一种免功率端子折弯的功率模块制造技术

一种免功率端子折弯的功率模块，包括覆铜陶瓷基板、铜散热板和模块外壳，所示覆铜陶瓷基板焊接到铜散热板上；覆铜陶瓷基板上设有功率芯片、各功率端子、信号端子和外围电路，其特征在于，所述的各功率端子与信号端子的一端焊接在覆铜陶瓷基板上，各功率端子与信号端子的另一端用以与外部系统电气连接；模块外壳上开设有与各个功率端子与信号端子的与外部系统电气连接的一端的开口；在模块外壳上在各个功率端子开口的一侧开设有抽屉槽，同时设有对应的抽屉式嵌块；抽屉式嵌块的厚度与宽度均对应于各个功率端子的内部尺寸，并与抽屉槽尺寸相配合。本实用新型专利技术可以很容易实现一种免功率端子折弯的功率模块功率端子焊接，简化了半导体功率模块的结构及制造工艺。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种免功率端子折弯的功率模块
本技术涉及一种新封装结构的半导体模块，具体涉及一种免功率端子折弯的功率模块。
技术介绍
一种免功率端子折弯的功率模块在功率电子电路中使用的半导体封装，主要应用与电力电子电力、电力电流转换(如变频器)、高频电源系统，如UPS,感应加热系统，典型的功率半导体为绝缘栅双极性晶体管(IGBT )，功率金属场效应管(MOSFET )，功率快恢复二极管FWD。功率半导体的封装技术就是通过封装，材料，设计，工艺，把很多功率芯片均匀对称封装成模块，封装工艺考虑器件的电流平衡，散热和简化工艺等。传统功率模块在封装完成后需要将功率端子焊接到DBC后进行折弯，使安装孔对准外壳螺丝孔。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一种免功率端子折弯的功率模块，本专利的出发点就是通过增加大功率器件的端子电流承载能力设计同时考虑工艺简化,完成功率端子和模块外壳设计。完成上述专利技术任务的技术方案是，一种免功率端子折弯的功率模块，包括覆铜陶瓷基板(或称为 陶瓷覆铜板，简称DBC)、铜散热板和模块外壳，所述覆铜陶瓷基板焊接到铜散热板上；覆铜陶瓷基板上设有功率芯片、功率端子、信号端子和外围电路，所述的功率端子与信号端子的一端焊接在覆铜陶瓷基板上，所述功率端子与信号端子的另一端用以与外部系统电气连接；所述模块外壳上设有功率端子开口和信号端子开口，所述功率端子和信号端子分别设置于功率端子开口和信号端子开口内；所述功率端子为冲压成型的n形铜板。本技术的优化方案中，各功率端子的结构采用铜板冲压成型的n形对称设计，该n形板的顶部作为用以与外部系统电气连接的一端；该n形的两则边板的底端均设置接脚，接脚和功率芯片连接，通过电流，可以提高端子通过电流的能力，降低芯片与外部连接导致的寄生电阻，同时可提高模块通过端子的散热能力。作为本技术的进一步的优化，在功率端子开口的一侧开设有抽屉槽，抽屉槽内设有对应的抽屉式嵌块；所述抽屉式嵌块的厚度与宽度均对应于各个功率端子尺寸，并与所述抽屉槽尺寸相配合。抽屉式嵌块前部嵌入n形功率端子内的空间，抽屉式嵌块后部与抽屉槽相契合，与模块外壳形成密闭封装。本技术在焊接功率端子并套装模块外壳以后，插入抽屉式嵌块，不仅能够保护模块外壳内的各部件和电路，而且抽屉式嵌块可以对各个功率端子与外部系统电气连接的一端起到支撑作用，更加方便于与外部系统电气的连接。进一步的优化，所述功率端子与信号端子的第一材料是铜，铜板的表面进行镀镍，镀银处理。换言之，本技术是将半导体芯片的一个电极焊接在陶瓷覆铜板上，DBC焊接到铜散热板上，芯片的其他电极通过铜端子焊接在DBC，通过外壳将模块包装并通过硅胶灌封后，将引出芯片各电极裸露在外壳外与外部系统进行电气连接。本专利技术的出发点通过功率端子一次成型设计与外壳分体式设计，功率端子采用可以增加过电流和散热能力，同时上端引出外壳后避免功率端子折弯工艺，通过外壳从长边侧任一选一侧的设计抽屉盒式嵌块，端子完成焊接工艺后直接从一侧插入，完成模块封装。