KR102442951B1 - 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치 - Google Patents

파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워모듈의 체결방식을 기존의 기판을 둘러싼 몰드 또는 케이스를 통한 간접적인 고정 방식이 아닌 DBC (Direct Bonded Copper) 기판의 홀을 통한 터미널, 스크류 볼트의 일체화를 통해 간소화 및 비용절감이 가능한 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치에 관한 것이다.

Description

파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치{Electrical connection and integrated fixtures in terminals in power modules}
본 발명은 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워모듈의 체결방식을 기존의 기판을 둘러싼 몰드 또는 케이스를 통한 간접적인 고정 방식이 아닌 DBC (Direct Bonded Copper) 기판의 홀을 통한 터미널, 스크류 볼트의 일체화를 통해 간소화 및 비용절감이 가능한 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전력반도체로는 FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET), IGBT(Insulated Gate Bipolar Mode Transistor) 반도체 소자들을 포함한다. 예를 들어 전력용 MOSFET 소자는 고전압 고전류 동작으로 일반 MOSFET와 달리 DMOS(Double-Diffused Metal Oxide Semiconductor) 구조를 가질 수 있다.
파워모듈(power module)은 모든 전자기기에 필수적으로 탑재되는 부품으로, 전력공급 뿐만 아니라 전력 변환, 안정성 및 효율성 확보 등과 같은 다양한 역할을 한다.
이러한 파워모듈에는, 전력을 변환하는 절연게이트형 양극성 트랜지스터(IGBT211) 및 다수의 다이오드를 실장하여 전용 케이스에 넣은 IGBT모듈과, 과전류·과열 등의 보호 회로를 추가한 전류센서 내장형 전력관리모듈(IPM)과, 금속산화막실리콘 전계효과 트랜지스터(MOSFET)를 실장한 MOSFET모듈 등이 있다.
최근, 파워일렉트로닉스의 진보에 의해 전력의 변환과 제어를 고효율로 수행하는 전력반도체가 급속히 보급되면서 반도체 시장에서의 세라믹과 금속의 접합이 늘어나고 있다. 페놀이나 에폭시를 주요 소재로 사용하는 일반 PCB와 달리 세라믹 기판은 세라믹을 기초 소재로 사용해 높은 온도와 고전류를 잘 견디는 특성을 갖고 있다. 이런 특성 때문에 전력반도체, 절연게이트 양극성 트렌지스터(IGBT), 고출력 발광다이오드(LED), 태양전지 모듈 등은 주로 forsterite, steatite, beryllia 및 알루미나가 사용되고 있고, 전력용반도체에서는 주로 알루미나가 사용되고 있다. 금속을 구리로 사용하는 것은 우수한 전기전도도와 높은 전자이주성을 가지고 있어 반도체 배선으로 유력한 물질로 간주되어 사용되 고 있으며, 이를 위한 선행연구와 고순도 구리박막을 얻기 위한 다양한 증착법 또한 개발되고 있다. 이러한 세라믹과 금속의 접합기법에는 Brazing, Diffusion bonding, Eutetic bonding, Metallizing(이하 MLZ) 법 등의 용도에 따라 다양하게 사용되어지고 있으며 다 양한 분야에 걸쳐 절실히 요구되고 있다.
종래에 MLZ 법은 주로 알루미나 표면의 반도체 소자 실장 및 이종 소재를 접합하기 위한 몰리망간 MLZ을 사용하고 있다 2). 최근 세라믹 표면의 금속을 접합하는 방법으로 동판 의 표면을 임의적으로 산화시켜 산화물 층을 형성시킨 후 알루미나와 구리를 직접 접합하는 DBC(Direct Bonding Copper)법에 대한 많은 연구가 진행과 함께 사용되고 있다.
또한 하이브리드 차량 및 전기자동차에서는 고전압 배터리의 DC전원을 AC전원으로 변환시켜주는 인버터를 사용하며, 전기모터를 구동시킬 수 있다.
고전압 인버터로 사용되는 파워모듈은 IGBT 및 Diode 또는 SiC MOSFET인 화합물 반도체 스위치로 구성되며, 빠른 스위칭을 통해 동작된다.
