一種功率器件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N功率器件，包括：芯片、兩片電極、鉬片組、陶瓷外殼和短路結(jié)構(gòu)；其中，短路結(jié)構(gòu)包括：壓縮狀態(tài)的金屬?gòu)椈?、套設(shè)于金屬?gòu)椈赏鈧?cè)的套管和將金屬?gòu)椈煞庋b于套管內(nèi)的低熔點(diǎn)合金；其中，短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于兩片電極之間，短路結(jié)構(gòu)的一端與一電極的靠近另一電極的內(nèi)側(cè)相連，另一端靠近另一電極的內(nèi)側(cè)；當(dāng)金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)，金屬?gòu)椈傻膬啥朔謩e與兩片電極的內(nèi)側(cè)接觸。采用該短路結(jié)構(gòu)，當(dāng)功率器件短路發(fā)散熱量時(shí)，低熔點(diǎn)合金熔融，金屬?gòu)椈苫謴?fù)放松狀態(tài)，連接兩片電極，使得該功率器件失效時(shí)，兩片電極之間仍然具有連接導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，保證了該功率器件表現(xiàn)為短路失效模式，無(wú)需外接旁路晶閘管，功率器件整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種功率器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種功率器件。

【背景技術(shù)】
[0002]平板壓接型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括芯片101、上鑰片102、上電極103、下鑰片104、下電極105和陶瓷外殼106等，其中，芯片101設(shè)置于上鑰片102和下鑰片104之間，上電極103設(shè)置于該上鑰片102之上，下電極105設(shè)置于下鑰片104之下，陶瓷外殼106設(shè)置于上電極103和下電極105之間，用于封裝該功率器件。
[0003]由于平板壓接型功率器件具有雙面散熱、短路失效模式等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用于串聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)合，例如高壓直流輸電領(lǐng)域。
[0004]該平板壓接型功率器件的串聯(lián)示意圖如圖2所示，3個(gè)功率器件201相互串聯(lián)，每個(gè)功率器件之間間隔散熱器202，以保證功率器件的散熱。如果其中任意一個(gè)功率器件失效而要求串聯(lián)裝置仍然能夠繼續(xù)正常運(yùn)行，則需要該失效的關(guān)聯(lián)器件表現(xiàn)為短路失效模式，以防止開(kāi)路模式引起整個(gè)裝置運(yùn)行的終斷，給生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)?yè)p失。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，采用的開(kāi)路模式一般為在功率器件的外部并聯(lián)旁路晶閘管，通過(guò)檢測(cè)電路的電壓或電流，來(lái)確定該功率器件的工作狀態(tài)，進(jìn)而判斷器件是否失效，如果失效，則通過(guò)控制電路來(lái)開(kāi)通旁路晶閘管，從而實(shí)現(xiàn)外部短路，即失效的關(guān)聯(lián)器件表現(xiàn)為短路失效模式。
[0006]但是，采用該方法，由于需要為該功率器件外接旁路晶閘管，以及相關(guān)的檢測(cè)和控制電路，使得該功率器件整體結(jié)構(gòu)裝置變得復(fù)雜，并且增大了裝置體積。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種功率器件，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于采用功率器件外接旁路晶閘管的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致功率器件整體結(jié)構(gòu)裝置變得復(fù)雜的問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0009]一種功率器件，包括:至少一個(gè)芯片、分別設(shè)置于所述芯片兩側(cè)的第一電極和第二電極、分別設(shè)置與所述芯片和所述第一電極和第二電極之間的至少一組鑰片組、封裝所述第一電極和第二電極的陶瓷外殼和短路結(jié)構(gòu)；
[0010]所述短路結(jié)構(gòu)包括:壓縮狀態(tài)的金屬?gòu)椈?、套設(shè)于所述金屬?gòu)椈赏鈧?cè)的套管和將所述金屬?gòu)椈煞庋b于所述套管內(nèi)的低熔點(diǎn)合金；
[0011]其中，所述短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，所述短路結(jié)構(gòu)的一端與第一電極的靠近第二電極的內(nèi)側(cè)相連，另一端靠近第二電極的內(nèi)側(cè)；
[0012]所述短路結(jié)構(gòu)中的金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)，所述金屬?gòu)椈傻膬啥朔謩e與所述第一電極和第二電極的內(nèi)側(cè)接觸。
[0013]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述金屬?gòu)椈蔀橥矤睢?br> [0014]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述套管為筒狀。
