容纳更多的电学器件，限制了功率模块的功能拓展；而且上述结构的端子在底座焊接过程中，熔化的焊锡会进入通孔，在毛细作用下，熔化的焊锡的液面会高于外部液面，甚至与插针底面接触，不利于功率模块端子缓解机械应力，降低了安全性和可靠性。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种具有电学功能且不改变封装结构的功率模块端子。

技术方案：本实用新型的集成电学器件的功率模块端子包括连接部和用于连接PCB板的上插针，连接部为中空结构，连接部的内部集成有电学器件，且具有使电学器件端部与插针或基板电连接形成电流通路的上导电层和下导电层。

电学器件的端部与导电层冶金连接或机械连接。冶金连接方式包括软钎焊、激光焊接、烧结；机械连接方式为：电学器件的两端分别通过压块和弹性连接件与上导电层或下导电层贴合并实现电连接。

功率模块端子还包括用于连接基板的下插针，或下导电层包括用于连接基板的冶金连接部。连接部包括避免电学器件端部短路的绝缘层和用于保护电学器件防止其受到端子各组成部分相对位移产生的机械应力影响的支撑层。绝缘层和导电层机械或冶金连接。绝缘层和支撑层机械或冶金连接，或支撑层由绝缘材料制成并与导电层机械或冶金连接，不单独设置绝缘层。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：电流或其他形式的电信号通过上段插针-连接部-下段插针或相反的路径进行传递，使端子成为了具有电学功能的部件且不改变封装结构，在实现功能拓展的同时满足封装小型化的需求，实现了封装空间的有效利用，避免了焊锡对功率模块端子机械连接结构的影响，缓解了端子的机械应力，提高了模块使用的安全可靠性。

附图说明

图1为现有技术中功率模块结构图；

图2为现有技术中端子结构图；

图3为本实用新型实施例1的端子结构图；

图4为本实用新型实施例1端子在功率模块中的布置图；

图5为实施例1的剖面图和局部放大图；

图6为实施例1的导电层局部放大图；

图7为实施例2连接部的放大图；

图8为本实用新型插针螺纹连接方式示意图；

图9为实施例3的剖面图；