따라서 점차적으로 친환경차량의 공급 및 수요가 증대됨에 따라, 더 큰 출력과 함께 가격경쟁력이 요구되어 가고 있어 시장 흐름에 따라 원가개선 및 뛰어난 냉각 방안이 필요하다.
공개특허 제2019-0123099호 등록특허 제1897639호 등록특허 제1420536호 공개특허 제2021-0041426호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명은 본 발명은 파워모듈의 세라믹 기판내 터미널의 전기적 연결 방법 및 제품의 고정 방식의 일체화를 제공한다.
본 발명은 세라믹 기판의 외곽에 위치한 리드프레임 및 스크류 볼트의 일정한 토크를 사용하여 고정함으로써 TIM의 두께의 편차에 따른 냉각 성능의 편차를 줄여 전체적인 성능을 개선할 수 있고, 기판 내 홀을 통해 제품의 고정과 전기적 연결을 함께 함으로써 제품의 제작방식 간소화 및 사이즈 축소화에 따른 원가경쟁력을 확보한 파워모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 파워모듈내 세라믹 기판에는 스크류 볼트가 삽입될 수 있을만한 크기의 홀을 포함하고, 세라믹 기판과 직접적으로 연결되는 리드프레임은 솔더 표면에 접촉되고, 스크류 볼트와 리드프레임 사이에는 전기적 연결이 되지 않도록 절연 와셔를 사용하며, 히트싱크에는 세라믹 기판을 스크류 볼트를 통해 고정될 수 있도록 홀이 필요하며, 세라믹 기판과 히트싱크 사이에는 TIM을 통해 금속간 면의 빈틈을 채울 수 있게 하는 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 제1 리드프레임을 외부 요인과 연결하기 위해 필요한 제2 리드프레임 ; 제1 리드프레임과 세라믹 기판을 관통하여 히트싱크에 연결되는 스크류 볼트; 스크류 볼트와 제1 리드프레임 사이에 전기적 절연이 되도록 하는 절연 와셔; 양측으로 나뉘어진 구조로 중간 공간부에 절연 와셔와 스크류 볼트가 관통하는 제1 리드프레임; 스크류 볼트가 삽입될 수 있을만한 크기의 홀을 포함하고, 상부 구리와 하부 구리가 상부와 하부에 각각 부착되는 파워모듈의 세라믹 기판; 세라믹 기판과 히트싱크 사이에 금속간 면의 빈틈을 채울 수 있도록 하는 TIM; 세라믹 기판 하측부에 위치하여 스크류 볼트와 고정될 수 있는 홀을 포함하는 히트싱크;을 포함한다.
상기 제1 리드프레임은 수직 절단면 양측이 “┗”와 “┛” 형상이어서 중간 공간부를 포함하여, 상기 중간 공간부를 관통하는 스크류 볼트를 일체화시킨다.
상기 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치는 기판의 모서리 부분 또는 측면부 지점에 일정한 토크를 이용하여 직접적으로 수직하중을 인가하여 기판과 방열판과의 접착면을 일정하게 접촉시킨다.
세라믹 기판과 직접적으로 연결되는 제1 리드프레임을 이격 접합시키는 솔더페이스트;를 더 포함하고, 상기 세라믹 기판 표면에 사전작업된 솔더페이스트 레이어는 스크류 볼팅되는 과정에서 인가되는 토크에 의하여 변형을 일으키게 되며, 솔더페이스트 레이어의 변형에 의한 토크의 분산 및 충격을 완화시켜 세라믹 기판에 전달되는 충격을 완화 시켜주는 기능을 갖는다.
상기 세라믹 기판 표면에 사전작업된 솔더페이스트 레이어는 스크류 볼팅시 인가되는 토크로 인해 변형이 발생되며, 변형된 솔더페이스트 레이어는 기판과 제1 리드프레임 사이의 공간을 채워주는 역할을 하게 되어 전기적인 접촉저항을 감소시키는 기능을 갖는다.
