疊層功率端子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率電子模塊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種疊層功率端子。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率變流器在軌道交通、工業(yè)變流、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，其所使用的功率半導(dǎo)體芯片IGBT越來越短的開關(guān)時間導(dǎo)致了過高的dv/dt和di/dt，而且直流環(huán)節(jié)的雜散電感在IGBT關(guān)斷時會出現(xiàn)過電壓，這種過電壓再加上直流母線電壓可能導(dǎo)致Vra>Vra(Max)，過電壓可以損壞IGBT芯片，這將導(dǎo)致了分布雜散電感對功率器件關(guān)斷特性有更重要的影響。為了消除這種雜散電感對大功率器件特別是高功率密度模塊的影響，可以使用疊層功率端子(Laminated Busbar)技術(shù)能夠有效抑制IGBT的過電壓尖峰，從而提高功率模塊的長期可靠性。
[0003]疊層功率端子(又稱回流母排、母排端子)，其用于完成電力電子產(chǎn)品中功率電路和器件的電氣連接。目前市場上流行的功率模塊的母排端子結(jié)構(gòu)通常是采用正電極功率端子11’和負電極功率端子12’豎直并排結(jié)構(gòu)，如圖8所示。該母排端子的復(fù)雜引腳結(jié)構(gòu)會造成的渦流損耗以及電流分布不均，可能反而會增加母排的電感；而且這種豎直并排結(jié)構(gòu)的母排端子具有較大的電流路徑，使得這種母排端子具有較高的雜散電感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能減少雜散電感從而提高工作可靠性和穩(wěn)定性的疊層功率端子。
[0005]針對該技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的疊層功率端子，包括正電極功率端子和負電極功率端子，所述正、負電極功率端子均為疊層蜿蜒狀延伸結(jié)構(gòu)，所述正電極功率端子的上端與所述負電極功率端子的上端相互平行、相向設(shè)置，所述正電極功率端子的下端與所述負電極功率端子的下端疊層平行設(shè)置。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的疊層功率端子具有以下優(yōu)點。由于正、負電極功率端子均為疊層蜿蜒狀延伸結(jié)構(gòu)，不僅可以緩解正、負電極功率端子在安裝時產(chǎn)生的應(yīng)力，而且，由于疊層結(jié)構(gòu)設(shè)置，通入電流時，相鄰疊層之間的電流方向相反，使得在正電極功率端子或負電極功率端子的相鄰層疊結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的寄生電感可相互抵消。
[0007]另外，由于正、負電極功率端子的相應(yīng)部位相向設(shè)置，當(dāng)正電極功率端子中通入一額定直流電流時，該電流經(jīng)正電極功率端子后經(jīng)負電極功率端子流出，流經(jīng)正電極功率端子任一部位的電流與流經(jīng)負電極功率端子的對應(yīng)部位的電流方向相反。結(jié)果是，正、負電極功率端子內(nèi)部及周圍由于電流隨時間變化而產(chǎn)生的寄生電感大部分均可以相互抵消，因而可得到低電感功率端子。
[0008]在一個實施例中，所述正電極功率端子包括:
[0009]安裝部，其上設(shè)有安裝孔；
[0010]第一級L型連接部，其與安裝部連接且遠離安裝部的底面向外側(cè)延伸；
[0011]第二級L型連接部，其與第一級連接部連接且與第一級L型連接部的延伸方向相同-M
[0012]四個引腳，其分設(shè)在第二級L型連接部的延伸部的兩側(cè)。
[0013]在一個實施例中，與所述正電極功率端子配合的負電極功率端子包括:
[0014]安裝部，其上設(shè)有安裝孔；
[0015]反L型連接部，其與安裝部連接且遠離安裝部的底面向外側(cè)延伸；
