CN105375787B - 模块化功率端子平面连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化功率端子平面连接装置，包括通过紧固件连接在一起的平面连接母排组件和功率端子转接组件，所述平面连接母排组件包括作为导电部分的正母排、负母排和交流排、作为绝缘部分的绝缘注塑外壳、功率端子对外连接导电孔以及母排压接区；所述功率端子转接组件包括转接组件绝缘注塑件和功率端子转接排，所述功率端子转接组件通过转接组件固定孔固定于散热器或基板上。本发明可实现模块化组装、降低生产及组装成本、提高可靠性。

Description

模块化功率端子平面连接装置

技术领域

本发明主要涉及到半导体功率模块领域，特指一种适用于模块化功率端子的平面连接装置。

背景技术

随着半导体功率模块（如IGBT模块）技术的发展，功率模块朝着小型化、快速组装、低成本、高可靠方向发展。功率端子作为功率组件的重要组成部分，以实现交直流与衬板之间电流的转换。

目前的半导体功率模块，通常采用母排与衬板直接焊接或者压接的方式。焊接功率端子普遍应用IGBT模块中，此种方式的功率端子直接焊接于衬板上，实现IGBT中集电极（C极）与发射极（E极）直接对外连接。此种方式的IGBT模块为一个整体单元，需要直接将功率端子焊接于衬板上，容易产生焊接疲劳，且功率端子上存在电感。此种连接方式可有效保证连接可靠性，但功率端子与衬板紧密结合，不利于组装便捷性。同时，由于功率端子直接从衬板垂直导出，容易产生较大的杂散电感，对电力电子元器件可靠性产生不利影响。由上可知，传统半导体功率模块存在以下不足：

（1）功率模块功率端子采用直接焊接衬板上，容易产生焊接疲劳，且功率端子在紧固过程中，其力可直接通过功率端子传递至衬板上，对功率模块可靠性不利；

（2）功率端子并未采用叠层母排设计思想，其变化电流将产生磁场，进而产生感应电动势，容易产生过电流，对模块可靠性不利。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可实现模块化组装、降低生产及组装成本、提高可靠性的模块化功率端子平面连接装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种模块化功率端子平面连接装置，包括通过紧固件连接在一起的平面连接母排组件和功率端子转接组件，所述平面连接母排组件包括作为导电部分的正母排、负母排和交流排、作为绝缘部分的绝缘注塑外壳、功率端子对外连接导电孔以及母排压接区；所述功率端子转接组件包括转接组件绝缘注塑件和功率端子转接排，所述功率端子转接组件通过转接组件固定孔固定于散热器或基板上。

作为本发明的进一步改进：所述正母排、负母排、交流排、绝缘注塑外壳通过整体注塑而成。

作为本发明的进一步改进：所述正母排、负母排及交流排之间通过绝缘进行处理。

作为本发明的进一步改进：所述正母排、负母排及交流排采用叠层母排的布置方式。

作为本发明的进一步改进：所述转接组件绝缘注塑件通过整体注塑而成，成为一个标准组件。

作为本发明的进一步改进：所述转接组件绝缘注塑件上设置转接组件定位销钉，所述转接组件定位销钉用来实现组件定位。

作为本发明的进一步改进：所述功率端子转接排包括转接负排、转接正排、交流排和连接表带，所述连接表带具有弹性用来实现连接平面母排组件与功率端子组件之间电连接。

作为本发明的进一步改进：所述转接负排、转接正排与交流排采用平行紧密接触的方式。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的模块化功率端子平面连接装置，采用模块化设计思路，可实现组件标准化生产，降低组装成本。

2、本发明的模块化功率端子平面连接装置，连接母排组件与功率转接端子组件采用具有弹性的连接表带连接，可实现容差设计，并能有效保证连接可靠性。

3、本发明的模块化功率端子平面连接装置，连接母排组件与功率转接端子组件均采用叠层母排设计方法，可有效降低导体电感，提升连接可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是本发明中平面连接母排组件的背面结构原理示意图。