본 명세서에서 개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해 되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에 따르면 리드프레임과 제품 고정을 위한 스크류 볼트의 일체화로 인해 제품의 사이즈 축소 및 공정감소로 인한 원가 비용절감에 이바지 가능하다. 또한, 제품 외곽에 위치한 스크류 볼트의 일정한 토크로 TIM의 두께를 간접적으로 관리가 가능하여 방열성능의 편차를 감소시켜 줄 수 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 기존 케이스 타입의 마운트 방식에서 터미널 마운트 방식으로 변경됨에 따라 케이스 크기의 축소(전체 패키지 사이즈 축소에 따른 비용 절감)가 가능하다.
또한 종래 케이스 타입의 마운트 방식은 마운트 위치와 터미널 연결부위를 개별로 사용하기 때문에 공정의 수가 추가로 증가되나, 터미널 마운트방식의 경우 동시에 진행되기에 공정 감소로 인해 비용 절감(Cost down)이 우수하다.
또한 본 발명은 기판의 4가지 지점에 일정한 토크를 이용하여 직접적으로 수직하중을 인가하여 기판과 방열판과의 접착면을 일정하게 접촉시킬 수 있다.
이는 TIM의 두께를 직접적으로 제어하는데 효과적으로 그 층이 일정하게 제어될 수 있어 방열성능을 파워모듈 전면에 일정하게 유지(방열성능 개선)시켜줄 수 있다.
또한 본 발명은 DBC 기판 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅되는 과정에서 인가되는 토크에 의하여 변형을 일으키게 되며, 솔더페이스트(140) 레이어의 변형에 의한 토크의 분산 및 충격을 완화시켜 세라믹 기판에 전달되는 충격을 완화 시켜주는 기능을 갖는다.
또한 본 발명은 세라믹 기판 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅이 완료된 이후 반대방향으로 풀리지 않도록 접촉 저항을 증가시키는 기능을 하여 외부 진동 충격을 방지(진동내구 성능 개선)한다.
또한 본 발명은 세라믹 기판 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅시 인가되는 토크로 인해 변형이 발생되며, 변형된 솔더페이스트(140) 레이어는 기판과 터미널 사이의 공간을 채워주는 역할을 하게되어 전기적인 접촉저항을 감소시키는 기능을 통해 전류용량 증가에 도움을 준다.
도 1은 종래 발명에 따른 파워 모듈의 연결 방법을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치의 전체적인 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치의 분해 사시도를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치의 절단면도를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치가 기판에 부착된 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치가 기판의 모서리 부분 또는 측면부 지점에 부착된 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 제1 리드프레임(130); 제2 리드프레임 (100); 스크류 볼트(110); 절연 와셔(120); 솔더페이스트(140); 상부 구리(150); 세라믹 기판(160); 하부 구리(170); TIM(180); 히트싱크(190); 등으로 구성된다.
제1 리드프레임(130)은 양측으로 나뉘어진 구조로 중간 공간부에 절연 와셔(120)와 스크류 볼트(110)가 관통하는 프레임이다.
제2 리드프레임 (100)은 제1 리드프레임을 외부 요인과 연결하기 위해 필요한 프레임이다.
스크류 볼트(110)는 제1 리드프레임(130)과 세라믹 기판(160)을 관통하여 히트싱크(190)에 연결되는 볼트이다.
절연 와셔(120)는 스크류 볼트(110)와 제1 리드프레임(130) 사이에 전기적 절연이 되도록 하는 와셔이다.
세라믹 기판(160)은 스크류 볼트가 삽입될 수 있을만한 크기의 홀을 포함하고, 상부 구리(150)와 하부 구리(170)가 상부와 하부에 각각 부착되는 기판이다.
TIM(180)는 세라믹 기판(160)과 히트싱크 사이에 금속간 면의 빈틈을 채울 수 있도록 하는 재료이다.
TIM (Thermal Interface Material)은 세라믹 기판(160)과 히트싱크 간의 열 접점을 증가시키기 위한 부품이다.
히트싱크(190)는 세라믹 기판(160) 하측부에 위치하여 스크류 볼트(110)와 고정될 수 있는 홀을 포함한다.
솔더페이스트(140)는 세라믹 기판(160)과 직접적으로 연결되는 제1 리드프레임(130)을 이격 접합시키는 재료이다.
제1 리드프레임(130)은 중간 공간부를 포함하는 형상이고 상기 중간 공간부를 관통하는 스크류 볼트(110)와 일체화된다.
