[實用新型]一種功率模塊

有效

• 申請號: 201820987453.1
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN208538840U
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 陳亮亮;楊儉;張亦典
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01L23/495
• 分類號: H01L23/495;H01L23/49;H01L25/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了一種功率模塊，包括：外框、底板、蓋板、基板和芯片，所述外框上設有功率電極和信號端子，所述功率電極和信號端子與外框一體成型并通過鍵合引線與基板相連接，所述外框設置在底板上，基板設置在外框中并與底板相連接，所述基板上分布有若干芯片，所述蓋板與外框相連接。本實用新型通過將外框、功率電極和端子注塑一體成型，在保證了電極及端子裝配牢固性的同時，省去了信號端子和功率電極的焊接步驟，同時通過鍵合引線完成電極、端子與基板之間的互聯，有效的避免了由焊接式電極安裝帶來的長期應力疲勞及由不同熱膨脹系數材料帶來的熱疲勞，確保了模塊的可靠性，同時提高了生產效率并降低了成本。

技術領域

本實用新型屬于電力電子領域，尤其涉及一種功率模塊。

背景技術

隨著功率IGBT模塊廣泛的應用于各種工業場所，對IGBT模塊可靠性的要求越來越高，焊接式的電極由于在安裝時會帶給焊接處長期的應力，以及焊接處基板材料與電極材料的熱膨脹系數的差異，都會對模塊的長期可靠性的造成影響。

現有通用的半橋式功率模塊封裝，如圖1，一般是將三個功率電極，四個信號端子通過與DBC板（陶瓷覆銅基板）焊接后，再安裝外殼的一種封裝形式，其制造工藝繁復，需要進行多次焊接，且對焊接工藝的要求較高，會影響產品的良率。其功率電極在進行安裝后會對底部產生長期的應力，應力集中在電極底部的焊接區域，同時由于電極與焊料的熱膨脹系數不同，在模塊使用時，反復的溫度變化使得焊點容易開裂，最終導致模塊的失效。

實用新型內容

本實用新型為解決上述功率電極底部承受應力大和焊點容易開裂的技術問題，提供一種功率模塊。

本實用新型的一種功率模塊，包括：外框、底板、蓋板、基板和芯片，所述外框上設有功率電極和信號端子，所述功率電極和信號端子與外框一體成型并通過引線鍵合與基板相連接，所述外框設置在底板上，基板設置在外框中并與底板相連接，所述基板上分布有若干芯片，所述蓋板與外框相連接。

進一步的，所述外框的內壁上端與蓋板的背面對應處均設有卡扣，所述蓋板與外框通過卡扣相連接。

優選的，所述功率電極與外框一體成型的一端均設置在外框一側的側壁上，所述功率電極彼此間隔距離相等。

另一種優選方案，所述功率電極包括正電極和負電極和輸出電極，所述正電極和負電極相背設置，所述正電極和負電極與外框一體的支撐部分彼此平行。

進一步的，所述正電極和負電極之間的間距距離為負電極到輸出電極之間的間距距離的二分之一。

進一步的，所述引線鍵合使用的的引線為鋁線、銅線或金線等。

進一步的，所述功率模塊還包括金屬環，所述金屬環將外框固定在底板上。

進一步的，所述基板為DBC板，所述芯片焊接在DBC板上，所述DBC板連接在底板上。

進一步的，所述外框通過密封膠與底板相連接。

進一步的，所述蓋板上開設有電極口、端子口和螺絲孔，功率電極穿過所述電極口，信號端子穿過所述端子口，將螺母放入所述螺絲孔，螺絲孔中的螺母與折彎后的功率電極的安裝孔對齊。

本實用新型的一種功率模塊通過將外框、功率電極和信號端子注塑一體成型，在保證了電極及端子裝配牢固性的同時，省去了信號端子、功率電極的焊接步驟，同時通過鍵合引線完成電極、端子與基板之間的互聯，有效的避免了由焊接式電極安裝帶來的長期應力疲勞及由不同熱膨脹系數材料帶來的熱疲勞，確保了模塊的可靠性，同時提高了生產效率并降低了成本。

附圖說明

圖1是現有技術提供的現有功率模塊的結構圖；

圖2是本實用新型實施例提供的功率模塊的結構圖；