本技术通过增加大功率器件的端子电流承载能力设计同时考虑工艺简化，完成功率端子和模块外壳设计；可以很容易实现一种免功率端子折弯的功率模块功率端子焊接，简化结构及制造工艺。【附图说明】图1为本技术的内部装配图；图2为本技术的外壳封装与外壳顶部设计；图3为插入抽屉式嵌块的结构示意图；图4为封装完成后的模块外形示意图；图5为内部装配图；图6为装配示意图；图7为一种功率端子结构示意图图8为另一种功率端子结构不意图；图9为一种信号端子结构示意图；图10为另一种信号端子结构示意图。【具体实施方式】实施例1参照图1和图2，一种免功率端子折弯的功率模块100，包括覆铜陶瓷基板11、铜散热板5和模块外壳11，覆铜陶瓷基板11焊接到铜散热板5上；覆铜陶瓷基板11上设有功率芯片8、功率端子1、信号端子3和外围电路，外围电路包括二极管7、连接桥6和电阻12等。两个功率端子I与两个信号端子3的一端焊接在覆铜陶瓷基板(DBC) 11上，各功率端子I与信号端子3的另一端用以与外部系统电气连接。模块外壳9上设有功率端子开口 4a与信号端子开口 4b，功率端子开口 4a与信号端子开口 4b内分别设有功率端子I和信号端子3。各功率端子I采用铜板冲压成型的Π形板，Π形功率端子I的顶部作为用以与外部系统电气连接的一端。如图5所示，Π形形功率端子I的两则边板的端部均设有接脚13，接脚13和功率芯片8连接，用于通过电流，可以提高功率端子通过电流的能力，降低功率芯片8与外部连接导致的寄生电阻，同时可提高模块通过端子的散热能力。如图7和8所示，Π形功率端子I的顶部宽度为19mm，顶部14到接脚13之间的高度为32.32_，两则边板的接脚13之间的距离可以根据需要进行调整。如图9和10所示，信号端子3的顶部宽度为9mm，顶端15到接脚之间的高度为31.09mm。如图3、图4和图6所不，在的模块外壳9上,在各个功率端子开口 4的一侧开设有抽屉槽2，同时设有对应的抽屉式嵌块10 ;抽屉式嵌块10的厚度与宽度均对应于各个功率端子的内部尺寸，并与抽屉槽10尺寸相配合。抽屉式嵌块前部IOa嵌入n形功率端子I内的空间，抽屉式嵌块后部IOb与抽屉槽2相契合，与模块外壳9形成密闭封装。功率端子1、信号端子3与覆铜陶瓷基板11焊接并套装模块外壳9以后，抽屉式嵌块10嵌入n形板内的空间,这样不仅能够保护模块外壳9内的各部件和电路，而且抽屉式嵌块10可以对各个功率端子I与外部系统电气连接的顶部起到支撑作用，更加方便于与外部系统电气的连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免功率端子折弯的功率模块，包括覆铜陶瓷基板、铜散热板和模块外壳，所述覆铜陶瓷基板焊接到铜散热板上；覆铜陶瓷基板上设有功率芯片、功率端子、信号端子和外围电路，其特征在于，所述的功率端子与信号端子的一端焊接在覆铜陶瓷基板上，所述功率端子与信号端子的另一端用以与外部系统电气连接；所述模块外壳上设有功率端子开口和信号端子开口，所述功率端子和信号端子分别设置于功率端子开口和信号端子开口内；所述功率端子为冲压成型的Π形铜板。

【技术特征摘要】
1.一种免功率端子折弯的功率模块，包括覆铜陶瓷基板、铜散热板和模块外壳，所述覆铜陶瓷基板焊接到铜散热板上；覆铜陶瓷基板上设有功率芯片、功率端子、信号端子和外围电路，其特征在于，所述的功率端子与信号端子的一端焊接在覆铜陶瓷基板上，所述功率端子与信号端子的另一端用以与外部系统电气连接；所述模块外壳上设有功率端子开口和信号端子开口，所述功率端子和信号端子分别设置于功率端子开口和信号端子开口内；所述功率端子为冲压成型的Π形铜板。2.根据权利要求1所述的免功率端子折弯的功率模块，其特征在于，所述Π形铜板的两则边板的底端均设置接脚，接脚和功率芯片连接。3.根据权利要求1所述的免功率端子折弯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁磊，郭海敏，
申请(专利权)人：南京银茂微电子制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32