따라서 본 발명과 같이 이러한 터미널 마운트방식의 경우 동시에 진행되기에 공정 감소로 인해 비용 절감 우수하다.
상기 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치는 기판의 4가지 지점에 일정한 토크를 이용하여 직접적으로 수직하중을 인가하여 기판과 방열판과의 접착면을 일정하게 접촉시킬 수 있다.
따라서 TIM의 두께를 직접적으로 제어하는데 효과적으로 그 층이 일정하게 제어될 수 있어 방열성능을 파워모듈 전면에 일정하게 유지시켜줄 수 있다.
본 발명은 세라믹 기판(160)과 직접적으로 연결되는 제1 리드프레임(130)을 이격 접합시키는 솔더페이스트(140);를 더 포함한다.,
상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅되는 과정에서 인가되는 토크에 의하여 변형을 일으키게 되며, 솔더페이스트(140) 레이어의 변형에 의한 토크의 분산 및 충격을 완화시켜 세라믹 기판에 전달되는 충격을 완화 시켜주는 기능을 한다.
상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅이 완료된 이후 반대방향으로 풀리지 않도록 접촉 저항을 증가시키는 기능을 하여 외부 진동 충격을 방지한다.
상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅시 인가되는 토크로 인해 변형이 발생되며, 변형된 솔더페이스트(140) 레이어는 기판과 제1 리드프레임(130) 사이의 공간을 채워주는 역할을 하게되어 전기적인 접촉저항을 감소시키는 기능을 통해 전류용량 증가에 도움을 준다.
구체적으로 살펴보면, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 리드프레임(130)은 수직 절단면 양측이 “┗”와 “┛” 형상이어서 중간 공간부를 포함하여, 상기 중간 공간부를 관통하는 스크류 볼트(110)를 일체화시킨다.
본 발명은 세라믹 기판(160)과 직접적으로 연결되는 제1 리드프레임(130)을 이격 접합시키는 솔더페이스트(140);를 더 포함할 수 있는 데, 상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅되는 과정에서 인가되는 토크에 의하여 변형을 일으키게 되며, 솔더페이스트(140) 레이어의 변형에 의한 토크의 분산 및 충격을 완화시켜 세라믹 기판에 전달되는 충격을 완화 시켜주는 기능을 갖는다.
상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅시 인가되는 토크로 인해 변형이 발생되며, 변형된 솔더페이스트(140) 레이어는 기판과 제1 리드프레임(130) 사이의 공간을 채워주는 역할을 하게 되어 전기적인 접촉저항을 감소시킨다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치는 기판(300)의 모서리 부분 또는 측면부 지점에 일정한 토크를 이용하여 직접적으로 수직하중을 인가하여 기판과 방열판과의 접착면을 일정하게 접촉시킨다.
한편, 상기 세라믹 기판(160)의 상, 하부에는 금속소재로 구리(순수 구리 및 구리합금 포함)가 사용될 수 있다.
이러한 금속소재는 고방열/고전도의 도전체로서, 예를 들어, 구리 몰리브덴(CuMo), 알루미늄실리콘카바이드(AlSiC), 탄화알루미늄(AlC), 구리텅스텐(CuW) 중 어느 하나의 재질일 수도 있다.
또는 금속소재는 예를 들어, 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 니켈(Ni) 중 어느 하나의 재질 또는 둘 이상의 합금일 수 있다.
절연 와셔(120) 재료로는 예를 들어, 산화알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 지르코니아 강화된 알루미나(Zirconia Toughened Alumina, ZTA) 중 어느 하나의 절연물일 수 있다.
상기 절연물은 오르가노폴리실록산, 오르가노하이드로겐폴리실록산 및 질소계 화합물을 포함하고, 상기 오르가노폴리실록산은 알케닐기 및 히드록시기를 포함하거나, 수소화 비스페놀-A 형 에폭시 수지 및 싸이클로 알리파틱계 에폭시 수지 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어진 에폭시수지 및 고분자/고내후성 에폭시 수지로 이루어진다.
이하 본 발명의 실시를 위한 방법에 대하여 자세히 설명한다.