[0016]L型連接部，其與反L型連接部連接且與L型連接部的延伸方向相反；和
[0017]四個引腳，其分設(shè)在L型連接部的兩側(cè)。
[0018]在一個優(yōu)選的實施例中，安裝時，負電極功率端子的反L型連接部的延伸部位于正電極功率端子的第二級L型連接部的延伸部的上方，所述正電極功率端子與負電極功率端子形成上部大、下部小的間隙。
[0019]在另一個實施例中，所述正電極功率端子包括:
[0020]安裝部，其上設(shè)有安裝孔；
[0021]至少一個第一連接部，該第一連接部由一個L型連接部和一個反L型連接部連接形成，該L型連接部遠離安裝部的底面向外側(cè)延伸，該反L型連接部朝向安裝部的底面延伸；
[0022]末端的L型連接部，其與最后一個第一連接部連接；和
[0023]四個引腳，其分設(shè)在末端的L型連接部的水平連接部的兩側(cè)。
[0024]在另一個實施例中，與所述正電極功率端子配合的負電極功率端子包括:
[0025]安裝部，其上設(shè)有安裝孔；
[0026]至少一個第二連接部，該第二連接部由一個反L型連接部和一個L型連接部連接形成，該反L型連接部遠離安裝部的底面向外側(cè)延伸，該L型連接部朝向安裝部的底面延伸；
[0027]末端的L型連接部，其與最后一個第二連接部連接且朝向安裝部的底面延伸；和
[0028]四個引腳，其分設(shè)在末端的L型連接部的水平連接部的兩側(cè)。
[0029]在另一個優(yōu)選的實施例中，安裝時，負電極功率端子的末端的L型連接部的延伸部位于正電極功率端子的末端的L型連接部的延伸部的上方，所述正電極功率端子與負電極功率端子從上往下形成間隙從大到小交替變化的結(jié)構(gòu)。
[0030]在還有一個實施例中，所述正電極功率端子包括:
[0031]安裝部，其上設(shè)有安裝孔；
[0032]至少一個第二連接部，該第二連接部由一個反L型連接部和一個L型連接部連接形成，該反L型連接部朝向安裝部的底面延伸，該L型連接部遠離安裝部的底面向外延伸；和
[0033]四個引腳，其分設(shè)在最后一級的第二連接部的水平連接部的兩側(cè)。
[0034]在還有一個實施例中，與所述正電極功率端子配合的負電極功率端子包括:
[0035]安裝部，其上設(shè)有安裝孔；
[0036]至少一個第一連接部，該第一連接部由一個L型連接部和一個反L型連接部連接形成，該L型連接部朝向安裝部的底面延伸，該反L型連接部遠離安裝部的底面向外延伸；
[0037]最后一級L型連接部，其與最后一個第一連接部連接；和
[0038]四個引腳，其分設(shè)在最后一級L型連接部的水平連接部分的兩側(cè)。
[0039]在還有一個優(yōu)選的實施例中，所述負電極功率端子的最后一個第一連接部的延伸部位于正電極功率端子的最后一個第二連接部的延伸部的上方，所述正電極功率端子與負電極功率端子從上往下形成間隙從小到大交替變化的結(jié)構(gòu)。
[0040]在上述實施例中，安裝部采用導(dǎo)電性能良好的水平板制作而成，例如采用純銅板、銅合金板制作成。L型連接部或反L型連接部可采用兩塊導(dǎo)電性能良好的純銅板或銅合金板連接而成。優(yōu)選地，L型連接部或反L型連接部采用一塊板彎折形成。
[0041]在上述本發(fā)明的實施例中，正、負電極功率端子采用純銅或銅合金制作而成。安裝部采用的是安裝板，該安裝板的表面電鍍有金、銀、鎳、鉻等其中的一種或多種鍍層，以提高安裝板的某一種或多種性能，例如導(dǎo)電性或耐磨性能。
[0042]優(yōu)選地，正、負電極功率端子中的安裝部與連接部由一整塊板制作而成。這樣的結(jié)構(gòu)使得安裝部與連接部之間不需要通過其它的連接方式，例如焊接，來進行連接。因此，可減少了連接處的應(yīng)力集中。另外，安裝孔可采用圓孔、橢圓孔或腰形孔中的任意一種。此處的腰形孔是指由中間的矩形孔以及兩端的半圓形孔連接形成的通孔。
【附圖說明】
[0043]圖1所示為本發(fā)明的疊層功率端子的第一種具體實施例。
[0044]圖2所示為本發(fā)明的疊層功率端子的第二種實施例中的正電極功率端子的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖3所示為與圖2中的正電極功率端子配合的負電極功率端子的立體結(jié)構(gòu)示意圖。<