專利名稱：電極結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該電極的igbt模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種電極結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該電極的IGBT模塊。
背景技術(shù)：
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT (雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；M0SFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動功率小而飽和壓降低，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。
電極是IGBT模塊的重要部件，在IGBT模塊內(nèi)部電極通過焊接技術(shù)，與DBC基板或者電路板焊接在一起，從而與DBC基板上的IGBT、ニ極管芯片形成電路連接。在IGBT模塊外部，電極作為IGBT模塊的輸出端子與外界電路連接，形成所需要的電路連接。目前使用比較普遍的電極如圖I所示，在IGBT模塊生產(chǎn)安裝外殼過程中，電極需要經(jīng)過外売上的電極孔引出到IGBT模塊外部，在安裝外殼過程中需要對電極進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。如圖2和圖3所示，在調(diào)節(jié)過程中使用的力通過電極傳遞到電極與DBC基板的焊接層，如果該カ超過焊接層所能承受的拉力，會導(dǎo)致電極的脫落。因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種電極結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該電極的IGBT模塊，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電極焊接部不易受外力的破壞的電極結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該電極的IGBT模塊。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下ー種電極結(jié)構(gòu)，所述電極包括水平設(shè)置的焊接部以及與所述焊接部垂直設(shè)置引出部，所述電極還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部，所述連接部位于引出部和焊接部之間。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述焊接部上還設(shè)有與焊接部垂直設(shè)置的固定部，所述固定部連接所述焊接部和連接部。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述引出部、連接部和固定部位于同一平面內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述連接部和引出部的寬度相同。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述固定部的寬度小于引出部的寬度。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述連接部在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置為ー個(gè)或多個(gè)S形、Z形、C形。對應(yīng)地，一種應(yīng)用所述電極的IGBT模塊，所述IGBT模塊包括基板、安裝于基板上的IGBT、芯片和電極、以及封裝所述基板、IGBT、芯片和電極的外殼，所述電極包括水平設(shè)置的焊接部以及與所述焊接部垂直設(shè)置引出部，所述電極還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部，所述連接部位于引出部和焊接部之間。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述電極的引出部位于外殼外部，連接部和焊接部位于外殼內(nèi)部。由以上技術(shù)方案可以見，本發(fā)明的有益效果如下電極可以進(jìn)行任意方向的調(diào)節(jié)，且在調(diào)節(jié)過程中電極與基板的焊接層不易受外力的破壞；
使用該電極在生產(chǎn)安裝過程中提升了 IGBT模塊生產(chǎn)的合格率，降低了 IGBT模塊的成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中IGBT模塊中電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中IGBT模塊中電極與基板連接的側(cè)面示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中IGBT模塊中電極與基板連接的正面示意圖；圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中電極與基板連接的側(cè)面示意圖；圖6為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中電極與基板連接的正面示意7為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中IGBT模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。其中10、電極；11、焊接部；12、引出部；13、連接部；14、固定部；100、IGBT模塊；20、基板；芯片、30 ;40、IGBT ;50、外殼。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開了ー種電極結(jié)構(gòu)，電極包括水平設(shè)置的焊接部以及與焊接部垂直設(shè)置引出部，電極還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部，連接部位于引出部和焊接部之間。優(yōu)選地，焊接部上還設(shè)有與焊接部垂直設(shè)置的固定部，固定部連接焊接部和連接部。優(yōu)選地，焊接部、連接部和固定部位于同一平面內(nèi)。優(yōu)選地，連接部和引出部的寬度相同。優(yōu)選地，固定部的寬度小于引出部的寬度。優(yōu)選地，連接部在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置為ー個(gè)或多個(gè)S形、Z形、C形。另外，本發(fā)明還公開了ー種應(yīng)用上述電極的IGBT模塊，IGBT模塊包括基板、安裝于基板上的IGBT、芯片和電極、以及封裝基板、IGBT、芯片和電極的外殼，電極包括水平設(shè)置的焊接部以及與焊接部垂直設(shè)置引出部，電極還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部，連接部位于引出部和焊接部之間。優(yōu)選地，電極的引出部位于外殼外部，連接部和焊接部位于外殼內(nèi)部。本發(fā)明提供的電極可以進(jìn)行任意方向的調(diào)節(jié)，且在調(diào)節(jié)過程中電極與基板的焊接層不易受外力的破壞，同時(shí)使用該電極在生產(chǎn)安裝過程中提升了 IGBT模塊生產(chǎn)的合格率，降低了 IGBT模塊的成本。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參圖4所示為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中電極的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施方式中的電極10包括水平設(shè)置的焊接部11以及與上述焊接部11垂直設(shè)置引出部12，電極10還包括具 有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部13，連接部13位于一平面內(nèi)且從引出部12向焊接部11往復(fù)彎曲延伸的連接部13。