CN102013578B - 导体引出结构以及功率模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种导体引出结构以及功率模块。该导体引出结构用于从绝缘基板上引出导体，包括导体、缓冲部和焊脚。其中，所述导体具有近板端和远板端；所述缓冲部的一端与所述金属导体的近板端的部分相连接，所述缓冲部的另一端延伸出所述导体所在的平面，与所述焊脚相连接，以缓冲沿所述导体宽边方向的力向所述焊脚的传递；所述焊脚固定在所述绝缘基板上。该导体引出结构可以减小导体弯折对焊脚产生的影响，增加了产品的可靠性。

Description

导体引出结构以及功率模块
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，更具体地涉及导体引出结构。
背景技术
随着控制技术的进步，功率模块正在向大功率化和模块化发展，模块上导体，例如可以用作电极，的引出方式上大体有以下三种：引出电极直接焊接在DBC(Direct Bond Copper，陶瓷覆铜板)上；引出电极直接压接在DBC上；电极直接注塑在固定外壳中，再由导体把电极电连接到DBC上。
以上三种类型的引出电极的结构中，前两种要求的焊接位置精度要求比较高，在使用焊接夹具进行焊接时，由于焊接夹具的误差，可能导致位置偏差或者公差积累使得引出电极的位置偏离，在调整引出电极的位置时，强行折到所属位置可能会使焊接质量下降从而影响模块的长期可靠性。第三种电极引出方式是使用高精度的机器进行压接导体或者手工焊接导体到所需的目的位置，这种方式的缺点为装配成本比前两种方式高。
图1为传统的电极引出结构的示意图。如图1所示，在传统的电极焊接中，金属导体1左右晃动时相当于要把金属导体的宽边折弯，由于力会比折弯金属导体厚边的力大很多，所以会将力全部传至到焊脚2，如果金属导体1在装配过程中，发生机械挤压、扭转、晃动使焊脚2的连接材料发生疲劳，并且在焊脚2处经常有温度频繁变化，这也会使焊脚2的连接材料发生疲劳而使得连接可靠性下降。
因此，需要一种具有高可靠性的金属导体引出结构。
发明内容
为了解决上述问题之一，本发明提出了一种导体引出结构，用于从绝缘基板上引出导体，包括：导体，所述导体具有近板端和远板端；缓冲部；以及焊脚。其中，所述缓冲部的一端与所述金属导体的近板端的部分相连接，所述缓冲部的另一端延伸出所述导体所在的平面，与所述焊脚相连接，以缓冲沿所述导体宽边方向的力向所述焊脚的传递；所述焊脚固定在所述绝缘基板上。
根据本发明的实施例，所述缓冲部与所述焊脚形成截面为U形的结构，其中所述U形结构的开口方向与所述绝缘基板相平行。
根据本发明的实施例，还包括切口部，所述切口部从所述导体的近板端沿远离所述绝缘基板的方向延伸。
根据本发明的实施例，所述切口部的开口位于所述缓冲部与所述导体的连接部的边缘。
根据本发明的实施例，还包括定位部，所述定位部连接在所述导体的近板端与所述缓冲部之间，且所述定位部的宽度宽于所述导体的近板端的宽度。
根据本发明的实施例，所述导体为镀银金属导体。
根据本发明的实施例，所述导体、缓冲部和焊脚为一体形成。
本发明还提出了一种功率模块，其具有用于从所述功率模块的绝缘基板上引出导体的导体引出结构，所述导体引出结构包括：导体，所述导体具有近板端和远板端；缓冲部；以及焊脚。其中，所述缓冲部的一端与所述金属导体的近板端的部分相连接，所述缓冲部的另一端延伸出所述导体所在的平面，与所述焊脚相连接，以缓冲沿所述导体宽边方向的力向所述焊脚的传递；所述焊脚固定在所述绝缘基板上。
根据本发明的实施例，所述缓冲部与所述焊脚形成截面为U形的结构，其中所述U形结构的开口方向与所述绝缘基板相平行。
根据本发明的实施例，所述导体引出结构还包括切口部，所述切口部从所述导体的近板端沿远离所述绝缘基板的方向延伸。
根据本发明的实施例，所述导体引出结构还包括定位部，所述定位部连接在所述导体的近板端与所述缓冲部之间，且所述定位部的宽度宽于所述导体的近板端的宽度。
本发明所提出的导体引出结构和功率模块，可以减小导体折弯时施加到焊脚上的力，提高了产品的可靠性。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有技术的导体引出结构的示意图；
图2为根据本发明的一个实施例的导体引出结构的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图2所示为根据本发明的一个实施例的导体引出结构。作为本发明的一个实施例，该导体可以用作绝缘基板如DBC的引出电极，例如可以应用于电器的功率模块。如图所示，该导体引出结构包括导体3、缓冲部1和焊脚2。其中缓冲部1的上端与导体3的近板端连接，缓冲部1的下端与焊脚2相连接。缓冲部1的下端延伸出导体3所在的平面。
