一种包含特殊功率端子的功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种包含特殊功率端子的功率模块，包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，功率端子通过软钎焊接或者超声波压接方式焊接在绝缘基板上。本实用新型专利技术的功率模块，由于包含特殊结构的功率端子，可以很好平衡功率端子的刚度和电阻，增加焊接点的可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力电子学领域，涉及功率模块的封装，具体地说是一种包含特 殊功率端子的功率模块。
技术介绍
功率模块的功率端子，通常是用传统封装方法的封装的，而这种功率模块，在长时 间工作后，功率端子容易脱落和出现失效的问题，主要原因是当功率端子承受大的外部应 力或者热应力时，在温度和热应力作用下，功率端子出现脱落后失效，脱落的原因是缺少一 种释放应力的结构，来抵消功率端子应变带来的应力对端子底部的影响。
技术实现思路
本技术的目的是设计出一种包含特殊功率端子的功率模块。本技术要解决的是现有功率模块的功率端子长时间工作容易脱落导致失效 的问题。本技术的技术方案是包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，芯片回 流焊接在绝缘基板上，绝缘基板又直接通过钎焊焊接在散热板上，功率端子回流焊接在绝 缘基板上，芯片与绝缘基板之间通过铝线键合实现电气连接，外壳安装在散热板上，其特征 在于功率端子折弯成折弯结构，该折弯折弯包括U型，S型和L型，至少选用其中的一种。本技术的优点是由于本技术功率端子呈S型或U型结构或L型结构，这 种结构不但增加了功率端子的刚度，同时很好平衡了功率端子的电阻，增加了焊接点的可 靠性，使得功率端子不易脱落，从而功率模块的整体寿命大大增加了。附图说明图1为U型功率端子结构。图2为S型功率端子结构。图3为L型功率端子结构。图4为S型功率端子功率模块的侧面结构。图5为S型功率端子功率模块的立体图。图6为L型功率端子功率模块的立体图。图7为U型功率端子功率模块的立体图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。如图所示，本技术的功率模块为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块，它包括绝 缘栅双极型晶体管芯片9、绝缘基板10、散热板8、功率端子4、功率端子5、功率端子6，键合 铝线7，塑料外壳11。绝缘栅双极型晶体管芯片9回流焊接在绝缘基板(DBC) 10的导电铜层上，绝缘基板(DBC) 10又直接通过钎焊焊接在散热板8上。功率端子4、功率端子5、功率端 子6通过回流焊接在绝缘基板(DBC) 10上。绝缘栅双极型晶体管芯片9与绝缘基板(DBC)IO 相应的导电层之间通过铝线7键合来实现电气连接。塑料外壳11安装在散热板8上。上述功率端子4的结构为U型结构1或S型结构2，功率端子5的结构为U型结构 1或S型结构2、功率端子6的的结构为U型结构1或S型结构2，见图1和图2所示。本技术的功率模块的芯片还包括整流器、绝缘栅双极晶体管芯片9、金属氧化 物半导体场效应晶体管、双击晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管和半导体间流管。本技术模块内部功率端子的数目至少两个，最多六个。功率端子的厚度为 lmm-2mm0功率端子4、功率端子5、功率端子6的结构还可以是其它形状3，如图3的L型。芯片包括整流器、绝缘栅双极晶体管芯片、金属氧化物半导体场效应晶体管、双击 晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管和半导体闸流管，至少选用其中的一种。上述功率端子4、功率端子5、功率端子6和绝缘基板(DBC) 10之间通过超声波压 接连接或是通过软铅焊接连接。绝缘基板(DBC) 10包括氮化铝绝缘基板、氧化铝绝缘基板和氮化硅绝缘基板，至 少选用其中的一种。塑料外壳11外壳上有一引出孔，上述功率端子4、功率端子5、功率端 子6通过相应的引出孔和外面的母线通过螺栓连接。权利要求1.一种包含特殊功率端子的功率模块，包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳， 芯片回流焊接在绝缘基板上，绝缘基板又直接通过钎焊焊接在散热板上，功率端子回流焊 接在绝缘基板上，芯片与绝缘基板之间通过铝线键合实现电气连接，外壳安装在散热板上， 其特征在于功率端子折弯成折弯结构，该折弯结构包括U型，S型和L型，至少选用其中的一种。2.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于芯片包括整 流器、绝缘栅双极晶体管芯片、金属氧化物半导体场效应晶体管、双击晶体管、结型场效应 晶体管、肖特基二极管和半导体闸流管，至少选用其中的一种。3.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于功率端子和 绝缘基板之间通过超声波压接连接或是通过软铅焊接连接。4.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于绝缘基板包 括氮化铝绝缘基板、氧化招绝缘基板和氮化硅绝缘基板，至少选用其中的一种。5.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在外壳上有一引 出孔，功率端子通过该引出孔和外面的母线通过螺栓连接。6.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于功率模块上 至少有二个功率端子。7.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于功率端子的 厚度为lmm-2mm0专利摘要本技术公开了一种包含特殊功率端子的功率模块，包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，功率端子通过软钎焊接或者超声波压接方式焊接在绝缘基板上。本技术的功率模块，由于包含特殊结构的功率端子，可以很好平衡功率端子的刚度和电阻，增加焊接点的可靠性。文档编号H01L25/00GK201927602SQ20102060041公开日2011年8月10日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日专利技术者刘志宏, 吕镇, 姚礼军, 金晓行 申请人:嘉兴斯达微电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种包含特殊功率端子的功率模块，包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，芯片回流焊接在绝缘基板上，绝缘基板又直接通过钎焊焊接在散热板上，功率端子回流焊接在绝缘基板上，芯片与绝缘基板之间通过铝线键合实现电气连接，外壳安装在散热板上，其特征在于功率端子折弯成折弯结构，该折弯结构包括Ｕ型，Ｓ型和Ｌ型，至少选用其中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金晓行，姚礼军，吕镇，刘志宏，
申请(专利权)人：嘉兴斯达微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33