本发明专利技术公开了一种功率半导体装置，包括：散热器、衬板组件、设置有直流正铜排和直流负铜排的功率端子以及母座，直流正铜排和直流负铜排上、下叠层设置；直流正铜排向外延伸的一端、直流负铜排向外延伸的一端和母座组合为插拔式电接头。本发明专利技术提供的功率半导体装置提高了连接过程的可靠性，规避了功率端子与低感母排插孔连接可靠性隐患；并且直流正铜排和直流负铜排之间低感效应好，可降低功率半导体装置在高压大电流运行过程中因杂散参数高带来的系统风险。另外，插拔式电接头的直流正铜排延伸段和直流负铜排延伸段均双面导电，提升了导电能力和功率半导体装置失效后的短路电流耐受能力，降低了电接头的烧损风险。降低了电接头的烧损风险。降低了电接头的烧损风险。
【技术实现步骤摘要】
一种功率半导体装置
[0001]本专利技术涉及半导体
，更具体地说，涉及一种功率半导体装置。
技术介绍
[0002]功率半导体器件是变流器装置的核心部件，广泛应用于轨道交通、工业变频等领域。目前的功率半导体器件一般是封装好的标准结构，对外具有与其内部半导体芯片或导电层连接的功率端子。通常，需外部开发与功率端子电连接的低感母排，以及配套的散热器、驱动电路、支撑电容器等功能部件，进而构造成可实现整流或逆变功能的装置。
[0003]现有技术中，功率半导体器件需要功率端子与低感母排汇流连接，但是在连接过程中，组装效率较低，且功率端子与低感母排连接可靠性较差；另外，现有技术中存在将直流正铜排和直流负铜排分别设置于散热器两侧的功率半导体器件，这种设置方式使直流正铜排和直流负铜排之间的低感效应差、寄生杂散参数高。
[0004]综上所述，如何提高功率半导体装置的可靠性和安全性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种功率半导体装置，在组装的过程中，直流正铜排通过正极引脚与衬板组件的导电层电连接，直流负铜排通过负极引脚与衬板组件的导电层电连接，提高了连接过程的可靠性；并且，直流正铜排和直流负铜排上、下叠层设置，低感效应好，可降低功率半导体装置在高压大电流运行过程中因杂散参数高带来的系统风险。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种功率半导体装置，包括：
[0008]散热器，r/>[0009]衬板组件，设置于所述散热器的第一表面；
[0010]至少一组功率端子，任意一组所述功率端子均设置有直流正铜排和直流负铜排，且所述直流正铜排和所述直流负铜排上、下叠层设置；所述直流正铜排设置有与所述衬板组件的导电层电连接的正极引脚，所述直流负铜排设置有与所述衬板组件的导电层电连接的负极引脚；
[0011]母座，其为绝缘材质；
[0012]所述直流正铜排向外延伸的一端、所述直流负铜排向外延伸的一端和所述母座组合为插拔式电接头。
[0013]优选的，所述功率端子为至少两组，所有所述直流正铜排向外延伸的一端均连接为一体式结构，所有所述直流负铜排向外延伸的一端均连接为一体式结构。
[0014]优选的，所述直流负铜排包括依次连接的直流负铜排主体段、直流负铜排贯穿段以及直流负铜排延伸段；所述负极引脚设置于所述直流负铜排主体段；
[0015]所述直流正铜排包括依次连接的直流正铜排主体段、直流正铜排贯穿段以及直流
正铜排延伸段；所述正极引脚设置于所述直流正铜排主体段；
[0016]且所述直流负铜排主体段、所述直流正铜排主体段、所述直流负铜排延伸段以及所述直流正铜排延伸段均平行于所述散热器的第一表面。
[0017]优选的，所述直流负铜排贯穿段和所述直流正铜排贯穿段均贯穿所述母座，且所述母座、所述直流负铜排贯穿段、所述直流正铜排贯穿段、所述直流负铜排延伸段和所述直流正铜排延伸段组合为所述插拔式电接头。
[0018]优选的，所述直流负铜排延伸段和所述直流正铜排延伸段之间的距离大于所述直流负铜排主体段和所述直流正铜排主体段之间的距离。
[0019]优选的，所述母座为绝缘框体，且所述母座内设置有用于隔离所述直流正铜排延伸段和所述直流负铜排延伸段的绝缘隔离板。
[0020]优选的，所述直流负铜排主体段和所述直流正铜排主体段的第一中间对称面、所述直流负铜排延伸段和所述直流正铜排延伸段的第二中间对称面重合，且所述绝缘隔离板的厚度方向的中间截面与所述第一中间对称面重合。
[0021]优选的，所述直流负铜排贯穿段与所述直流正铜排贯穿段关于所述第一中间对称面对称设置，且所述直流负铜排贯穿段与所述直流正铜排贯穿段均设置有倾斜段。
[0022]优选的，所述直流负铜排延伸段中至少一个平行于所述第一表面的面设置有直流负铜排加厚层；
[0023]所述直流正铜排延伸段中至少一个平行于所述第一表面的面设置有直流正铜排加厚层。
[0024]优选的，所述直流负铜排加厚层和所述直流正铜排加厚层的厚度均小于或等于1.5mm同时大于或等于1mm，且所述直流负铜排加厚层和所述直流正铜排加厚层的厚度相同。
[0025]优选的，所述直流负铜排加厚层与所述直流负铜排延伸段材料连接，且连接面平行于所述第一表面；所述直流正铜排加厚层与所述直流正铜排延伸段材料连接，且连接面平行于所述第一表面；
[0026]或所述直流负铜排加厚层与所述直流负铜排延伸段为一体成型结构，所述直流负铜排延伸段与所述直流负铜排贯穿段连接，且所述直流负铜排延伸段与所述直流负铜排贯穿段的连接面垂直于所述第一表面；所述直流正铜排加厚层与所述直流正铜排延伸段为一体成型结构，所述直流正铜排延伸段与所述直流正铜排贯穿段连接，且所述直流正铜排延伸段与所述直流正铜排贯穿段的连接面垂直于所述第一表面。
