一種免功率端子折彎的功率模塊的制作方法
【專利摘要】一種免功率端子折彎的功率模塊，包括覆銅陶瓷基板、銅散熱板和模塊外殼，所示覆銅陶瓷基板焊接到銅散熱板上；覆銅陶瓷基板上設(shè)有功率芯片、各功率端子、信號端子和外圍電路，其特征在于，所述的各功率端子與信號端子的一端焊接在覆銅陶瓷基板上，各功率端子與信號端子的另一端用以與外部系統(tǒng)電氣連接；模塊外殼上開設(shè)有與各個功率端子與信號端子的與外部系統(tǒng)電氣連接的一端的開口；在模塊外殼上在各個功率端子開口的一側(cè)開設(shè)有抽屜槽，同時設(shè)有對應(yīng)的抽屜式嵌塊；抽屜式嵌塊的厚度與寬度均對應(yīng)于各個功率端子的內(nèi)部尺寸，并與抽屜槽尺寸相配合。本實用新型可以很容易實現(xiàn)一種免功率端子折彎的功率模塊功率端子焊接，簡化了半導(dǎo)體功率模塊的結(jié)構(gòu)及制造工藝。
【專利說明】一種免功率端子折彎的功率模塊【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體模塊，具體涉及一種免功率端子折彎的功率模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]一種免功率端子折彎的功率模塊在功率電子電路中使用的半導(dǎo)體封裝，主要應(yīng)用與電力電子電力、電力電流轉(zhuǎn)換(如變頻器)、高頻電源系統(tǒng)，如UPS,感應(yīng)加熱系統(tǒng)，典型的功率半導(dǎo)體為絕緣柵雙極性晶體管(IGBT )，功率金屬場效應(yīng)管(MOSFET )，功率快恢復(fù)二極管FWD。功率半導(dǎo)體的封裝技術(shù)就是通過封裝，材料，設(shè)計，工藝，把很多功率芯片均勻?qū)ΨQ封裝成模塊，封裝工藝考慮器件的電流平衡，散熱和簡化工藝等。
[0003]傳統(tǒng)功率模塊在封裝完成后需要將功率端子焊接到DBC后進(jìn)行折彎，使安裝孔對準(zhǔn)外殼螺絲孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種一種免功率端子折彎的功率模塊，本專利的出發(fā)點就是通過增加大功率器件的端子電流承載能力設(shè)計同時考慮工藝簡化,完成功率端子和模塊外殼設(shè)計。
[0005]完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是，一種免功率端子折彎的功率模塊，包括覆銅陶瓷基板(或稱為 陶瓷覆銅板，簡稱DBC)、銅散熱板和模塊外殼，所述覆銅陶瓷基板焊接到銅散熱板上；覆銅陶瓷基板上設(shè)有功率芯片、功率端子、信號端子和外圍電路，所述的功率端子與信號端子的一端焊接在覆銅陶瓷基板上，所述功率端子與信號端子的另一端用以與外部系統(tǒng)電氣連接；所述模塊外殼上設(shè)有功率端子開口和信號端子開口，所述功率端子和信號端子分別設(shè)置于功率端子開口和信號端子開口內(nèi)；所述功率端子為沖壓成型的n形銅板。
[0006]本實用新型的優(yōu)化方案中，各功率端子的結(jié)構(gòu)采用銅板沖壓成型的n形對稱設(shè)計，該n形板的頂部作為用以與外部系統(tǒng)電氣連接的一端；該n形的兩則邊板的底端均設(shè)置接腳，接腳和功率芯片連接，通過電流，可以提高端子通過電流的能力，降低芯片與外部連接導(dǎo)致的寄生電阻，同時可提高模塊通過端子的散熱能力。
[0007]作為本實用新型的進(jìn)一步的優(yōu)化，在功率端子開口的一側(cè)開設(shè)有抽屜槽，抽屜槽內(nèi)設(shè)有對應(yīng)的抽屜式嵌塊；所述抽屜式嵌塊的厚度與寬度均對應(yīng)于各個功率端子尺寸，并與所述抽屜槽尺寸相配合。抽屜式嵌塊前部嵌入n形功率端子內(nèi)的空間，抽屜式嵌塊后部與抽屜槽相契合，與模塊外殼形成密閉封裝。
[0008]本實用新型在焊接功率端子并套裝模塊外殼以后，插入抽屜式嵌塊，不僅能夠保護(hù)模塊外殼內(nèi)的各部件和電路，而且抽屜式嵌塊可以對各個功率端子與外部系統(tǒng)電氣連接的一端起到支撐作用，更加方便于與外部系統(tǒng)電氣的連接。
[0009]進(jìn)一步的優(yōu)化，所述功率端子與信號端子的第一材料是銅，銅板的表面進(jìn)行鍍鎳，鍍銀處理。
[0010]換言之，本實用新型是將半導(dǎo)體芯片的一個電極焊接在陶瓷覆銅板上，DBC焊接到銅散熱板上，芯片的其他電極通過銅端子焊接在DBC，通過外殼將模塊包裝并通過硅膠灌封后，將引出芯片各電極裸露在外殼外與外部系統(tǒng)進(jìn)行電氣連接。本發(fā)明的出發(fā)點通過功率端子一次成型設(shè)計與外殼分體式設(shè)計，功率端子采用可以增加過電流和散熱能力，同時上端引出外殼后避免功率端子折彎工藝，通過外殼從長邊側(cè)任一選一側(cè)的設(shè)計抽屜盒式嵌塊，端子完成焊接工藝后直接從一側(cè)插入，完成模塊封裝。
[0011]本實用新型通過增加大功率器件的端子電流承載能力設(shè)計同時考慮工藝簡化，完成功率端子和模塊外殼設(shè)計；可以很容易實現(xiàn)一種免功率端子折彎的功率模塊功率端子焊接，簡化結(jié)構(gòu)及制造工藝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的內(nèi)部裝配圖；
[0013]圖2為本實用新型的外殼封裝與外殼頂部設(shè)計；
