功率端子组及功率电子模块制造技术

本发明专利技术公开了一种功率端子组及功率电子模块，该功率端子组包括阳极端子和阴极端子，所述阳极端子和阴极端子在竖直方向呈蛇形蜿蜒叠层结构，且阳极端子与阴极端子构造成：两者的结构相互配合，以使在通入电流时，阳极端子与阴极端子产生的电感可相互抵消。包含该功率端子组的功率电子模块具有较低的电感。

Power terminal group and power electronic module

The invention discloses a power terminal group and power electronic module, the power terminal group comprises an anode terminal and the cathode terminal, the anode and cathode terminals in the serpentine laminated structure in the vertical direction, and the anode terminal and the cathode terminal is configured to both the structure of mutual cooperation, in order to make the current access when the inductance of the anode terminal and the cathode terminal can offset each other. The power electronic module with the power terminal group has a lower inductance.

【技术实现步骤摘要】
功率端子组及功率电子模块本申请为针对申请日为2015年1月19日、申请号为201510025276.X、名称为“功率端子组及功率电子模块”的原申请提出的分案申请。本申请要求取得与原申请相同的申请日。
本专利技术涉及功率电子模块
，具体涉及一种功率端子组及包括该功率端子组的功率电子模块。
技术介绍
大功率变流器在轨道交通、工业变流、新能源等领域的应用越来越广泛。大功率变流器中使用的功率半导体芯片IGBT越来越短的开关时间导致了过高的dv/dt和di/dt，由于寄生电感(或称杂散电感)的存在，在IGBT关断时会产生尖峰电压，一般尖峰电压在IGBT上容易表现为超过最大允许电压的过电压，这种过电压再加上直流母线电压可能导致Vce>Vce(Max)，过电压可能直接导致IGBT芯片损坏，这将导致了分布杂散电感对功率器件关断特性有更重要的影响。由于杂散电感对功率电子模块的开关损耗有着重大的影响，因此降低功率模块内部的杂散电感对于增加功率电子模块的功率密度、开关密度和可靠性有重大意义。目前市场上流行的功率模块的母排端子结构通常是采用由阳极端子11’和阴极端子12’连接形成的直板型并排结构，如图8所示，母排端子的复杂引脚结构会造成的涡流损耗以及电流分布不均，可能反而会增加母排的电感；而且这种直板型并排结构的母排端子具有较大的电流路径，使得这种母排端子具有较高的杂散电感。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能降低电感的功率端子组。本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的功率端子组，包括阳极端子和阴极端子，所述阳极端子和阴极端子在竖直方向呈蛇形蜿蜒叠层结构，且阳极端子与阴极端子构造成：两者的结构相互配合，以使在通入电流时，阳极端子与阴极端子产生的电感可相互抵消。与现有技术相比，本专利技术的功率端子组具有以下优点。由于阳极端子和阴极端子在竖直方向呈蛇形蜿蜒结构，因此，阳极端子和阴极端子内部相邻层之间的电流方向相反，阳极端子内部和阴极端子内部产生的电感可相互抵消。另外，由于阳极端子和阴极端子的结构相互配合，尤其是使得阳极端子和阴极端子相对或相配合的部分上的电流方向相反，可实现阳极端子及阴极端子周围产生的杂散电感相互抵消，从而降低功率端子组的整体电感，得到低电感功率端子组。在一个实施例中，所述阳极端子的上部与所述阴极端子的上部为镜像对称结构，所述阳极端子的下部与所述阴极端子的下部相互交叠，所述阳极端子的引脚与所述阴极端子的引脚间隔设置。由于阳极端子的上部与阴极端子的上部为镜像对称结构，从阳极端子上通入一定量的电流后，电流经阴极端子流出，阳极端子的上部与阴极端子的上部的对应部位的电流方向相反，该两部分上产生的电感可相互抵消。另外，由于阳极端子的下部与所述阴极端子的下部相互交叠以及阳极端子的引脚与所述阴极端子的引脚间隔设置这样的结构设置，使得下部和引脚的电感也可以抵消，从而最大限度地降低了杂散电感。在一个实施例中，所述阳极端子包括：安装部；竖向连接部，其与安装部垂直连接；两个第一弯折部，两个第一弯折部均与竖向连接部垂向连接，且平行同向设置，每个第一弯折部由两个与安装部平行的平行连接部以及两个与安装部垂直的垂向连接部间隔连接形成，且构成两个反向的弯折部分；两个L型的交叠部，分别连接在两个第一弯折部的末端且L型的交叠部相向设置；以及四个引脚，其分别连接在两个L型的交叠部上，包括两个沿L型的交叠部向外延伸并相互远离的引脚和两个向内侧延伸相互靠近的引脚。在阳极端子中，两个反向的弯折部分由于流动电流方向相反，因此产生的电感可以在一定程度上形成抵消，从而降低阳极端子内部的电感。在一个优选的实施例中，阳极端子中两个第一弯折部处于第二个弯折部分之间的间隙比第一个弯折部分之间的间隙大，两个L型的交叠部之间的间隙从大变小。在一个实施例中，与所述阳极端子相配的阴极端子包括：安装部；竖向连接部，其与安装部垂直连接；两个第一弯折部，两个第一弯折部均与竖向连接部垂向连接，且平行同向设置，每个第一弯折部由两个与安装部平行的平行连接部以及两个与安装部垂直的垂向连接部间隔连接形成，且构成两个反向的弯折部分；两个L型的交叠部，分别连接在两个第一弯折部的末端且L型的交叠部相离设置；以及四个引脚，其两两轴对称连接在两个L型的交叠部向外侧凸出的部分上。在一个优选的实施例中，所述阴极端子中设有间隙，所述间隙从两个第二弯折部向下延伸，且两个第二弯折部处于第一个弯折部分的间隙比处于第二弯折部分之间的间隙大。在一个实施例中，所述阳极端子包括：水平设置的安装部；第一级竖向连接部，其与安装部连接；至少两个竖向连接的弯折部，每个弯折部包括反向连接的两个弯折单元，每个弯折单元由一个水平连接部和一个竖向连接部构成；交叠部，与弯折部的末端连接，交叠部包括两个L型的水平连接部，两个L型的水平连接部径向设置；以及四个引脚，其两两轴对称连接在两个L型的水平连接部位于第二弯折部外侧的凸出部分上。在一个实施例中，与所述阳极端子相配的阴极端子包括：水平设置的安装部；第一级竖向连接部，其与安装部连接；至少两个竖向连接的弯折部，每个弯折部包括反向连接的两个弯折单元，每个弯折单元由一个水平连接部和一个竖向连接部构成；交叠部，与弯折部的末端连接，交叠部包括由长连接部和短连接部连接形成的两个L型的水平连接部，该两个L型的水平连接部镜像设置；以及四个引脚，其分别通过一个最后一级竖向连接部与交叠部的四个部分连接，且连接到两个短连接部的两个引脚朝向内侧，连接到两个长连接部的两个引脚朝向外侧。在一个实施例中，所述阳极端子和阴极端子中均设有间隙，所述间隙均从第一个弯折部的中部向下延伸，所述阳极端子弯折部中的间隙比交叠部中的间隙大，所述阴极端子的间隙从第一个弯折部与第一级竖向连接部的连接处向下延伸，到第二个弯折部间隙变大，到两个L型的水平连接部的相向设置处变小。本专利技术还涉及一种功率电子模块，包括绝缘衬板和上述的功率端子组，所述绝缘衬板上设有集电极区域和发射极区域，所述功率端子组中的阳极端子的引脚焊接到集电极区域，所述阴极端子的引脚焊接到发射极区域。附图说明图1所示是本专利技术的一种具有三层水平连接台面的竖直型低电感预弯曲功率端子中正电极功率端子的结构示意图。图2所示是一种具有三层水平连接台面的竖直型低电感预弯曲功率端子中负电极功率端子的结构示意图。图3所示是一种具有三层水平连接台面的竖直型低电感预弯曲功率端子的结构示意图。图4所示是一种具有五层水平连接台面的竖直型低电感预弯曲功率端子中正电极功率端子的结构示意图。图5所示是一种具有五层水平连接台面的竖直型低电感预弯曲功率端子中负电极功率端子的结构示意图。图6所示是一种具有五层水平连接台面的竖直型低电感预弯曲功率端子的结构示意图。图7所示是一种具有五层水平连接台面的竖直型低电感预弯曲功率端子与绝缘衬板焊接后的结构示意图。图8所示是现有技术的直板型功率端子组的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1～图3所示为本专利技术的功率端子组的第一种实施例。在图3中示出了该功率端子组1的结构示意图。该功率端子组1主要包括阳极端子11和阴极端子12。在图1中示出了该阳极端子11的结构示意图。该阳极端子11主要由安装部112、竖向连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率端子组，包括阳极端子和阴极端子，所述阳极端子和阴极端子在竖直方向呈蛇形蜿蜒叠层结构，且阳极端子与阴极端子构造成：两者的结构相互配合，以使在通入电流时，阳极端子与阴极端子产生的电感可相互抵消。

