專利名稱：功率模塊端子及其連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率模塊端子及其連接結(jié)構(gòu)，屬于功率模塊制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
功率半導(dǎo)模塊用于逆變焊機(jī)、各種開關(guān)電源的控制器以及電動(dòng)汽車控制器等，其主要作用是將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟娸敵?。而功率半?dǎo)體模塊，是一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單兀與一個(gè)或多個(gè)功率模塊組成三相電路工作。傳統(tǒng)功率半導(dǎo)體模塊主要包括電阻、電容、二極管、半導(dǎo)體芯片等器件以及多個(gè)電極端子和多個(gè)信號(hào)端子，各器件以及多個(gè)端子焊接在覆金屬陶瓷基板上并構(gòu)成主電路板，主電路板通過灌膠密封固定外殼上。為減小功率模塊的體積，將驅(qū)動(dòng)電路板通過螺釘安裝外殼上。由于各端子需穿出外殼蓋板上的端子孔和驅(qū)動(dòng)電路板上的端子孔，再通過焊料將各端子焊接在驅(qū)動(dòng)電路板上，通過各端子實(shí)現(xiàn)與功率半導(dǎo)體模塊外部電路的連接。由于在安裝過程中需要將焊接有各端子的主電路板安裝在外殼上，先要將各端子穿出外殼的蓋板上的端子孔，為了使外殼上的蓋板能對(duì)端子進(jìn)行限位，其端子孔與端子之間的間隙較小，但由于外殼通常采用絕緣塑料注塑而成，由于外殼壁厚不一致，會(huì)導(dǎo)致蓋板產(chǎn)生較大的變形進(jìn)而影響各端子的安裝效率和裝配質(zhì)量。再則，由于端子還需要穿出驅(qū)動(dòng)電路板上的端子孔，而端子中上部均為針狀結(jié)構(gòu)或板狀結(jié)構(gòu)，尤其是針狀結(jié)構(gòu)，由于端子強(qiáng)度不高，在安裝過程中很容易使端子受到外力后產(chǎn)生變形，甚至在焊接過程中也會(huì)產(chǎn)生變形，當(dāng)端子變形過大又會(huì)產(chǎn)生失效，不僅影響裝配效率和安裝質(zhì)量，而且也影響半導(dǎo)體模塊的使用壽命。另外，現(xiàn)有各端子均焊接在驅(qū)動(dòng)電路板上，造成功率模塊維修不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的 是提供一種結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，能解決端子因安裝造成變形過大而產(chǎn)生的失效，且能便于維修的功率模塊端子及其連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是一種功率模塊端子，其特征在于所述的端子從上至下包括具有彈性的連接部分、主體部分以及用于應(yīng)力釋放的折彎部分，主體部分的上部具有翼翅部分，或主體部分的上部和下部具有翼翅部分。其中所述端子連接部分的上部具有斜面，中部為中空結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的功率模塊端子連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述端子底部固定在覆金屬陶瓷基板的金屬層上，端子穿出外殼對(duì)應(yīng)的端子孔及卡板對(duì)應(yīng)的T形槽口，端子的主體部分位于T形槽口的小徑槽口內(nèi)，端子上的翼翅部分位于卡板的上端面，或端子上的翼翅部分位于卡板的上端面和下端面，端子的連接部分彈性漲接在驅(qū)動(dòng)電路板的安裝孔內(nèi)。本發(fā)明端子采用具有彈性的連接部分、主體部分以及用于應(yīng)力釋放的折彎或部分，通過折彎部分能有緩沖端子所受到的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，故而減小端子的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，提高功率模塊的使用壽命，并提高端子的自身強(qiáng)度。本發(fā)明各端子穿出蓋板對(duì)應(yīng)的端子孔及卡板對(duì)應(yīng)的T形槽口，卡板的T形槽口其小徑槽口位于端子主體部分，安裝過程中卡板上的T形槽口的大徑槽口套在各端子上，通過移動(dòng)卡板使各端子位于卡板的小徑槽口內(nèi)，故而增加了各端子通過蓋板上各端子孔的間隙，方便主電路板上各端子通過蓋板上的端子孔，同時(shí)端子的主體部分設(shè)置在卡板上的T形槽口的小徑槽口內(nèi)，不僅安裝方便，能減少對(duì)外力對(duì)端子的影響，而且當(dāng)各端子受外力使其變形時(shí)，可通過端子的翼翅部分直接支承在卡板上，有效地解決了端子受力后因變形過大而產(chǎn)生的失效問題。本發(fā)明通過卡板對(duì)端子進(jìn)行限位，也解決了外殼因壁厚不勻而導(dǎo)致蓋板產(chǎn)生較大變形造成各端子孔孔距不等的問題，提高了功率模塊的安裝效率和裝配質(zhì)量。