CN104347554A - 电力半导体器件用电极 - Google Patents

Abstract

一种电力半导体器件用电极，其包括基部、位于基部一侧且与基部连接的主体部以及位于基部另一侧且自基部弯折延伸的至少四个焊接脚，每一所述焊接脚设有平面状的焊接面，所述焊接脚自基部的外侧边缘朝内侧方向弯折延伸。本发明通过增加焊接脚的数量，增大了电极与焊接件之间的焊接面积，提高了电极的焊接质量，减少了因电极形变而造成的接触失效的几率，提高了电流的流通能力，从而极大的保证了电力半导体器件的可靠性与稳定性。

Description

电力半导体器件用电极

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电力半导体器件用电极。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，以下简称IGBT）是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管（简称MOS管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有电力场效应晶体管（简称电力MOSFET）的高输入阻抗和巨型晶体管（Giant Transistor，简称GTR）的低导通压降两方面的优点。

电极焊接技术是绝缘栅双极型晶体管的关键技术之一，是在陶瓷覆铜板上焊接导电电极的技术，对于面积较大的陶瓷覆铜板，通常采用将焊片或焊膏放置在电极焊接位置，再通过工装固定住电极，最后放入焊接炉中，在这个过程中要求固定的工装必须将电极紧紧的压在焊片或焊膏上，从而保证良好的焊接效果，但是，电极通常在焊接时保证与焊料的焊接面紧密接触是不容易实现的，并且，电极的焊接面都比较小，不利于电流的流通。

如图1所示，图1为现有技术中一种焊接式绝缘栅双极型晶体管的电极的示意图，该种结构的电极一般所采用的焊接技术是通过电极上的两个腿与陶瓷覆铜板（以下简称DBC）焊接实现，对于焊接工装设计的要求比较高；且电极一般只有两个接触腿，焊接面较小，不利于电流的流通；同时，在IGBT后期长期应用中，有可能会因热胀冷缩等造成电极焊脚因应力而发生脱落。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的电力半导体器件用电极，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力半导体器件用电极，该电力半导体器件用电极利用焊接时多面积接触，将电极与DBC焊接起来，保证了大功率器件电流的流通，极大的减小了因电极应力而造成的焊盘脱落的几率，提高了IGBT模块的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电力半导体器件用电极，其包括基部、位于基部一侧且与基部连接的主体部以及位于基部另一侧且自基部弯折延伸的至少四个焊接脚，每一所述焊接脚设有平面状的焊接面，所述焊接脚自基部的外侧边缘朝内侧方向弯折延伸。

优选的，在上述电力半导体器件用电极中，所述至少四个焊接脚的焊接面位于同一平面上。

优选的，在上述电力半导体器件用电极中，所述基部呈长方形板状结构。

优选的，在上述电力半导体器件用电极中，所述基部包括两个相互平行且具有第一尺寸的第一侧边及两个相互平行且具有第二尺寸的第二侧边，所述第一尺寸小于第二尺寸，所述主体部自其中一个第一侧边朝第一方向一体延伸，所述至少四个焊接脚分别自两个第二侧边朝与第一方向相反的第二方向一体延伸。

优选的，在上述电力半导体器件用电极中，所述焊接脚在第二侧边上间隔排布。

优选的，在上述电力半导体器件用电极中，所述两个第二侧边上的焊接脚数量相等。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的电力半导体器件用电极通过增加焊接脚的数量，增大了电极与焊接件之间的焊接面积，提高了电极的焊接质量，减少了因电极形变而造成的接触失效的几率，提高了电流的流通能力，从而极大的保证了电力半导体器件的可靠性与稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用多面积接触技术，通过增加电极底部的焊接脚的个数，提高电极的焊接质量。

（2）保证所有的焊接面在同一平面上，在焊接时保证焊接面均能与DBC接触，减少了因电极形变而造成的接触失效的几率，提高了电流的流通能力，从而极大的保证了电力半导体器件的可靠性与稳定性。

（3）通过设置一个板状结构的基部，便于成型焊接脚，且便于焊接脚排布，以此保证电极的焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中一种焊接式绝缘栅双极型晶体管的电极的示意图；

图2是本发明电力半导体器件用电极中包括八个焊接脚的立体示意图；

图3是本发明电力半导体器件用电极中包括六个焊接脚的立体示意图；

图4是本发明电力半导体器件用电极中包括四个焊接脚的立体示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种电力半导体器件用电极，该电力半导体器件用电极利用焊接时多面积接触，将电极与DBC焊接起来，保证了大功率器件电流的流通，极大的减小了因电极应力而造成的焊盘脱落的几率，提高了IGBT模块的可靠性。

该电力半导体器件用电极包括基部、位于基部一侧且与基部连接的主体部以及位于基部另一侧且自基部弯折延伸的至少四个焊接脚，每一所述焊接脚设有平面状的焊接面，所述焊接脚自基部的外侧边缘朝内侧方向弯折延伸。

其中，所述至少四个焊接脚的焊接面位于同一平面上。

其中，所述基部呈长方形板状结构。

其中，所述基部包括两个相互平行且具有第一尺寸的第一侧边及两个相互平行且具有第二尺寸的第二侧边，所述第一尺寸小于第二尺寸，所述主体部自其中一个第一侧边朝第一方向一体延伸，所述至少四个焊接脚分别自两个第二侧边朝与第一方向相反的第二方向一体延伸。