[0027]优选的，所述母座与所述功率端子采用注塑方式一体成型。
[0028]优选的，还包括与所述插拔式电接头配合连接的电连接器，所述电连接器包括第一导电块、第二导电块以及包裹于所述第一导电块和所述第二导电块外周的绝缘体；
[0029]所述第一导电块设置有用于与所述直流负铜排延伸段配合的第一插槽，所述第二导电块设置有与所述直流正铜排延伸段配合的第二插槽；且所述第一插槽和所述第二插槽中均相对设置有两个弹性导电片。
[0030]优选的，两个所述弹性导电片均平行于所述第一表面设置。
[0031]优选的，所述母座内设置有用于隔离所述直流正铜排延伸段和所述直流负铜排延伸段的绝缘隔离板，所述绝缘体设置有与所述绝缘隔离板配合的隔离槽；
[0032]或所述母座的横截面为口字形结构，所述绝缘体设置有用于隔离所述直流正铜排延伸段和所述直流负铜排延伸段的绝缘板。
[0033]在使用本专利技术提供的功率半导体装置时，组装过程中需将衬板组件设置于散热器的第一表面，在将功率端子连接于衬板组件的过程中，直流正铜排通过正极引脚与衬板组件的导电层电连接，直流负铜排通过负极引脚与衬板组件的导电层电连接，正极引脚、负极引脚与衬板组件的导电层之间的连接方式可以是焊接，也可以是其它连接方式，具体根据实际情况确定；直流正铜排向外延伸的一端、直流负铜排向外延伸的一端和母座组合为插拔式电接头，在使用的过程中，可以将电连接器插接于插拔式电接头。
[0034]相比于现有技术，本专利技术提供的功率半导体装置避免了低感母排的设置，提高了连接过程的可靠性，规避了功率端子与低感母排插孔连接可靠性隐患；并且直流正铜排和直流负铜排上、下叠层设置，低感效应好，可降低功率半导体装置在高压大电流运行过程中因杂散参数高带来的系统风险，提高其安全性。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率半导体装置，其特征在于，包括：散热器(1)，衬板组件(2)，设置于所述散热器(1)的第一表面；至少一组功率端子(3)，任意一组所述功率端子(3)均设置有直流正铜排(32)和直流负铜排(31)，且所述直流正铜排(32)和所述直流负铜排(31)上、下叠层设置；所述直流正铜排(32)设置有与所述衬板组件(2)的导电层电连接的正极引脚(320)，所述直流负铜排(31)设置有与所述衬板组件(2)的导电层电连接的负极引脚(310)；母座(40)，其为绝缘材质；所述直流正铜排(32)向外延伸的一端、所述直流负铜排(31)向外延伸的一端和所述母座(40)组合为插拔式电接头(4)。2.根据权利要求1所述的功率半导体装置，其特征在于，所述功率端子(3)为至少两组，所有所述直流正铜排(32)向外延伸的一端均连接为一体式结构，所有所述直流负铜排(31)向外延伸的一端均连接为一体式结构。3.根据权利要求1所述的功率半导体装置，其特征在于，所述直流负铜排(31)包括依次连接的直流负铜排主体段(311)、直流负铜排贯穿段(312)以及直流负铜排延伸段(313)；所述负极引脚(310)设置于所述直流负铜排主体段(311)；所述直流正铜排(32)包括依次连接的直流正铜排主体段(321)、直流正铜排贯穿段(322)以及直流正铜排延伸段(323)；所述正极引脚(320)设置于所述直流正铜排主体段(321)；且所述直流负铜排主体段(311)、所述直流正铜排主体段(321)、所述直流负铜排延伸段(313)以及所述直流正铜排延伸段(323)均平行于所述散热器(1)的第一表面。4.根据权利要求3所述的功率半导体装置，其特征在于，所述直流负铜排贯穿段(312)和所述直流正铜排贯穿段(322)均贯穿所述母座(40)，且所述母座(40)、所述直流负铜排贯穿段(312)、所述直流正铜排贯穿段(322)、所述直流负铜排延伸段(313)和所述直流正铜排延伸段(323)组合为所述插拔式电接头(4)。5.根据权利要求4所述的功率半导体装置，其特征在于，所述直流负铜排延伸段(313)和所述直流正铜排延伸段(323)之间的距离大于所述直流负铜排主体段(311)和所述直流正铜排主体段(321)之间的距离。6.根据权利要求4所述的功率半导体装置，其特征在于，所述母座(40)为绝缘框体，且所述母座(40)内设置有用于隔离所述直流正铜排延伸段(323)和所述直流负铜排延伸段(313)的绝缘隔离板(43)。7.根据权利要求6所述的功率半导体装置，其特征在于，所述直流负铜排主体段(311)和所述直流正铜排主体段(321)的第一中间对称面、所述直流负铜排延伸段(313)和所述直流正铜排延伸段(323)的第二中间对称面重合，且所述绝缘隔离板(43)的厚度方向的中间截面与所述第一中间对称面重合。8.根据权利要求7所述的功率半导体装置，其特征在于，所述直流负铜排贯穿段(312)与所述直流正铜排贯穿段(322)关于所述第一中间对称面对称设...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁勇，杨进锋，金肩舸，王晓元，窦泽春，陈燕平，董国忠，彭勇殿，朱武，罗君，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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