[發明專利]一種包含特殊功率端子的功率模塊

無效

• 申請號: 201010538779.4
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN102064160A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 金曉行;姚禮軍;呂鎮;劉志宏
• 申請（專利權）人: 嘉興斯達微電子有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L23/48
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 沈志良

技術領域

本發明屬于電力電子學領域，涉及功率模塊的封裝，具體地說是一種包含特殊功率端子的功率模塊。

背景技術

功率模塊的功率端子，通常是用傳統封裝方法的封裝的，而這種功率模塊，在長時間工作后，功率端子容易脫落和出現失效的問題，主要原因是當功率端子承受大的外部應力或者熱應力時，在溫度和熱應力作用下，功率端子出現脫落后失效，脫落的原因是缺少一種釋放應力的結構，來抵消功率端子應變帶來的應力對端子底部的影響。

發明內容

本發明的目的是設計出一種包含特殊功率端子的功率模塊。

本發明要解決的是現有功率模塊的功率端子長時間工作容易脫落導致失效的問題。

本發明的技術方案是：包括芯片、絕緣基板、散熱板、功率端子和外殼，芯片回流焊接在絕緣基板上，絕緣基板又直接通過釬焊焊接在散熱板上，功率端子回流焊接在絕緣基板上，芯片與絕緣基板之間通過鋁線鍵合實現電氣連接，外殼安裝在散熱板上，其特征在于功率端子折彎成折彎結構，該折彎折彎包括U型，S型和L型，至少選用其中的一種。

本發明的優點是：由于本發明功率端子呈S型或U型結構或L型結構，這種結構不但增加了功率端子的剛度，同時很好平衡了功率端子的電阻，增加了焊接點的可靠性，使得功率端子不易脫落，從而功率模塊的整體壽命大大增加了。

附圖說明

圖1為U型功率端子結構。

圖2為S型功率端子結構。

圖3為L型功率端子結構。

圖4為S型功率端子功率模塊的側面結構。

圖5為S型功率端子功率模塊的立體圖。

圖6為L型功率端子功率模塊的立體圖。

圖7為U型功率端子功率模塊的立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。

如圖所示，本發明的功率模塊為絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊，它包括絕緣柵雙極型晶體管芯片9、絕緣基板10、散熱板8、功率端子4、功率端子5、功率端子6，鍵合鋁線7，塑料外殼11。絕緣柵雙極型晶體管芯片9回流焊接在絕緣基板(DBC)10的導電銅層上，絕緣基板(DBC)10又直接通過釬焊焊接在散熱板8上。功率端子4、功率端子5、功率端子6通過回流焊接在絕緣基板(DBC)10上。絕緣柵雙極型晶體管芯片9與絕緣基板(DBC)10相應的導電層之間通過鋁線7鍵合來實現電氣連接。塑料外殼11安裝在散熱板8上。

上述功率端子4的結構為U型結構1或S型結構2，功率端子5的結構為U型結構1或S型結構2、功率端子6的的結構為U型結構1或S型結構2，見圖1和圖2所示。

本發明的功率模塊的芯片還包括整流器、絕緣柵雙極晶體管芯片9、金屬氧化物半導體場效應晶體管、雙擊晶體管、結型場效應晶體管、肖特基二極管和半導體閘流管。

本發明模塊內部功率端子的數目至少兩個，最多六個。功率端子的厚度為1mm-2mm。

功率端子4、功率端子5、功率端子6的結構還可以是其它形狀3，如圖3的L型。

芯片包括整流器、絕緣柵雙極晶體管芯片、金屬氧化物半導體場效應晶體管、雙擊晶體管、結型場效應晶體管、肖特基二極管和半導體閘流管，至少選用其中的一種。

上述功率端子4、功率端子5、功率端子6和絕緣基板(DBC)10之間通過超聲波壓接連接或是通過軟鉛焊接連接。

絕緣基板(DBC)10包括氮化鋁絕緣基板、氧化鋁絕緣基板和氮化硅絕緣基板，至少選用其中的一種。塑料外殼11外殼上有一引出孔，上述功率端子4、功率端子5、功率端子6通過相應的引出孔和外面的母線通過螺栓連接。