[發明專利]一種采用超聲焊接端子的半導體功率模塊

在審

• 申請號: 202010721380.3
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111787695A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 姚二現;王立;李宇柱;黃全全;楊金龍;劉克明
• 申請（專利權）人: 南瑞聯研半導體有限責任公司
• 主分類號: H05K1/18
• 分類號: H05K1/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松

本發明公開了一種采用超聲焊接端子的半導體功率模塊，所述下殼體設置在金屬基板上，下殼體內設置有多個間隔，每個間隔內設置有絕緣陶瓷襯板，每塊絕緣陶瓷襯板上設置有IGBT芯片和FWD芯片，IGBT芯片和FWD芯片構成一個半橋電路，多個半橋電路構成一個全橋電路；所述下殼體兩端分別嵌入有功率端子，功率端子的末端與絕緣陶瓷襯板相連接；所述信號端子嵌入間隔內設置的橫梁，信號端子末端分別與絕緣陶瓷襯板相連接。本發明簡化了模塊的生產過程，提高了模塊的生產效率，增強模塊工作的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種采用超聲焊接端子的半導體功率模塊，屬于功率半導體器件技術領域。

背景技術

模塊式封裝結構是大電流IGBT器件的常用封裝方式，功率半導體模塊封裝技術包含材料選擇、結構設計、工藝設計等問題。為了獲得較好的開通一致性，將強電弱電分離，在模塊設計時常將IGBT模塊的功率端子設計在模塊兩側，信號端子設計在模塊中間部位。

現有技術中常用插針端子組裝結構，生產時，端子座需要專門的固定工裝，并需要專門增加一道插接端子頭的工序，這樣增加了產線的復雜性，不利于模塊的自動化生產。另外，從模塊的絕緣金屬基板直接引出，端子頭部與端子座通過塑性變形連接在一起，如果模塊工作環境出現振動，會出現端子頭部從端子座中脫落的問題，從而影響模塊使用的可靠性。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種采用超聲焊接端子的半導體功率模塊。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種采用超聲焊接端子的半導體功率模塊，包括：下殼體，所述下殼體設置在金屬基板上，下殼體內設置有多個間隔，每個間隔內設置有絕緣陶瓷襯板，每塊絕緣陶瓷襯板上設置有IGBT芯片和FWD芯片，IGBT芯片和FWD芯片構成一個半橋電路，多個半橋電路構成一個全橋電路；所述下殼體兩端分別嵌入有功率端子，功率端子的末端與絕緣陶瓷襯板相連接；所述信號端子嵌入間隔內設置的橫梁，信號端子末端分別與絕緣陶瓷襯板相連接。

作為優選方案，所述信號端子包括：信號端子頭部、信號端子腳部，信號端子頭部從橫梁頂部伸出，所述信號端子腳部從橫梁底部伸出，信號端子腳部采用多個折彎的結構。

作為優選方案，所述信號端子腳部的厚度小于信號端子頭部。

作為優選方案，所述下殼體采用塑料材質。

作為優選方案，所述金屬基板上設置有安裝孔。

作為優選方案，所述下殼體上設置有安裝立柱。

作為優選方案，所述下殼體上設置有定位柱。

作為優選方案，所述功率端子和信號端子均通過超聲焊接方式與絕緣陶瓷襯板銅層連接。

作為優選方案，所述信號端子與橫梁一體成型。

作為優選方案，所述下殼體1上設置卡接部件。

有益效果：本發明提供的一種采用超聲焊接端子的半導體功率模塊，將信號端子改為一體化設計，避免端子頭部和端子座因振動導致的連接松動，將信號端子嵌入塑料殼體內，與絕緣陶瓷襯板的連接改為超聲鍵合，使信號端子與絕緣陶瓷襯板的連接方式更為簡單可靠。

附圖說明

圖1為本發明的模塊結構示意圖；

圖2為信號端子在塑料殼體中的嵌入結構。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。