本發(fā)明端子的連接部分是彈性漲接在驅(qū)動(dòng)電路板各自的安裝孔內(nèi)，一方面能解決端子因焊接變形過大而造成的失效問題，另一方面由于端子是彈性與驅(qū)動(dòng)電路板連接，在使端子能與驅(qū)動(dòng)電路板可靠連接的同時(shí)，也免除了端子與驅(qū)動(dòng)電路板的焊接，故而便于功率模塊的維修。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖1是本發(fā)明功率模塊端子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明功率模塊端子的另一種結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明功率模塊端子的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明外殼和覆金屬陶瓷基板的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1 一端子，11 一連接部分，12—翼翅部分，13—主體部分，14一折彎部分，2—驅(qū)動(dòng)電路板，21—定位孔，22 —限位孔，23—安裝孔，3—卡板，31—導(dǎo)向孔,32 —T形槽口，4一外殼,41一彈性卡板,42一定位凸塊,43一支承座,44一蓋板,45一端子孔,46-限位柱，47-環(huán)臺(tái)，5-覆金屬陶瓷基板。
具體實(shí)施方式
見圖1-4所示，本發(fā)明的功率模塊端子，該端子I從上至下包括具有彈性的連接部分11、主體部分13以及用于應(yīng)力釋放的折彎部分14，主體部分13的上部具有翼翅部分12，或具有翼翅部分12，或主體部分13的上部和下部具有翼翅部分12，主體部分13設(shè)置在卡板3的T形槽口 32內(nèi)，在卡板3安裝到位后，主體部分13設(shè)置在T形槽口 32的小徑槽口內(nèi)，可通過卡板3對(duì)端子I實(shí)現(xiàn)保護(hù)，本發(fā)明的端子I為電極端子或信號(hào)端子。見圖1-3所示，本發(fā)明端子I連接部分11的上部具有斜面，能方便卡板3及驅(qū)動(dòng)電路板2的安裝，端子I連接部分11的中部為中空結(jié)構(gòu)，使端子I不僅具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)也具有較好的彈性而與驅(qū)動(dòng)電路板2上的安裝孔23可靠接觸連接，而實(shí)現(xiàn)電氣的連接。見圖1-4所示，本發(fā)明端子I底部固定在覆金屬陶瓷基板5的金屬層上，見圖1所示，可焊接在覆金屬陶瓷基板5的金屬層上，或見圖2所示，采用壓接固定在覆金屬陶瓷基板5的金屬層上，通過折彎部分14減少端子I所受到的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，端子I穿出外殼4對(duì)應(yīng)的端子孔45及卡板3對(duì)應(yīng)的T形槽口 32，端子I的主體部分13位于T形槽口 32的小徑槽口與內(nèi)，安裝時(shí)先將卡板3上的T形槽口 32其大徑槽口套在端子I上再沿其長(zhǎng)度方向移動(dòng)，使卡板3上的T形槽口 32的小徑槽口位于端子I的主體部分13處，在主電路板安裝在外殼4底部，此時(shí)各端子I穿出蓋板44對(duì)應(yīng)的端子孔45后，并通過卡板3對(duì)應(yīng)的T形槽口 32對(duì)各端子I進(jìn)行限位，在安裝及使用過程中能大幅度減少外力對(duì)端子I沖擊，解決了由于蓋板44變形較大后造成各端子孔孔距變化而造成端子安裝困難的問題。見圖1-4所示，本發(fā)明端子I上的翼翅部分12位于卡板3的上端面，或端子I上的翼翅部分12位于卡板3的上端面和下端面，無(wú)論在安裝過程中還是使用過程上，當(dāng)有外力對(duì)端子I沖擊時(shí)，可通過端子I的翼翅部分12與卡板3相接而限制端子I的變形量，通過翼翅部分12對(duì)端子I進(jìn)行單向或雙向限位，解決端子I受到外力后易造成變形和失效。見圖1-4所示，本發(fā)明端子I的連接部分11彈性漲接在驅(qū)動(dòng)電路板2的安裝孔23內(nèi)，由于端子I連接部分11通過彈性變形而與驅(qū)動(dòng)電路板2上的安裝孔23連接，故能有效的避免了使用中，因震動(dòng)等原因使端子I失效的問題。見圖2、3所示，本發(fā)明外殼4的底部設(shè)有內(nèi)凹的環(huán)臺(tái)47，覆金屬陶瓷基板5通過密封膠固定在外殼4的環(huán)臺(tái)47上，外殼4的蓋板44上部設(shè)有至少兩個(gè)限位柱46，卡板3上設(shè)有與限位柱46對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向孔31，且導(dǎo)向孔31沿長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度與卡板3上的T形槽口 32的長(zhǎng)度相同，在卡板3的安裝過程中，通過限位柱46對(duì)卡板3位移量進(jìn)行限制，從而達(dá)到快速安裝的效果。