CN204130523U - 一种功率模块引线端子 - Google Patents

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Abstract

一种功率模块引线端子，包括第一引线端子和第二引线端子，第一引线端子包括从右向左水平延伸的第一部，向下垂直延伸的第二部，向右水平延伸的第三部，向右下方延伸的第四部和水平向右延伸的第五部；第二引线端子具有连续延伸的八个部分，包括从左向右水平延伸的第一部，向下垂直延伸的第二部，水平向右延伸的第三部，向下垂直延伸的第四部、水平向右延伸的第五部、向右下方延伸的第六部、向左下方延伸的第七部和向左水平延伸的第八部，其中第一和第二引线端子高度相同，第一引线端子第二部的高度小于第二引线端子的第二部、第四部的高度之和。本实用新型通过增加两端子之间重叠的面积，实现了降低端子的寄生电感的目的。

Description

一种功率模块引线端子
技术领域
本实用新型涉及一种功率模块引线端子，尤其涉及一种大电流强度高工作频率的功率模块引线端子。
背景技术
在设计功率模块时，为了使功率模块满足大电流高频率的工作条件，应尽量降低功率模块的引线端子的寄生电感，以减小开通与关断时引线端子的电压波动。
模块的寄生电感可以分为引线端子寄生电感L1，键合线寄生电感和L2以及DBC分布寄生电感L3，以及三者间的互感，当功率模块开通或关断时，电流突升突降，由于寄生电感的存在，模块的正负极引线端子上会产生一个感应电压VL，这个电压与直流母线的电压相叠加，造成模块开通或关断时出现电压波动。由于功率芯片的耐压有一定的限制，如果模块开关时电流变动过快将导致芯片电压过高，导致功率芯片失效。
如图1和图2所示，一种功率模块引线端子10，包括一对对应设置的第一引线端子1和第二引线端子2，第一引线端子1具有连续延伸的五个部分，包括从右向左水平延伸的第一部11、向下垂直延伸的第二部12、向右上方延伸的第三部13、向右下方延伸的第四部14和水平向右延伸的第五部15，第二引线端子2具有连续延伸的七个部分，包括从左向右水平延伸的第一部21、向下垂直延伸的第二部22、水平向右延伸的第三部23、向下垂直延伸的第四部24、水平向左延伸的第五部25、向下垂直延伸的第六部26和水平向右延伸的第七部27，其中，第一引线端子1和第二引线端子高度2相同，第一引线端子的向下垂直延伸的第二部12的高度和第二引线端子的向下垂直延伸的第二部22、第四部24的高度之和相当。当第一引线端子1和第二引线端子2背靠背设置时，只有第一引线端子的第二部12的一部分和第二引线端子的第四部24能够相互重叠。这种功率模块中由于引线端子结构设计问题，造成模块存在较大的寄生电感，限制了模块工作频率和开关速度的进一步提高。
因此，确有必要提出一种新的技术方案以解决现有技术之缺陷。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种新型功率模块引线端子，其通过改变现有功率模块引线端子的形状和结构，来降低引线端子的寄生电感，以实现功率模块的高开关速度。
本实用新型采用如下技术方案：一种功率模块引线端子，包括一对对应设置的第一引线端子和第二引线端子，所述第一引线端子具有连续延伸的五个部分，包括从右向左水平延伸的第一部，向下垂直延伸的第二部，向右水平延伸的第三部，向右下方延伸的第四部和水平向右延伸的第五部；所述第二引线端子具有连续延伸的八个部分，包括从左向右水平延伸的第一部，向下垂直延伸的第二部，水平向右延伸的第三部，向下垂直延伸的第四部、水平向右延伸的第五部、向右下方延伸的第六部、向左下方延伸的第七部和向左水平延伸的第八部，其中第一引线端子和第二引线端子高度相同，第一引线端子的向下垂直延伸的第二部的高度小于第二引线端子的向下垂直延伸的第二部、第四部的高度之和。
本实用新型中，当第一引线端子和第二引线端子背靠背设置时，第一引线端子的第二部的下部和第二引线端子的第四部之间，第一引线端子的第三部和第二引线端子的第五部之间，第一引线端子的第四部和第二引线端子的第六部之间能够相互重叠。
作为本实用新型的进一步改进，第一引线端子和第二引线端子的弯折部位采用倒斜角或者倒圆角加工处理。
作为本实用新型的进一步改进，第一引线端子和第二引线端子的厚度为0.7至1.5毫米。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一引线端子和第二引线端子之间的叠层距离为0.5毫米至2.5毫米。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一引线端子和第二引线端子的边缘采用倒斜角或者倒圆角加工处理。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一引线端子的第二部的下部和第二引线端子的第四部的宽度相同，第一引线端子的第三部和第二引线端子的第五部的宽度相同，第一引线端子的第四部和第二引线端子的第六部的宽度相同。