[0015]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述金屬?gòu)椈膳c所述套管的間距為0_2mm。
[0016]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)溫度為100°C _350°C。
[0017]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述低熔點(diǎn)合金采用鉛錫合金、錫銀合金或錫銀銅合金。
[0018]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述短路結(jié)構(gòu)與所述電極采用螺紋連接。
[0019]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述短路結(jié)構(gòu)的設(shè)置位置與所述芯片位置相鄰，所述短路結(jié)構(gòu)到所述芯片的最小距離小于5_。
[0020]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述短路結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)至少為2個(gè)。
[0021]上述的功率器件，優(yōu)選的，所述短路結(jié)構(gòu)的排布位置與所述第一電極和第二電極的形狀相關(guān)。
[0022]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種功率器件，包括:至少一個(gè)芯片、分別設(shè)置于所述芯片兩側(cè)的第一電極和第二電極、分別設(shè)置與所述芯片和所述第一電極和第二電極之間的至少一組鑰片組、陶瓷外殼和短路結(jié)構(gòu)；其中，短路結(jié)構(gòu)包括:壓縮狀態(tài)的金屬?gòu)椈?、套設(shè)于所述金屬?gòu)椈赏鈧?cè)的套管和將所述金屬?gòu)椈煞庋b于所述套管內(nèi)的低熔點(diǎn)合金；其中，所述短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，所述短路結(jié)構(gòu)的一端與第一電極的靠近第二電極的內(nèi)側(cè)相連，另一端靠近所述第二電極的內(nèi)側(cè)；所述短路結(jié)構(gòu)中的金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)，所述金屬?gòu)椈傻膬啥朔謩e與所述第一電極和第二電極的內(nèi)側(cè)接觸。采用該短路結(jié)構(gòu)，在該功率器件短路發(fā)散熱量時(shí)，該封裝金屬?gòu)椈傻牡腿埸c(diǎn)合金熔融，金屬?gòu)椈捎蓧嚎s狀態(tài)恢復(fù)放松狀態(tài)，連接兩片電極，使得該功率器件失效時(shí)，兩片電極之間仍然具有連接導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，保證了該功率器件表現(xiàn)為短路失效模式。采用該實(shí)現(xiàn)短路結(jié)構(gòu)，無(wú)需對(duì)功率器件外接復(fù)雜的旁路晶閘管的結(jié)構(gòu)，功率器件整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且占用體積小，易于實(shí)現(xiàn)，便于推廣。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為平板壓接型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為平板壓接型功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件的一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中短路結(jié)構(gòu)的一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中短路結(jié)構(gòu)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中電極上短路結(jié)構(gòu)的一排布示意圖；
[0031]圖8為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中電極上短路結(jié)構(gòu)的另一排布示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]如圖3所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件的一結(jié)構(gòu)示意圖，該功率器件包括:芯片301、鑰片302、電極303、陶瓷外殼304和短路結(jié)構(gòu)305。
[0034]其中，該芯片個(gè)數(shù)為至少一個(gè)，本實(shí)施例中以5個(gè)芯片為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0035]其中，2個(gè)鑰片組成一個(gè)鑰片組302，鑰片302設(shè)置在電極303和芯片301之間，該鑰片的組數(shù)與該芯片的個(gè)數(shù)一致。
[0036]其中，該電極303包括第一電極和第二電極，個(gè)數(shù)為兩個(gè)，分別設(shè)置于該鑰片302外側(cè)。
[0037]其中，該陶瓷外殼304分別與所述第一電極和第二電極相連，用于封裝電極303。
[0038]具體的，該第一電極和第二電極形狀一致。
