CN201478300U - 功率模块电极结构以及功率模块 - Google Patents

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宋贵波
李光跃
王芳
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Abstract

本实用新型公开了一种功率模块电极结构以及功率模块，所述电极结构包括呈针状的主体部分、与所述功率模块主电路板线接触并焊接固定的连接部分、以及位于所述主体部分和连接部分之间的弯折部分。这样，由于所述电极结构包括中部的弯折部分和下部的连接部分，所述弯折部分在震动的环境中，可以起到缓冲抗震的作用，并可使其下部的连接部分保持一定的压力，防止空洞，从而保证焊接质量。由于所述连接部分与所述功率模块主电路板线接触，也增大了两者的接触面积，从而提高了两者连接的牢固性。可有效解决弹簧电极在使用过程中的老化失效问题。另外，由于所述电极结构的主体呈针状，也更加节省空间。由于不需要增加内飞线，也降低栅极分布电感。

Description

功率模块电极结构以及功率模块
技术领域
本实用新型涉及功率模块技术领域，更具体地说，是涉及功率模块电极结构以及具有所述电极结构的功率模块。
背景技术
在现有技术中，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等功率模块的栅极引出主要包括以下几种方式：弹簧接触式、飞线式和小电极焊接式。
弹簧接触式是电极引出的一种常见方法，由于其存在弹簧底部接触不良或弹簧老化等问题，可靠性一直困扰着人们。
采用飞线式的电极引出方式虽然在结构设计上非常灵活，但却增加了生产及安装的难度。而且在实际应用中，增加了功率模块的寄生电感和栅极分布电感，违背了栅极驱动线应尽可能短的设计原则，使功率模块在可靠性方面存在隐患。
小电极焊接式的电极引出方式虽然不存在上述接触不良和寄生分布电感的问题，但却难以避免焊接空洞。
另外，功率模块的外壳包括基座、边框以及盖板。在现有技术中，功率模块盖板都是采用与基座和边框一样的材料制成，盖板作为外壳的一部分，而设有驱动电路的驱动电路板则为独立于外壳的另一部分。驱动电路板经过导线电连接到功率模块主电路上一起应用，这样就会占用较多的空间，增加了功率模块的生产成本和生产流程，也很容易增加外部寄生电感，从而对模块的工作性能造成负面的影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种功率模块电极结构，其可提高电极连接的可靠性。
本实用新型所要解决的另一技术问题在于提供一种功率模块，其具有上述电极结构。
对于本实用新型功率模块电极结构来说，上述技术问题是这样加以解决的：提供一种功率模块电极结构，包括呈针状的主体部分、与所述功率模块主电路板线接触并焊接固定的连接部分、以及位于所述主体部分和连接部分之间的弯折部分。
对于本实用新型功率模块来说，上述技术问题是这样加以解决的：提供一种功率模块，包括外壳、位于所述外壳内的功率模块主电路和驱动电路、与所述主电路和驱动电路电连接的电极，所述电极具有上述的电极结构。
这样，由于所述电极结构包括中部的弯折部分和下部的连接部分，所述弯折部分在震动的环境中，可以起到缓冲抗震的作用，同时在焊接时便于夹具定位，并可使其下部的连接部分保持一定的压力，防止空洞，从而保证焊接质量。由于所述连接部分与所述功率模块主电路板线接触，也增大了两者的接触面积，从而提高了两者连接的牢固性。可有效解决弹簧电极在使用过程中的老化失效问题。另外，由于所述电极结构的主体呈针状，也更加节省空间。由于不需要增加内飞线，也降低栅极分布电感。
附图说明
图1是本实用新型功率模块一较佳实施例的立体示意图；
图2是图1所示实施例除去边框后的立体示意图；
图3是图2除去盖板后的立体示意图；
图4是图1所示实施例中电极的主视示意图；
图5是图4所示电极省略过渡段的主视示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参照图1至图3，为本实用新型功率模块的一较佳实施例，该功率模块包括外壳1、位于所述外壳1内的功率模块主电路和驱动电路、与所述主电路和驱动电路电连接的电极2。所述功率模块主电路和驱动电路分别设在功率模块主电路板(即基座11，详见后述)和驱动电路板上。
以下对上述各组成部分分别作详细介绍。
