[發明專利]一種焊接型IGBT模塊的電極焊接腳

在審

• 申請號: 201310312180.2
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN104347555A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 徐濤
• 申請（專利權）人: 西安永電電氣有限責任公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明涉及IGBT模塊領域，尤其涉及一種焊接型IGBT模塊的電極焊接腳。

背景技術

IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管），具有高頻率，特別容易開通和關斷等性能特點，是國際上公認的電力電子技術第三次革命的最具代表性的產品。

IGBT模塊封裝更是為IGBT在大電流、大功率容量應用領域的使用提供了保證。目前，IGBT模塊主要應用在變頻器的主回路逆變器及所有逆變電路，即DC/AC變換。當今以IGBT模塊為代表的新型電力電子器件是高頻電力電子線路和控制系統的核心開關元器件，已廣泛應用于電力機車、高壓輸變電、電動汽車、伺服控制器、UPS、開關電源、斬波電源等領域，市場前景非常好。

在IGBT模塊封裝制造工藝過程中，焊接工藝是IGBT模塊主要封裝工藝之一。IGBT模塊的焊接工藝主要包括芯片與DBC基板的焊接，DBC基板與底板的焊接，以及電極與DBC基板的焊接。其中，芯片和DBC基板的焊接質量直接影響著模塊的電氣特性和芯片的散熱能力；DBC基板與底板的焊接質量主要影響模塊的散熱能力和功率循環能力；電極和DBC基板的焊接質量則主要影響模塊的電氣特性和電極可承受功率循環的能力。因此，提升電極和DBC基板之間的焊接質量，對模塊的電氣特性和功率循環能力有著重要的意義。

目前，IGBT模塊常用電極結構見圖1、圖2和圖3，電極焊接腳002ˊ設計為長方體結構，在焊接時，先在DBC基板001ˊ的電極焊接位置均勻印刷上膏狀焊料或者在電極焊接腳002ˊ上包裹上片形焊料，然后通過工裝把電極與DBC基板001ˊ相互固定，將它們一起放入焊接爐內進行焊接，焊料熔化后將電極焊接腳002ˊ與DBC基板001ˊ焊接在一起。在實際焊接中，電極焊接腳002ˊ表面焊料浸潤較少或基本沒有浸潤，焊料基本堆積在電極焊接腳002ˊ下部和周圍，且易出現焊料在電極焊接腳002ˊ四周分布不均勻現象，具體見圖4至圖8。

現有電極在焊接中，由于焊料沒有對電極焊接腳形成立體浸潤堆積，且電極焊接腳材質與焊料材質不同，兩種材料的膨脹系數也不同，因此在多次功率循環之后，由于應力作用，電極焊接腳和DBC基板之間的焊接層出現裂紋，電極焊接的牢固性和電極抗機械沖擊的能力降低，存在電極脫落的風險。

因此，需要對現有的焊接型IGBT模塊的電極焊接腳進行優化，以增強電極焊接的可靠性，提高電極抗機械沖擊的能力。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種焊接可靠的IGBT模塊的電極焊接腳。

為解決上述問題，本發明揭示了一種焊接型IGBT模塊的電極焊接腳，所述電極焊接腳的上表面設置有導流槽。

優選地，所述導流槽的寬度≤電極焊接腳寬度的40%，所述導流槽的深度≤電極焊接腳厚度的50%。

優選地，所述導流槽的縱向截面為V型或U型。

優選地，所述導流槽的橫向截面為“十”字、“米”字或“井”字型。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明所揭示的焊接型IGBT模塊的電極焊接腳，通過在電極焊接腳的上表面設置有導流槽，在焊接時，熔化焊料可沿導流槽向四周流動，熔化焊料填充在導流槽內，使焊料包裹電極焊接腳，形成焊料對電極焊接腳的立體浸潤堆積，增大了焊料與電極焊接腳的接觸面積，電極焊接腳的上表面有更多焊料浸潤，從而使電極焊接腳與DBC基板緊密地焊接在一起，增強了焊接電極的功率循環能力和抗機械沖擊能力，提高了模塊電極的焊接質量。

附圖說明

圖1是現有技術中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳的主視圖；

圖2是現有技術中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳的左視圖；

圖3是現有技術中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳的俯視圖；

圖4是現有技術中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳焊接后的俯視圖；

圖5是圖4中A-A向的剖視圖；

圖6是圖5中C部的放大圖；

圖7是圖4中B-B向的剖視圖；

圖8是圖7中D部的放大圖；

圖9是本發明優選實施例中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳的主視圖；

圖10是本發明優選實施例中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳的左視圖；

圖11是本發明優選實施例中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳的俯視圖；

圖12是本發明優選實施例中焊接型IGBT模塊的電極焊接腳焊接后的俯視圖；

圖13是圖12中A-A向的剖視圖；