作为本实用新型的进一步改进，为了实现分流目的，所述第一引线端子的第五部和第二引线端子第八部的都被分为左右两个焊脚，以实现向多个芯片提供电流。
本实用新型具有以下有益效果：正负端子通过采用背靠背结构，减小功率引线端子回路面积，大大减小了引线端子的寄生电感。与通用功率模块引线端子相比，本实用新型功率模块引线端子的距离更近，端子重叠面积更大，重叠部分距离更长，因此其寄生电感也就更小，经过数值仿真分析，图1所示的常规功率模块引线端子的寄生电感约为20nH，本实用新型功率模块引线端子结构将寄生电感降低到约为10nH，相较通用功率模块引线端子，寄生电感降低了一倍。在电流变化率在1000 A/μS时，模块的关断峰值电压可以降低100V，这对降低功率芯片的电压应力，提高功率模块工作安全区。
附图说明
下面结合附图和实施例作进一步说明。
图1为本领域中通用功率模块引线端子的结构示意图。
图2为本领域通用功率模块引线端子在功率模块中的安装示意图。
图3为本实用新型功率模块引线端子的结构示意图。
图4为本实用新型功率模块引线端子在功率模块中的安装示意图。
具体实施方式
实施例1
如图3所示，一种功率模块引线端子100，包括一对对应设置的第一引线端子1和第二引线端子2，第一引线端子1具有连续延伸的五个部分，包括从右向左水平延伸的第一部11，向下垂直延伸的第二部12，向右水平延伸的第三部13，向右下方延伸的第四部14和水平向右延伸的第五部15；第二引线端子2具有连续延伸的八个部分，包括从左向右水平延伸的第一部21，向下垂直延伸的第二部22，水平向右延伸的第三部23，向下垂直延伸的第四部24、水平向右延伸的第五部25、向右下方延伸的第六部26、向左下方延伸的第七部27和向左水平延伸的第八部28，其中第一引线端子1和第二引线端子2高度相同，第一引线端子的向下垂直延伸的第二部12的高度小于第二引线端子的向下垂直延伸的第二部12、第四部14的高度之和。第一引线端子和第二引线端子的厚度为0.7至1.5毫米。第一、第二引线端子安装时能够重叠的有三个部分，这三个部分的宽度是相同的，即第一引线端子的第二部12的下部和第二引线端子的第四部24的宽度相同，第一引线端子的第三部13和第二引线端子的第五部25的宽度相同，第一引线端子的第四部14和第二引线端子的第六部26的宽度相同。
更进一步地，第一引线端子的第一部11与所述第二引线端子的第一部21的宽度相同，第一引线端子的第二部12的下部、第二引线端子的第四部24、第一引线端子的第三部13和第二引线端子的第五部25的宽度相同，且大于所述第一引线端子的第一部11的宽度；第一引线端子的第四部14和第五部15宽度相同，第二引线端子的第六部26、第七部27和第八部28的宽度相同。
为了实现分流目的，第一引线端子的第五部5和第二引线端子第八部28的都被分为左右两个焊脚5，以实现向多个芯片提供电流。第一引线端子1和第二引线端子2的弯折部位以及边缘采用倒斜角或者倒圆角加工处理。
如图4所示，功率模块引线端子100安装至功率模块中。第一引线端子1和第二引线端子2均穿过模块盖板3并弯折，将第一引线端子钎焊到功率模块DBC铜层3上时，第一引线端子1不是直接弯折出钎焊面，而是先折向第二引线端子2下方形成叠层，再弯折180°，形成焊接面。第一引线端子1以及与之配对的第二引线端子2通过钎焊与DBC铜层3互连，第一引线端子1和第二引线端子2与外部电源的正负母排相连，第一引线端子1和第二引线端子2的极性由具体的模块结构决定。第一引线端子1和第二引线端子2在模块盖板4之下的部分采用背靠背叠层结构，其中第一引线端子1折向第二引线端子2，向第二引线端子2靠近，以降低两端子的寄生电感。第一引线端子的第二部12的下部和第二引线端子的第四部24之间，第一引线端子的第三部13和第二引线端子的第五部25之间，第一引线端子的第四部14和第二引线端子的第六部26之间相互重叠，叠层之间的距离6为0.5毫米至2.5毫米。
除了穿过盖板外接直流母线的部分，第一引线端子1和第二引线端子2由于采用了背靠背结构，由于两者面积，形状相似，距离非常接近，根据电磁学理论，由于两端子电流方向相反，产生的磁场在端子直接的空间互相加强，在间隙之外的空间相互抵消，在保证端子绝缘和安装的通用性的前提下，端子间的间隙越小，端子的寄生电感就越小。
以上，详细说明了本实用新型的优选实施例，但本实用新型要求保护的权利范围并不限于此，利用了本实用新型的基本概念，所属技术领域的技术人员进行的各种变形以及改善，仍属于本实用新型请求的权利范围。