请结合参照图4，所述电极2包括呈针状并延伸出所述功率模块外壳1的主体部分21、与所述功率模块主电路板电连接的连接部分23以及位于所述主体部分21和连接部分23之间的弯折部分22，所述连接部分23与所述功率模块主电路板线接触并焊接固定。这样，由于所述电极结构包括中部的弯折部分22和下部的连接部分23，所述弯折部分22在震动的环境中，可以起到缓冲抗震的作用，同时在焊接时便于夹具定位，并可使其下部的连接部分23保持一定的压力，防止空洞，从而保证焊接质量。由于所述连接部分23与所述功率模块主电路板线接触，也增大了两者的接触面积，从而提高了两者连接的牢固性。可有效解决弹簧电极在使用过程中的老化失效问题。另外，由于所述电极结构的主体部分21呈针状，也更加节省空间。由于不需要增加内飞线，也降低栅极分布电感。
本实施例中，所述弯折部分22设有一个呈C形的弯折单元，当然弯折单元的数量还可以为两个或者多个。弯折单元除了C形外，还可以为＜形或者半圆形等，理论上只要其能起到缓冲抗震作用，并积蓄一定弹性势能的结构均可。为了在焊接时便于夹具定位，以提高焊接质量和效率，所述弯折部分22位于所述主体部分21一侧。
所述连接部分23包括与所述主体部分21位于同一条直线的过渡段231以及与所述功率模块主电路板线接触并焊接固定的焊接段232。为了进一步提高电极焊接的方便性，所述焊接段232位于所述主体部分21另一侧(即与弯折部分22相对的一侧)，这样电极夹具与焊枪就不会发生干涉。本实施例中，所述焊接段232与所述主体部分21垂直，以保证焊接段232与所述功率模块主电路板的接触面积。请参照图5，作为本实施例中电极结构的另一种实现方式，所述连接部分23可省略过渡段231，而只保留焊接段232。
另外，为了进一步节省空间，所述主体部分21、弯折部分22以及连接部分23一体成型并位于同一平面。
请再参照图1至图3，所述外壳1包括基座11、与所述基座固定连接的边框12以及与所述边框12固定连接的盖板13。本实施例中，所述盖板13为PCB板(Printed Circuit Board)，所述主体部分21与所述PCB板焊接固定以在电极2与驱动电路之间形成电连接。所述驱动电路设在所述盖板13的内侧。这样，就改变了现有技术中将设有驱动电路的驱动电路板独立于外壳做法。从而节省了功率模块内部的空间，提高了功率模块的生产成本，同时避免了外部寄生电感的产生。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率模块电极结构，其特征在于：包括呈针状的主体部分、与所述功率模块主电路板线接触并焊接固定的连接部分、以及位于所述主体部分和连接部分之间的弯折部分。
2.如权利要求1所述的功率模块电极结构，其特征在于：所述弯折部分包括至少一个呈C形、<形或者半圆形的弯折单元。
3.如权利要求2所述的功率模块电极结构，其特征在于：所述弯折部分位于所述主体部分一侧。
4.如权利要求3所述的功率模块电极结构，其特征在于：所述连接部分包括与所述主体部分位于同一条直线的过渡段以及与所述功率模块主电路板线接触并焊接固定的焊接段。
5.如权利要求4所述的功率模块电极结构，其特征在于：所述焊接段位于与所述弯折部分相对的一侧。
6.如权利要求5所述的功率模块电极结构，其特征在于：所述焊接段与所述主体部分垂直。
7.如权利要求1所述的功率模块电极结构，其特征在于：所述主体部分、弯折部分以及连接部分一体成型并位于同一平面。
8.一种功率模块，包括外壳、位于所述外壳内的功率模块主电路和驱动电路、与所述主电路和驱动电路电连接的电极，其特征在于：所述电极具有如权利要求1至7任意一项所述的电极结构。
9.如权利要求8所述的功率模块，其特征在于：所述外壳包括基座、与所述基座固定连接的边框以及与所述边框固定连接的盖板，所述驱动电路设在所述盖板的内侧。
10.如权利要求9所述的功率模块，其特征在于：所述盖板为PCB板，所述主体部分与所述PCB板焊接固定。
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Assignor: Biyadi Co., Ltd.

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Denomination of utility model: Electrode structure of power module and power module

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Record date: 20110901

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