[0039]如圖4所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中短路結(jié)構(gòu)的一結(jié)構(gòu)示意圖，所述短路結(jié)構(gòu)包括:金屬?gòu)椈?01、套管402和低熔點(diǎn)合金403。
[0040]其中，該金屬?gòu)椈?01處于壓縮狀態(tài)；
[0041]其中，套管402套設(shè)于該金屬?gòu)椈?01的外側(cè)，用于對(duì)金屬?gòu)椈?01起保護(hù)作用以及固定低熔點(diǎn)合金403的作用；
[0042]其中，低熔點(diǎn)合金403設(shè)置于該套管402內(nèi)，用于將該壓縮狀態(tài)的金屬?gòu)椈?01封裝于該套管402內(nèi)。
[0043]其中，該短路結(jié)構(gòu)305設(shè)置于兩片電極303之間，該短路結(jié)構(gòu)305的一端與第一電極的靠近第二電極的內(nèi)側(cè)相連，另一端靠近第二電極的內(nèi)側(cè)；
[0044]具體的，短路結(jié)構(gòu)305中的金屬?gòu)椈?01處于放松狀態(tài)時(shí)，該金屬?gòu)椈?01的兩端分別與兩片電極303的內(nèi)側(cè)接觸。
[0045]需要說(shuō)明的是，該金屬?gòu)椈?01的一端與第一電極相連。
[0046]其中，該短路結(jié)構(gòu)305的另一端與第二電極的距離以在正常工作狀態(tài)下不發(fā)生放電為準(zhǔn)。具體長(zhǎng)度可以為大于2_。
[0047]其中，該金屬?gòu)椈?01可采用銅質(zhì)彈簧、鋼制彈簧等。
[0048]具體的,該金屬?gòu)椈?01為筒狀,該套管402也為筒狀,該金屬?gòu)椈?01與套管402之間具有一定的間距，以使得金屬?gòu)椈?01能夠在套管402間自由伸縮，該間距可以為不大于 2mm,即 0_2mm。
[0049]需說(shuō)明的是，為了節(jié)約套管成本，在實(shí)際實(shí)施中，可將套管長(zhǎng)度設(shè)置與該金屬?gòu)椈蓧嚎s狀態(tài)長(zhǎng)度相同。
[0050]當(dāng)然，在某些特定場(chǎng)景中，該套管還具有將金屬?gòu)椈膳c外界隔離的功能時(shí)，則該套管可以設(shè)置較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，套管的兩端分別與電極內(nèi)側(cè)相連。
[0051]其中，該低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)溫度可以為100°C _350°C。
[0052]具體的，該所述低熔點(diǎn)合金采用鉛錫合金、錫銀合金或錫銀銅合金。
[0053]如圖5所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中短路結(jié)構(gòu)的另一結(jié)構(gòu)示意圖，本示意圖中低熔點(diǎn)合金熔融，金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)，該短路結(jié)構(gòu)305包括:金屬?gòu)椈?01、套管502和低熔點(diǎn)合金503。
[0054]其中，該金屬?gòu)椈?01、套管502的相對(duì)位置未變，該金屬?gòu)椈?01還設(shè)置在該套管502內(nèi)部，由于低熔點(diǎn)合金熔融，金屬?gòu)椈?01處于放松狀態(tài)，本申請(qǐng)實(shí)施例中，由于金屬?gòu)椈商幱趬嚎s狀態(tài)時(shí)其長(zhǎng)度與套管長(zhǎng)度一致，則當(dāng)金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)，其長(zhǎng)度大于套管長(zhǎng)度。
[0055]具體的，由于該短路結(jié)構(gòu)一端與功率器件中的電極固定連接，則該金屬?gòu)椈?01處于放松狀態(tài)時(shí)，一端固定一端增長(zhǎng)。
[0056]需要說(shuō)明的是，該低熔點(diǎn)合金的材料可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，相應(yīng)的，其熔點(diǎn)溫度也相應(yīng)變化，不限定于本實(shí)施例中的鉛錫合金、錫銀合金或錫銀銅合金三種低熔點(diǎn)合金類(lèi)型，其熔點(diǎn)溫度也不現(xiàn)定于100°c -350°c。
[0057]其中，該短路結(jié)構(gòu)與第一電極采用可靠的連接方式，具體可以采用螺紋連接、緊配合等連接方式。
[0058]其中，該短路結(jié)構(gòu)的設(shè)置位置與芯片位置相鄰。
[0059]具體的，短路結(jié)構(gòu)到所述芯片的最小距離小于5mm。
[0060]實(shí)際實(shí)施中，當(dāng)該功率器件正常工作時(shí)，功率器件溫度較低，傳遞到該短路結(jié)構(gòu)的溫度低于該低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)，此時(shí)，該低熔點(diǎn)合金處于固定狀態(tài)，維持該金屬?gòu)椈傻膲嚎s狀態(tài)，該狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示。
[0061]而當(dāng)該功率器件在失效狀態(tài)時(shí)表現(xiàn)為芯片過(guò)流燒毀，此時(shí)，功率器件內(nèi)部由于芯片燒毀而導(dǎo)致功率器件溫度急劇升高，此時(shí)傳遞到該短路結(jié)構(gòu)的溫度高于該低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)，導(dǎo)致低熔點(diǎn)合金熔融，被固態(tài)低熔點(diǎn)合金封裝的金屬?gòu)椈蓮膲嚎s狀態(tài)恢復(fù)放松狀態(tài)，此時(shí)，金屬?gòu)椈梢欢伺c套管固定在一電極上，另一端伸長(zhǎng)，與另一電極接觸，導(dǎo)通兩個(gè)電極。