【技术特征摘要】
1.一种功率端子组，包括阳极端子和阴极端子，所述阳极端子和阴极端子在竖直方向呈蛇形蜿蜒叠层结构，且阳极端子与阴极端子构造成：两者的结构相互配合，以使在通入电流时，阳极端子与阴极端子产生的电感可相互抵消。2.根据权利要求1所述的功率端子组，其特征在于，所述阳极端子的上部与所述阴极端子的上部为镜像对称结构，所述阳极端子的下部与所述阴极端子的下部相互交叠，所述阳极端子的引脚与所述阴极端子的引脚间隔设置。3.根据权利要求2所述的功率端子组，其特征在于，所述阳极端子包括：安装部；竖向连接部，其与安装部垂直连接；两个第一弯折部，两个第一弯折部均与竖向连接部垂向连接，且平行同向设置，每个第一弯折部由两个与安装部平行的平行连接部以及两个与安装部垂直的垂向连接部间隔连接形成，且构成两个反向的弯折部分；两个L型的交叠部，分别连接在两个第一弯折部的末端且L型的交叠部相向设置；以及四个引脚，其分别连接在两个L型的交叠部上，其中两个引脚沿L型的交叠部向外延伸并相互远离，另两个引脚向内侧延伸并相互靠近。4.根据权利要求3所述的功率端子组，其特征在于，所述阳极端子中两个第一弯折部处于第二个弯折部分之间的间隙比第一个弯折部分之间的间隙大，两个L型的交叠部之间的间隙从大变小。5.根据权利要求3或4所述的功率端子组，其特征在于，与所述阳极端子相配的阴极端子包括：安装部；反L型连接部，其与安装部垂直连接；两个第二弯折部，两个第二弯折部均与反L型连接部连接，两个第二弯折部由两个与安装部平行的平行连接部以及两个与安装部垂直的垂向连接部间隔连接形成，并构成两个反向的弯折部分；两个L型的交叠部，分别连接在两个第二弯折部的末端且两个L型的交叠部背向设置；以及四个引脚，其两两轴对称连接在两个L型的交叠部向外侧凸出的部分上。6.根据权利要求5所述的功率端子组，其特征在于，所述阴极端子中...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴小平，吴义伯，齐放，刘国友，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43