[實用新型]電極及功率半導體模塊

有效

• 申請號: 201820787214.1
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN208538838U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 楊儉;陳亮亮;石彩云;龐榮樺
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01L23/49
• 分類號: H01L23/49
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 譚果林

本實用新型屬于電力電子技術領域，涉及一種電極及功率半導體模塊。電極包括頭部、緩沖部及底座，緩沖部連接在頭部與底座之間，緩沖部包括至少一個第一緩沖單元和至少一個第二緩沖單元，第一緩沖單元設有至少一個貫穿緩沖部的第一通孔，第一通孔具有閉合的壁面，第二緩沖單元設有至少一個貫穿緩沖部的孔槽，孔槽包括第二通孔和連接槽，連接槽上設有內端開口和外端開口，外端開口貫穿緩沖部的邊緣，第二通孔的壁面上設有與連接槽的內端開口連通的缺口。該電極能使外界應力均勻的分布在電極的緩沖部上，外界應力通過緩沖部的作用大幅度減小，從而使電極的底座受到的外界應力更小，緩解電極的底座的焊接面受到的外界應力，延長電極的使用壽命。

技術領域

本實用新型屬于電力電子技術領域，特別是涉及一種電極及功率半導體模塊。

背景技術

隨著功率IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊在光伏領域中的應用，各種環境因素對功率IGBT模塊的安裝可靠性影響越來越大。在光伏領域中，一般將需焊接電極焊接在功率IGBT模塊上，在各種惡劣環境中，傳統的需焊接電極已無法滿足其焊接可靠性的要求，越來越多的功率IGBT模塊廠商開始采用壓接的方式進行功率IGBT模塊的安裝。采用帶有緩沖結構的電極的功率IGBT模塊可以將所有電極一起壓入控制電路板，保證在壓入電極和拔出電極時，均勻分布電極本身受到的應力，同時使電極的底部(即焊接面)所承受的應力最小；在振動環境中，可充分釋放電極受到的應力，確保功率IGBT模塊的安裝可靠性的同時又提高了安裝效率并降低人工成本。

現有的帶有緩沖結構的電極一般是將電極的底部沖壓成S形來進行應力的緩沖，應力集中分布于電極下方的S形折彎處(電極在140N壓力及拉力的作用下，S形折彎處受到的最大壓強為2800Mpa，電極發生的形變量超過1mm)，這樣的電極結構雖然緩解了電極的底部的應力，但在電極的中段，應力分布非常集中，使電極易發生變形，從而影響電極的使用壽命，所以此種電極對材料的要求很高。

上述形式的電極，易發生變形，在惡劣的振動環境中，易影響電極的壽命，給電極的使用帶來不便，限制了電極的應用范圍。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有的電極易發生變形從而減少電極的使用壽命的技術問題，提供一種電極及功率半導體模塊。

為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種電極，包括頭部、緩沖部及底座，所述緩沖部連接在所述頭部與所述底座之間，所述緩沖部包括至少一個第一緩沖單元和至少一個第二緩沖單元，所述第一緩沖單元設有至少一個貫穿所述緩沖部的第一通孔，所述第一通孔具有閉合的壁面，所述第二緩沖單元設有至少一個貫穿所述緩沖部的孔槽，所述孔槽包括第二通孔和連接槽，所述連接槽上設有內端開口和外端開口，所述外端開口貫穿所述緩沖部的邊緣，所述第二通孔的壁面上設有與所述連接槽的內端開口連通的缺口。

根據本實用新型實施例的電極，在頭部和底座之間設置緩沖部，緩沖部設置至少一個第一緩沖單元和至少一個第二緩沖單元，第一緩沖單元設置至少一個貫穿所述緩沖部的第一通孔，第二緩沖單元設置至少一個貫穿所述緩沖部的孔槽，這種電極能保證電極在受到外界應力時，通過第一通孔的微小形變及孔槽的彈性形變將應力均勻的分布在緩沖部上，大幅度降低電極受到的外界應力。而且，因緩沖部設置有孔槽，孔槽設有的外端開口貫穿所述緩沖部的邊緣，使該電極可以拉伸也可以壓縮，在電極受到外界應力時，孔槽具有限位功能，限制了電極的最大形變量。

同時，外界應力通過緩沖部的作用已經大幅度減小了，從而使電極的底座受到的外界應力更小，緩解了電極的底座的焊接面受到的外界應力，避免電極的底座的焊接面脫落失效，導致電極的使用壽命減少。此外，該電極與現有的電極相比，該電極受到的外界應力大幅度降低，即使在惡劣的環境中，也能保證電極的強度，使之不易折斷及變形，增加了電極的使用壽命。

可選地，至少一個所述第一緩沖單元設有陣列排布的多個所述第一通孔。