見圖2、3所示，本發(fā)明外殼4兩側(cè)凸起的彈性卡板41設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電路板2上的定位孔21內(nèi)，彈性卡板41頂部卡接在驅(qū)動(dòng)電路板2的上部，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路板2安裝到位后，通過彈性卡板41上的鉤座卡接在驅(qū)動(dòng)電路板2而使其不能移動(dòng)，將驅(qū)動(dòng)電路板2安裝在外殼4上。見圖2、3所示，本發(fā)明外殼4兩側(cè)還分別設(shè)有支承座43，各支承座43上設(shè)有定位凸塊42，驅(qū)動(dòng)電路板2上設(shè)有對(duì)應(yīng)的限位孔22，驅(qū)動(dòng)電路板2支承在支承座43上，支承座43上的定位凸塊42卡接在驅(qū)動(dòng)電路板2上的限位孔22內(nèi)，不僅方便驅(qū)動(dòng)電路板2的安裝，而且驅(qū)動(dòng)電路板2與外殼4及端子I均為 拆裝式連接結(jié)構(gòu)，便于功率模塊的維修。
權(quán)利要求
1.一種功率模塊端子，其特征在于所述的端子(I)從上至下包括具有彈性的連接部分(11 )、主體部分(13)以及用于應(yīng)力釋放的折彎部分(14)，主體部分(13)的上部具有翼翅部分(12)，或主體部分(13)的上部和下部具有翼翅部分(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊端子，其特征在于所述端子(I)連接部分(11)的上部具有斜面，中部為中空結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊端子連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述端子(I)底部固定在覆金屬陶瓷基板(5)的金屬層上，端子(I)穿出外殼(4)對(duì)應(yīng)的端子孔(45)及卡板(3)對(duì)應(yīng)的T形槽口(32)，端子(I)的主體部分(13)位于T形槽口(32)的小徑槽口內(nèi)，端子(I)上的翼翅部分(12)位于卡板(3)的上端面，或端子(I)上的翼翅部分(12)位于卡板(3)的上端面和下端面，端子(I)的連接部分(11)彈性漲接在驅(qū)動(dòng)電路板(2)的安裝孔(23)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率模塊端子連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外殼(4)的底部設(shè)有內(nèi)凹的環(huán)臺(tái)(47)，覆金屬陶瓷基板(5)通過密封膠固定在外殼(4)的環(huán)臺(tái)(47)上，外殼(4)的蓋板(44)上部設(shè)有至少兩個(gè)限位柱(46)，卡板(3)上設(shè)有與限位柱(46)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向孔(31)，且導(dǎo)向孔(31)沿長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度與卡板(3)上的T形槽口(32)的長(zhǎng)度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的功率模塊端子的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外殼(4)兩側(cè)凸起的彈性卡板(41)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電路板(2)上的定位孔(21)內(nèi)，且彈性卡板(41)頂部卡接在驅(qū)動(dòng)電路板(2 )的上部，外殼(4 )兩側(cè)還分別設(shè)有支承座(43 )，各支承座(43 )上設(shè)有定位凸塊(42 )，驅(qū)動(dòng)電路板(2 )支承在支承座(43 )上，支承座(43 )上的定位凸塊(42 )卡接在驅(qū)動(dòng)電路板(2)上的限位孔(22)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率模塊端子，端子從上至下包括具有彈性的連接部分、主體部分以及用于應(yīng)力釋放的折彎部分，主體部分的上部具有翼翅部分，或主體部分的上部和下部具有翼翅部分。發(fā)明采用具有彈性的連接部分、主體部分以及用于應(yīng)力釋放的折彎或部分，通過折彎部分能有緩沖端子所受到的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，故而減小端子的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，提高功率模塊的使用壽命，并提高端子的自身強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)合理，能解決各端子因安裝造成變形過大而產(chǎn)生的失效問題，便于功率模塊的維修。
文檔編號(hào)H01L23/48GK103035595SQ201310000898
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者張銀 申請(qǐng)人:江蘇宏微科技股份有限公司