[0062]如圖6所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件的另一結(jié)構(gòu)示意圖，該功率器件處于失效短路狀態(tài)，該功率器件包括:芯片601、鑰片602、第一電極603、第二電極604、陶瓷外殼605和短路結(jié)構(gòu)606。
[0063]其中，芯片、鑰片、電極和陶瓷外殼的結(jié)構(gòu)與圖3中一致，本處不再贅述。
[0064]其中，短路結(jié)構(gòu)606中低熔點(diǎn)合金熔融,金屬?gòu)椈蔀榉潘蔂顟B(tài),金屬?gòu)椈梢欢伺c套管固定在第一電極上，另一端伸長(zhǎng)，與第二電極接觸，導(dǎo)通兩個(gè)電極，實(shí)現(xiàn)了功率器件中的芯片故障導(dǎo)致第一電極和第二電極斷開(kāi)時(shí)，放松狀態(tài)的金屬?gòu)椈蛇B接兩個(gè)電極，保證了第一電極和第二電極之間保持短路連接，該失效的關(guān)聯(lián)器件表現(xiàn)為短路失效模式。
[0065]需要說(shuō)明的是，具體實(shí)施中，該金屬?gòu)椈傻拈L(zhǎng)度選擇標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)該金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)長(zhǎng)度大于第一電極和第二電極之間的距離，以保證當(dāng)金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)，由于金屬?gòu)椈勺陨淼膹椓Γ沟脙蓚€(gè)電極之間的連接牢靠。
[0066]需要說(shuō)明的是，當(dāng)該短路結(jié)構(gòu)與空間位置上處于上側(cè)的第一電極連接時(shí)，當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)合金在熔融狀態(tài)時(shí)，在重力的作用下，該熔融狀態(tài)的低熔點(diǎn)合金隨著金屬?gòu)椈傻男螤盍鲃?dòng)，覆蓋在該金屬?gòu)椈杀砻妫踔亮鲃?dòng)到空間位置上處于下側(cè)的第二電極處，由于低熔點(diǎn)合金的導(dǎo)電特性，提升了金屬?gòu)椈傻膶?dǎo)電能力。
[0067]需要說(shuō)明的是，設(shè)置有該短路結(jié)構(gòu)的功率器件具有工作姿態(tài)，當(dāng)該功率器件處于工作姿態(tài)時(shí)，該短路結(jié)構(gòu)中的套管開(kāi)口朝下，具體為垂直向下，而當(dāng)該功率器件處于非工作狀態(tài)放置(水平放置或者倒置)時(shí)，例如，該套管開(kāi)口向上或者水平方向，即使由于外部因素導(dǎo)致該低熔點(diǎn)合金熔融，該短路結(jié)構(gòu)也不能實(shí)現(xiàn)短路功能，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤安裝或者保存環(huán)境不善導(dǎo)致的短路結(jié)構(gòu)中低熔點(diǎn)合金熔融短路的情況出現(xiàn)。
[0068]具體實(shí)施中，為了確保器件失效后短路結(jié)構(gòu)的電流負(fù)載能力，可在電極的周?chē)贾枚鄠€(gè)短路結(jié)構(gòu)。
[0069]其中，該短路結(jié)構(gòu)是個(gè)數(shù)與功率器件的工作電流和單個(gè)短路結(jié)構(gòu)所能承載的最大電流相關(guān)，具體為:
[0070]η 彡 1/10
[0071]其中，η表示短路結(jié)構(gòu)數(shù)量，I表示功率器件工作電流，10表示單個(gè)短路結(jié)構(gòu)承載的最大電流。
[0072]實(shí)際實(shí)施中，該短路結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)至少為2個(gè)。
[0073]其中，該短路結(jié)構(gòu)的排布位置與該電極的形狀相關(guān)。
[0074]如圖7所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中電極上短路結(jié)構(gòu)的一排布示意圖，該示意圖為一俯視圖，其中，包括:電極701和短路結(jié)構(gòu)702。
[0075]本示意圖中，電極701的形狀為規(guī)則的圓形，短路結(jié)構(gòu)702均勻分布于該電極701的邊緣位置。
[0076]需要說(shuō)明是，本示意圖中，該短路結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為6個(gè)，相鄰兩個(gè)的短路結(jié)構(gòu)與電極圓心連線的夾角為60°。
[0077]需要說(shuō)明是，功率器件中設(shè)置芯片的位置與電極圓心連線的夾角為60°，該短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于與芯片相鄰的位置。
[0078]如圖8所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種功率器件中電極上短路結(jié)構(gòu)的另一排布不意圖，該不意圖為一俯視圖，包括:電極801和短路結(jié)構(gòu)802。
[0079]本示意圖中，電極801形狀為規(guī)則的四邊形，短路結(jié)構(gòu)802均勻分布于該電極801的四個(gè)角。