Claims (7)

1.一种功率模块引线端子(100)，包括一对对应设置的第一引线端子(1)和第二引线端子(2)，其特征是，所述第一引线端子(1)具有连续延伸的五个部分，包括从右向左水平延伸的第一部(11)，向下垂直延伸的第二部(12)，向右水平延伸的第三部(13)，向右下方延伸的第四部(14)和水平向右延伸的第五部(15)；所述第二引线端子(2)具有连续延伸的八个部分，包括从左向右水平延伸的第一部(21)，向下垂直延伸的第二部（22），水平向右延伸的第三部(23)，向下垂直延伸的第四部(24)、水平向右延伸的第五部(25)、向右下方延伸的第六部(26)、向左下方延伸的第七部(27)和向左水平延伸的第八部(28)，其中第一引线端子(1)和第二引线端子(2)高度相同，第一引线端子的向下垂直延伸的第二部12的高度小于第二引线端子的向下垂直延伸的第二部(12)、第四部(14)的高度之和。
2.根据权利要求1所述的功率模块引线端子(100)，其特征是，所述第一引线端子和第二引线端子的厚度为0.7至1.5毫米。
3.根据权利要求1所述的功率模块引线端子(100)，其特征是，所述第一引线端子的第二部(12)的下部和第二引线端子的第四部(24)的宽度相同，第一引线端子的第三部(13)和第二引线端子的第五部(25)的宽度相同，第一引线端子的第四部(14)和第二引线端子的第六部(26)的宽度相同。
4.根据权利要求1所述的功率模块引线端子(100)，其特征是，所述第一引线端子的第五部（5）和第二引线端子第八部(28)的都被分为左右两个焊脚（5）。
5.根据权利要求1所述的功率模块引线端子(100)，其特征是，所述第一引线端子（1）和第二引线端子（2）的边缘采用倒斜角或者倒圆角加工处理。
6.根据权利要求1所述的功率模块引线端子(100)，其特征是，所述第一引线端子（1）和第二引线端子（2）的弯折部位采用倒斜角或者倒圆角加工处理。
7.根据权利要求3或4所述的功率模块引线端子(100)，其特征是，所述第一引线端子的第一部（11）与所述第二引线端子的第一部(21)的宽度相同，所述第一引线端子的第二部(12)的下部、第二引线端子的第四部(24)、第一引线端子的第三部(13)和第二引线端子的第五部(25)的宽度相同，且大于所述第一引线端子的第一部（11）的宽度；所述第一引线端子的第四部(14)和第五部(15)宽度相同，第二引线端子的第六部(26)、第七部(27)和第八部(28)的宽度相同。
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