上述焊接部11上還設(shè)有與焊接部11垂直設(shè)置的固定部14，固定部14用于連接焊接部11和連接部13。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中可以不設(shè)置固定部14，直接將連接部13與焊接部11相連接。參圖5、圖6所示，在本實(shí)施方式中，焊接部11與基板20平行設(shè)置，焊接部11與基板20可以焊接固定，基板20為DBC基板或者電路板。引出部12、連接部13和固定部14位于同一平面內(nèi)，且引出部12、連接部13和固定部14所在的平面與焊接部11相垂直，即固定部14與焊接部11的夾角為直角。優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中連接部13和引出部12的寬度相同，固定部14和焊接部11的寬度相同，且固定部14和焊接部11的寬度小于連接部13和引出部12的寬度，以便減小焊接面積。在其他實(shí)施方式中固定部14和焊接部11的寬度也可以大于或等于連接部13和引出部12的寬度。本發(fā)明中電極10的連接部13從引出部12向焊接部11往復(fù)彎曲延伸，在本實(shí)施方式中連接部13在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置為兩個(gè)首尾相接的S形，在其他實(shí)施方式中也可以設(shè)置成其他結(jié)構(gòu)，如Z形、C形等等，只要能使得電極10具有一定的弾性和韌性即可，當(dāng)然，S形、Z形或C形的數(shù)量也可根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)置為ー個(gè)或多個(gè)，在本實(shí)施例中S形的數(shù)量設(shè)為兩個(gè)。如圖5、圖6所示，連接部13截面設(shè)置為往復(fù)彎曲延伸S形等，使電極10有一定的弾性和韌性，因此在電極調(diào)節(jié)過程中使用的力不會通過電極傳遞到電極與基板的焊接層，從而能很好的保護(hù)電極與基板的焊接層；另外電極的S形等設(shè)計(jì)可以使電極在任意的方向調(diào)節(jié)。參圖7所示為本發(fā)明應(yīng)用上述電極的IGBT模塊結(jié)構(gòu)示意圖，該IGBT模塊100包括基板20、安裝于基板20上的IGBT40、芯片30和電極10、以及封裝所述基板20、IGBT40、芯片30和電極10的外殼50。結(jié)合圖4-圖6所示，電極10包括水平設(shè)置的焊接部11以及與上述焊接部11垂直設(shè)置引出部12，電極10還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部13，連接部13位于一平面內(nèi)且從引出部12向焊接部11往復(fù)彎曲延伸的連接部13。上述焊接部11上還設(shè)有與焊接部11垂直設(shè)置的固定部14，固定部14用于連接焊接部11和連接部13。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中可以不設(shè)置固定部14，直接將連接部13與焊接部11相連接。焊接部11與基板20平行設(shè)置，焊接部11與基板20可以焊接固定，基板20為DBC基板或者電路板。引出部12、連接部13和固定部14位于同一平面內(nèi)，且引出部12、連接部13和固定部14所在的平面與焊接部11相垂直，即固定部14與焊接部11的夾角為直角。電極10在IGBT模塊內(nèi)部通過焊接技術(shù)，與基板10 (DBC基板或電路板)焊接在一起，IGBT40和芯片30均與基板電性連接。在IGBT模塊外部，電極10的引出端11作為IGBT模塊的輸出端子與外界電性導(dǎo)通，形成所需要的電性連接。生產(chǎn)安裝外殼50的過程中，電極10需要經(jīng)過外殼50上的電極孔(未圖示)引出至IGBT模塊外部，在此過程中需要對電極進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。通過上述電極的設(shè)置，可以保 證電極任意方向的調(diào)節(jié)，且電極與基板的焊接層不易受外力的破壞，使用該電極在生產(chǎn)安裝過程中提升了 IGBT模塊生產(chǎn)的合格率，降低了 IGBT模塊的成本。由以上技術(shù)方案可以見，本發(fā)明實(shí)施例提供的電極可以進(jìn)行任意方向的調(diào)節(jié)，且在調(diào)節(jié)過程中電極與基板的焊接層不易受外力的破壞，同時(shí)該電極的生產(chǎn)安裝提升了 IGBT模塊生產(chǎn)的合格率，降低了 IGBT模塊的成本。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此g在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含ー個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為ー個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種電極結(jié)構(gòu)，所述電極包括水平設(shè)置的焊接部以及與所述焊接部垂直設(shè)置引出部，其特征在于，所述電極還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部，所述連接部位于引出部和焊接部之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述焊接部上還設(shè)有與焊接部垂直設(shè)置的固定部，所述固定部連接所述焊接部和連接部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述引出部、連接部和固定部位于同一平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接部和引出部的寬度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固定部的寬度小于引出部的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任一項(xiàng)所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接部在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)S形、Z形、C形。
7.一種應(yīng)用權(quán)利要求I所述電極的IGBT模塊，所述IGBT模塊包括基板、安裝于基板上的IGBT、芯片和電極、以及封裝所述基板、IGBT、芯片和電極的外殼，所述電極包括水平設(shè)置的焊接部以及與所述焊接部垂直設(shè)置引出部，其特征在于，所述電極還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部，所述連接部位于引出部和焊接部之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IGBT模塊，其特征在于，所述電極的引出部位于外殼外部，連接部和焊接部位于外殼內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電極結(jié)構(gòu)，所述電極包括水平設(shè)置的焊接部以及與所述焊接部垂直設(shè)置引出部，所述電極還包括具有彈性且在一平面內(nèi)彎曲設(shè)置的連接部，所述連接部位于引出部和焊接部之間。本發(fā)明中電極可以進(jìn)行任意方向的調(diào)節(jié)，且在調(diào)節(jié)過程中電極與基板的焊接層不易受外力的破壞，同時(shí)使用該電極在生產(chǎn)安裝過程中提升了IGBT模塊生產(chǎn)的合格率，降低了IGBT模塊的成本。
文檔編號H01L29/739GK102760714SQ20121026413
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者邢毅 申請人:西安永電電氣有限責(zé)任公司