[0080]需要說(shuō)明是，本示意圖中，該短路結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為4個(gè)，該短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于與芯片相鄰的位置。
[0081]當(dāng)然實(shí)際實(shí)施中，當(dāng)該芯片的設(shè)置位置為電極的邊的邊緣位置時(shí)，該短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于與該芯片相鄰的邊的邊緣位置。
[0082]由上述可知，本發(fā)明提供了一種功率器件，包括:至少一個(gè)芯片、分別設(shè)置于所述芯片兩側(cè)的第一電極和第二電極、分別設(shè)置與所述芯片和所述第一電極和第二電極之間的至少一組鑰片組、陶瓷外殼和短路結(jié)構(gòu)；其中，短路結(jié)構(gòu)包括:壓縮狀態(tài)的金屬?gòu)椈伞⑻自O(shè)于所述金屬?gòu)椈赏鈧?cè)的套管和將所述金屬?gòu)椈煞庋b于所述套管內(nèi)的低熔點(diǎn)合金；其中，所述短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，所述短路結(jié)構(gòu)的一端與第電極的靠近第二電極的內(nèi)側(cè)相連，另一端靠近所述第二電極的內(nèi)側(cè)；所述短路結(jié)構(gòu)中的金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)，所述金屬?gòu)椈傻膬啥朔謩e與所述第一電極和第二電極的內(nèi)側(cè)接觸。采用該短路結(jié)構(gòu)，在該功率器件短路發(fā)散熱量時(shí)，該封裝金屬?gòu)椈傻牡腿埸c(diǎn)合金熔融，金屬?gòu)椈捎袎嚎s狀態(tài)恢復(fù)放松狀態(tài)，連接兩片電極，使得該功率器件失效時(shí)，兩片電極之間仍然具有連接導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，保證了該功率器件表現(xiàn)為短路失效模式，并且由于金屬?gòu)椈勺陨淼膹椓Γ沟脙蓚€(gè)電極之間的連接牢靠。采用該實(shí)現(xiàn)短路結(jié)構(gòu)，無(wú)需對(duì)功率器件外接復(fù)雜的旁路晶閘管的結(jié)構(gòu)，功率器件整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于推廣。
[0083]以上所述僅是本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種功率器件，其特征在于，包括:至少一個(gè)芯片、分別設(shè)置于所述芯片兩側(cè)的第一電極和第二電極、分別設(shè)置與所述芯片和所述第一電極和第二電極之間的至少一組鑰片組、封裝所述第一電極和第二電極的陶瓷外殼和短路結(jié)構(gòu)； 所述短路結(jié)構(gòu)包括:壓縮狀態(tài)的金屬?gòu)椈?、套設(shè)于所述金屬?gòu)椈赏鈧?cè)的套管和將所述金屬?gòu)椈煞庋b于所述套管內(nèi)的低熔點(diǎn)合金； 其中，所述短路結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一電極和第二電極之間，所述短路結(jié)構(gòu)的一端與第一電極的靠近第二電極的內(nèi)側(cè)相連，另一端靠近第二電極的內(nèi)側(cè)； 所述短路結(jié)構(gòu)中的金屬?gòu)椈商幱诜潘蔂顟B(tài)時(shí)，所述金屬?gòu)椈傻膬啥朔謩e與所述第一電極和第二電極的內(nèi)側(cè)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述金屬?gòu)椈蔀橥矤睢?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述套管為筒狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的功率器件，其特征在于，所述金屬?gòu)椈膳c所述套管的間距為0_2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述低熔點(diǎn)合金的熔點(diǎn)溫度為100C -350。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述低熔點(diǎn)合金采用鉛錫合金、錫銀合金或錫銀銅合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述短路結(jié)構(gòu)與所述電極采用螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述短路結(jié)構(gòu)的設(shè)置位置與所述芯片位置相鄰，所述短路結(jié)構(gòu)到所述芯片的最小距離小于5_。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述短路結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)至少為2個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率器件，其特征在于，所述短路結(jié)構(gòu)的排布位置與所述第一電極和第二電極的形狀相關(guān)。
【文檔編號(hào)】H01L23/488GK104269392SQ201410537512
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】李繼魯, 竇澤春, 肖紅秀, 方杰, 常桂欽, 劉國(guó)友, 彭勇殿 申請(qǐng)人:株洲南車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司