作为本发明的一个实施例，如图2所示，缓冲部1与焊脚2形成截面大概为U形的结构，其中U形结构的开口方向与绝缘基板相平行。但是，图2仅示出了本发明的一个示例，缓冲部1与焊脚2也可以形成使导体宽边方向的力转化为导体厚边的扭转力的其他适合的曲面结构。该缓冲部从很大程度上减少了传递到焊脚2的力，起到了缓冲的作用，并且可以限制传递到焊脚2上力的最大值远远小于传统电极引出方式的力。
作为本发明的一个实施例，导体引出结构具有定位部5，该定位部5的宽度大于导体3的近板端的宽度。定位部5可以限制导体3与结构件的相对位置，在装配时将缓冲部1通过定位部5向下施加预应力压紧，使得缓冲部在焊脚2处有一个正压力，有利于金属导体的连接。
作为本发明的一个实施例，该导体3可以为金属或其他导电材料。
作为本发明的一个实施例，该导体3可以采用镀银工艺，这样能够减小导体的电阻，从而减小了因此产生的杂散电感。
作为本发明的一个实施例，可以将导体3制造为截面积比较大、长度比较短，这样可以减小导体3的电阻，从而减小杂散电感。
作为本发明的一个实施例，导体引出结构还包括切口部4，如图2所示，该切口部4从导体3的近板端沿远离绝缘基板的方向延伸。例如，该切口部可以为凹槽，或者半圆形开口等等。作为本发明的一个实施例，切口部4的开口位于导体的近板端与缓冲部的连接线的边缘部分，这样，如图2所示，缓冲部1与导体3被凹槽分开的左半部形成一个较窄的结构，比较容易因应力而产生形变。该切口部4可以分散沿纸面方向左右弯折导体时产生的应力，从而进一步减小导体弯折对焊脚2的影响。
作为本发明的一个实施例，该导体引出结构可以为使用同一个部件通过冲压等工艺一体成型，当然，导体、缓冲部和焊脚也可以是原本独立的部分通过各种连接方式如焊接固定形成。
本发明的一个实施例提出了一种功率模块，该功率模块具有以上所述的导体引出结构。
本发明提出了一种新型的高可靠性、小杂散电感的导体引出结构以及包括该结构的功率模块。该导体引出结构可以分散折弯导体时产生的应力，可在安装没有达到预期要求时进行修正而不影响引出导体的焊脚的连接效果。有效防止了在装配过程中导体与DBC连接点发生脱落或者疲劳的情况，提高了模块的长期可靠性，从而在系统层面提高设备的使用寿命。从而有效的提高了产品的良率，增加了产品的长期可靠性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种导体引出结构，用于从绝缘基板上引出导体，包括：
导体，所述导体具有近板端和远板端；
缓冲部；以及
焊脚，其中，
所述缓冲部的一端与所述导体的近板端的部分相连接，所述缓冲部的另一端延伸出所述导体所在的平面，并与所述焊脚相连接，以缓冲沿所述导体宽边方向的力向所述焊脚的传递；
所述焊脚固定在所述绝缘基板上；
还包括切口部，所述切口部从所述导体的近板端沿远离所述绝缘基板的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的导体引出结构，其特征在于，所述缓冲部与所述焊脚形成截面为U形的结构，其中所述U形结构的开口方向与所述绝缘基板相平行。
3.根据权利要求1所述的导体引出结构，其特征在于，所述切口部的开口位于所述缓冲部与所述导体的连接部的边缘。
4.根据权利要求1所述的导体引出结构，其特征在于，还包括定位部，所述定位部连接在所述导体的近板端与所述缓冲部之间，且所述定位部的宽度宽于所述导体的近板端的宽度。
5.根据权利要求1所述的导体引出结构，其特征在于，所述导体为镀银金属导体。
6.根据权利要求1所述的导体引出结构，其特征在于，所述导体、缓冲部和焊脚为一体形成。
7.一种功率模块，其具有用于从所述功率模块的绝缘基板上引出导体的导体引出结构，所述导体引出结构包括：
导体，所述导体具有近板端和远板端；
缓冲部；以及
焊脚，其中，
所述缓冲部的一端与所述导体的近板端的部分相连接，所述缓冲部的另一端延伸出所述导体所在的平面，与所述焊脚相连接，以缓冲沿所述导体宽边方向的力向所述焊脚的传递；
所述焊脚固定在所述绝缘基板上；
所述导体引出结构还包括切口部，所述切口部从所述导体的近板端沿远离所述绝缘基板的方向延伸。
8.根据权利要求7所述的功率模块，其特征在于，所述缓冲部与所述焊脚形成截面为U形的结构，其中所述U形结构的开口方向与所述绝缘基板相平行。
9.根据权利要求7所述的功率模块，其特征在于，所述导体引出结构还包括定位部，所述定位部连接在所述导体的近板端与所述缓冲部之间，且所述定位部的宽度宽于所述导体的近板端的宽度。
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