图3是本发明中平面连接母排组件的正面结构原理示意图。

图4是本发明中功率端子转接组件的结构原理示意图。

图5是本发明中转接组件绝缘注塑件的结构原理示意图。

图6是本发明中功率端子转接排的结构原理示意图。

图例说明：

101、平面连接母排组件；102、功率端子转接组件；103、紧固螺栓；201、正母排；202、负母排；203、交流排；204、绝缘注塑外壳；205、母排压接区；301、功率端子对外连接导电孔；401、转接组件绝缘注塑件；402、功率端子转接排；403、转接组件固定孔；501、转接组件定位销钉；601、转接负排；602、转接交流排；603、转接正排；604、连接表带。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1～图6所示，本发明的模块化功率端子平面连接装置，包括通过紧固件连接在一起的平面连接母排组件101和功率端子转接组件102，形成模块化设计。这样，平面连接母排组件101和功率端子转接组件102均为标准组件，紧固件可以采用紧固螺栓103或其他形式的连接件。

其中，平面连接母排组件101包括作为导电部分的正母排201、负母排202和交流排203、作为绝缘部分的绝缘注塑外壳204、功率端子对外连接导电孔301以及母排压接区205，正母排201、负母排202、交流排203、绝缘注塑外壳204通过整体注塑而成。正母排201、负母排202及交流排203之间通过绝缘进行处理（如采用绝缘喷涂、绝缘薄膜），母排压接区205及功率端子对外连接导电孔301采用绝缘保护，可实现电连接的可靠导通。

本实施例中，进一步正母排201、负母排202及交流排203采用叠层母排的布置方式，可有效降低半导体器件开通与关断过程中，导体内部的杂散电感，提高功率模块的可靠性。

本实施例中，功率端子转接组件102包括转接组件绝缘注塑件401和功率端子转接排 402，转接组件绝缘注塑件401通过整体注塑而成，成为一个标准组件。功率端子转接组件102通过转接组件固定孔403固定于散热器或基板上。

本实施例中，转接组件绝缘注塑件401上设置转接组件定位销钉501，通过转接组件定位销钉501实现组件精确定位。

本实施例中，功率端子转接排402包括转接负排601、转接正排603、转接交流排602和连接表带604，该连接表带604具有一定弹性，可实现连接平面连接母排组件101与功率端子转接组件102之间可靠的电连接。

本实施例中，转接负排601、转接正排603与转接交流排602采用平行紧密接触的方式，可有效降低半导体开关开通关断过程中导体内部电感，可有效提升功率模块的可靠性。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种模块化功率端子平面连接装置，其特征在于，包括通过紧固件连接在一起的平面连接母排组件（101）和功率端子转接组件（102），所述平面连接母排组件（101）包括作为导电部分的正母排（201）、负母排（202）和交流排（203）、作为绝缘部分的绝缘注塑外壳（204）、功率端子对外连接导电孔（301）以及母排压接区（205）；所述功率端子转接组件（102）包括转接组件绝缘注塑件（401）和功率端子转接排（402），所述功率端子转接组件（102）通过转接组件固定孔（403）固定于散热器或基板上；所述转接组件绝缘注塑件（401）通过整体注塑而成，成为一个标准组件。

2.根据权利要求1所述的模块化功率端子平面连接装置，其特征在于，所述正母排（201）、负母排（202）、交流排（203）、绝缘注塑外壳（204）通过整体注塑而成。

3.根据权利要求1所述的模块化功率端子平面连接装置，其特征在于，所述正母排（201）、负母排（202）及交流排（203）之间通过绝缘进行处理。

4.根据权利要求1所述的模块化功率端子平面连接装置，其特征在于，所述正母排（201）、负母排（202）及交流排（203）采用叠层母排的布置方式。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的模块化功率端子平面连接装置，其特征在于，所述转接组件绝缘注塑件（401）上设置转接组件定位销钉（501），所述转接组件定位销钉（501）用来实现组件定位。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的模块化功率端子平面连接装置，其特征在于，所述功率端子转接排（402）包括转接负排（601）、转接正排（603）、转接交流排（602）和连接表带（604），所述连接表带（604）具有弹性，用来实现平面连接母排组件（101）与功率端子组件（102）之间电连接。

7.根据权利要求6所述的模块化功率端子平面连接装置，其特征在于，所述转接负排（601）、转接正排（603）与转接交流排（602）采用平行紧密接触的方式。