其中，所述焊接脚在第二侧边上间隔排布。

其中，所述两个第二侧边上的焊接脚数量相等。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明公开的电力半导体器件用电极包括基部200、位于基部200一侧且与基部200连接的主体部100以及位于基部200另一侧且自基部200弯折延伸的至少四个焊接脚300。每一所述焊接脚300设有平面状的焊接面301，焊接脚300自基部200的外侧边缘朝内侧方向弯折延伸。该至少四个焊接脚300的焊接面301位于同一平面上。本发明公开的电力半导体器件用电极采用多面积接触技术，即增加电极底部的焊接脚300的个数，并且保证这些焊接脚300的焊接面301在同一水平面上，在焊接时保证他们都接触在DBC上，将电极与DBC焊接起来，保证了大功率器件电流的流通，极大的减小了因电极应力而造成的焊盘脱落的几率，提高了IGBT模块的可靠性。

继续如图2所示，基部200呈板状结构。基部200包括两个相互平行且具有第一尺寸的第一侧边201及两个相互平行且具有第二尺寸的第二侧边202。所述第一尺寸小于第二尺寸。主体部100自其中一个第一侧边201朝第一方向一体延伸。至少四个焊接脚300分别自两个第二侧边202朝与第一方向相反的第二方向一体延伸。在本发明实施例中，第一方向指的是向上的方向，第二方向指的是向下的方向，第一尺寸指的是基部200的短边尺寸，第二尺寸指的是基部200的长边尺寸。本发明通过设置一个板状结构的基部200，便于成型焊接脚300，且便于焊接脚300排布，以此保证电极的焊接质量，减少了因电极形变而造成的接触失效的几率，保证了电力半导体器件的可靠性与稳定性。

继续如图2所示，基部200在图中呈矩形，垂直边采用直角直接衔接，当然，在其他实施方式中，还可以在垂直边的衔接处采用倒角进行过度连接。

继续如图2所示，主体部100包括相互垂直的第一连接部101及第二连接部102，其中，第一连接部101自其中一个第一侧边201的边缘向上延伸，第二连接部102自第一侧边201的延伸末端弯折延伸。第二连接部102上设有用以拧螺丝的安装孔103。从图2中看主体部100是呈弯折型的，但是，在实际加工过程中，首先，主体部100整体是直的，即第一连接部101与第二连接部102是在同一平面内的，在电极焊接好以后，会安装上外壳顶盖，安装好后，再将第二连接部102折弯成图的样子，折弯后，电极上的安装孔103通过螺丝将外电路与该电极固定在一起。如图1所示，图1为现有技术中一种焊接式绝缘栅双极型晶体管的电极的示意图，其实，图1中与图2对应地方，加工方法是相同的，都是刚开始是直的，后来才弯折成图示的状态。

从图2可知，焊接脚300在第二侧边202上为间隔排布。在本发明实施例中，两个第二侧边202上的焊接脚200的数量相等，即每一第二侧边202上设有四个焊接脚300，整个电极共计包括八个焊接脚300。如图3及图4所示，在其他实施方式中，可以仅在每一第二侧边202上设置两个或三个焊接脚300，即共计四个或六个焊接脚300。对于具体焊接脚300的设置数量及排布方式，根据具体应用时的实际情况决定，并不受本发明图2的限制，在此不再一一赘述，任何共计数量大于等于四个焊接脚的实施方式均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例的电力半导体器件用电极通过焊接脚的优化设计，增大了电极与焊接件之间的焊接面积，提高了电极的焊接质量，减少了因电极形变而造成的接触失效的几率，提高了电流的流通能力，从而极大的保证了电力半导体器件的可靠性与稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用多面积接触技术，通过增加电极底部的焊接脚的个数，提高电极的焊接质量。

（2）保证所有的焊接脚的焊接面在同一平面上，在焊接时保证焊接面均能与DBC接触，减少了因电极形变而造成的接触失效的几率，提高了电流的流通能力，从而极大的保证了电力半导体器件的可靠性与稳定性。

（3）通过设置一个板状结构的基部，便于成型焊接脚，且便于焊接脚排布，以此保证电极的焊接质量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种电力半导体器件用电极，其特征在于：其包括基部、位于基部一侧且与基部连接的主体部以及位于基部另一侧且自基部弯折延伸的至少四个焊接脚，每一所述焊接脚设有平面状的焊接面，所述焊接脚自基部的外侧边缘朝内侧方向弯折延伸。

2.根据权利要求1所述电力半导体器件用电极，其特征在于：所述至少四个焊接脚的焊接面位于同一平面上。

3.根据权利要求1所述电力半导体器件用电极，其特征在于：所述基部呈长方形板状结构。

4.根据权利要求3所述电力半导体器件用电极，其特征在于：所述基部包括两个相互平行且具有第一尺寸的第一侧边及两个相互平行且具有第二尺寸的第二侧边，所述第一尺寸小于第二尺寸，所述主体部自其中一个第一侧边朝第一方向一体延伸，所述至少四个焊接脚分别自两个第二侧边朝与第一方向相反的第二方向一体延伸。

5.根据权利要求4所述电力半导体器件用电极，其特征在于：所述焊接脚在第二侧边上间隔排布。

6.根据权利要求4所述电力半导体器件用电极，其特征在于：所述两个第二侧边上的焊接脚数量相等。