[0014]圖3為插入抽屜式嵌塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為封裝完成后的模塊外形示意圖；
[0016]圖5為內(nèi)部裝配圖；
[0017]圖6為裝配示意圖；
[0018]圖7為一種功率端子結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖8為另一種功率端子結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖9為一種信號端子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖10為另一種信號端子結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]參照圖1和圖2，一種免功率端子折彎的功率模塊100，包括覆銅陶瓷基板11、銅散熱板5和模塊外殼11，覆銅陶瓷基板11焊接到銅散熱板5上；覆銅陶瓷基板11上設(shè)有功率芯片8、功率端子1、信號端子3和外圍電路，外圍電路包括二極管7、連接橋6和電阻12等。兩個功率端子I與兩個信號端子3的一端焊接在覆銅陶瓷基板(DBC) 11上，各功率端子I與信號端子3的另一端用以與外部系統(tǒng)電氣連接。模塊外殼9上設(shè)有功率端子開口 4a與信號端子開口 4b，功率端子開口 4a與信號端子開口 4b內(nèi)分別設(shè)有功率端子I和信號端子3。各功率端子I采用銅板沖壓成型的Π形板，Π形功率端子I的頂部作為用以與外部系統(tǒng)電氣連接的一端。
[0024]如圖5所示，Π形形功率端子I的兩則邊板的端部均設(shè)有接腳13，接腳13和功率芯片8連接，用于通過電流，可以提高功率端子通過電流的能力，降低功率芯片8與外部連接導(dǎo)致的寄生電阻，同時可提高模塊通過端子的散熱能力。
[0025]如圖7和8所示，Π形功率端子I的頂部寬度為19mm，頂部14到接腳13之間的高度為32.32_，兩則邊板的接腳13之間的距離可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
[0026]如圖9和10所示，信號端子3的頂部寬度為9mm，頂端15到接腳之間的高度為31.09mm。
[0027]如圖3、圖4和圖6所不，在的模塊外殼9上,在各個功率端子開口 4的一側(cè)開設(shè)有抽屜槽2，同時設(shè)有對應(yīng)的抽屜式嵌塊10 ;抽屜式嵌塊10的厚度與寬度均對應(yīng)于各個功率端子的內(nèi)部尺寸，并與抽屜槽10尺寸相配合。抽屜式嵌塊前部IOa嵌入n形功率端子I內(nèi)的空間，抽屜式嵌塊后部IOb與抽屜槽2相契合，與模塊外殼9形成密閉封裝。功率端子1、信號端子3與覆銅陶瓷基板11焊接并套裝模塊外殼9以后，抽屜式嵌塊10嵌入n形板內(nèi)的空間,這樣不僅能夠保護(hù)模塊外殼9內(nèi)的各部件和電路，而且抽屜式嵌塊10可以對各個功率端子I與外部系統(tǒng)電氣連接的頂部起到支撐作用，更加方便于與外部系統(tǒng)電氣的連接。
【權(quán)利要求】
1.一種免功率端子折彎的功率模塊，包括覆銅陶瓷基板、銅散熱板和模塊外殼，所述覆銅陶瓷基板焊接到銅散熱板上；覆銅陶瓷基板上設(shè)有功率芯片、功率端子、信號端子和外圍電路，其特征在于，所述的功率端子與信號端子的一端焊接在覆銅陶瓷基板上，所述功率端子與信號端子的另一端用以與外部系統(tǒng)電氣連接；所述模塊外殼上設(shè)有功率端子開口和信號端子開口，所述功率端子和信號端子分別設(shè)置于功率端子開口和信號端子開口內(nèi)；所述功率端子為沖壓成型的Π形銅板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免功率端子折彎的功率模塊，其特征在于，所述Π形銅板的兩則邊板的底端均設(shè)置接腳，接腳和功率芯片連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免功率端子折彎的功率模塊，其特征在于，在功率端子開口的一側(cè)開設(shè)有抽屜槽，同時設(shè)有對應(yīng)的抽屜式嵌塊；所述抽屜式嵌塊前部嵌入Π形銅板內(nèi)的空間，所述抽屜式嵌塊后部與抽屜槽尺寸相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免功率端子折彎的功率模塊，其特征在于，所述功率端子與信號端子的第一材料是銅，銅板的表面進(jìn)行鍍鎳，鍍銀處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免功率端子折彎的功率模塊，其特征在于，所述Π形功率端子的頂部寬度為19mm，頂部到接腳之間的高度為32.32mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2之一所述的免功率端子折彎的功率模塊，其特征在于，所述的模塊外殼上在各個功率端子開口的一側(cè)開設(shè)有抽屜槽，是采用以下方式:從長邊側(cè)兩邊進(jìn)行開孔。
【文檔編號】H01L25/00GK203503643SQ201320525972
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】袁磊, 郭海敏 申請人:南京銀茂微電子制造有限公司