일실시예로서 본 발명은 기판(300)의 모서리 부분 또는 측면부 지점에 일정한 토크를 이용하여 직접적으로 수직하중을 인가하는 단계; 상기 기판과 방열판과의 접착면을 일정하게 접촉시키는 단계;를 포함한다.
상기 기판(300)의 모서리 부분 또는 측면부 지점에 일정한 토크를 이용하여 직접적으로 수직하중을 인가하기 위해서는 세라믹 기판(160)과 직접적으로 연결되는 제1 리드프레임(130)을 솔더페이스트(140)로 이격 접합시킨다.
이 때 솔더페이스트(140)의 수집된 두께를 미리 설정된 패턴 수로 샘플링하는 단계; (c) 상기 샘플링된 데이터를 이용하여 미리 설정된 솔더페이스트(140)으로 구성되는 신경망을 학습하는 단계; 및 (d) 상기 학습된 신경망을 이용하여 시료의 박막 두께를 추론하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명은 상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅되는 과정에서 인가되는 토크에 의하여 변형을 일으키게 되며, 솔더페이스트(140) 레이어의 변형에 의한 토크의 분산 및 충격을 완화시켜 세라믹 기판에 전달되는 충격을 완화 시켜주는 단계;를 포함한다.
상기 토크 입력에 대하여 솔더페이스트(140) 레이어의 예측 충격값 및 예측 충격 등급값 중 적어도 하나를 저장한다.
상기 솔더페이스트(140) 레이어의 예측 충격값과 레이어 두께에 대한 학습된 다수의 토크 학습 값 중 세라믹 기판에 전달되는 충격을 유발하는 학습 값을 확인하여, 재 학습이 이루어지도록 하여 토크의 분산 및 충격을 완화시킬 수 있는 최적의 레이어의 예측 충격값 또는 레이어 두께를 연산한다.
또한 상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅시 인가되는 토크로 인해 변형이 발생되며, 변형된 솔더페이스트(140) 레이어는 기판과 제1 리드프레임(130) 사이의 공간을 채워주는 역할을 하게 되어 전기적인 접촉저항을 감소시키는 단계;를 포함한다.
상기 전기적인 접촉저항 데이터와 변형된 솔더페이스트(140) 레이어의 이미지를 통해 손상 형태의 상관관계를 분석하는 단계; 상기 전기적인 접촉저항 데이터와 솔더페이스트(140) 레이어의 손상 형태의 상관관계의 분석을 통한 손상정보를 머신러닝(machine learning) 기반 랜덤포레스트(random forest) 알고리즘을 적용하여 학습하고, 손상정보를 데이터베이스화 하는 단계; 학습된 데이터베이스를 토대로 손상정보를 분류 및 검증하는 단계; 및 검증된 손상정보를 기반으로 전기적인 접촉저항을 예측하는 단계를 포함한다.
10 : 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치
100 : 제2 리드프레임
110 : 스크류 볼트(110);
120 : 절연 와셔
130 : 제1 리드프레임
140 : 솔더페이스트
150 : 상부 구리
160 : 세라믹 기판
170 : 하부 구리
180 : TIM
190 : 히트싱크
300 : 기판

Claims (5)

  1. 제1 리드프레임을 외부 요인과 연결하기 위해 필요한 제2 리드프레임 (100);
    제1 리드프레임(130)과 세라믹 기판(160)을 관통하여 히트싱크(190)에 연결되는 스크류 볼트(110);
    스크류 볼트(110)와 제1 리드프레임(130) 사이에 전기적 절연이 되도록 하는 절연 와셔(120);
    양측으로 나뉘어진 구조로 중간 공간부에 절연 와셔(120)와 스크류 볼트(110)가 관통하는 제1 리드프레임(130);
    스크류 볼트가 삽입될 수 있을만한 크기의 홀을 포함하고, 상부 구리(150)와 하부 구리(170)가 상부와 하부에 각각 부착되는 파워모듈의 세라믹 기판(160);
    세라믹 기판(160)과 히트싱크 사이에 금속간 면의 빈틈을 채울 수 있도록 하는 TIM(180);
    세라믹 기판(160) 하측부에 위치하여 스크류 볼트(110)와 고정될 수 있는 홀을 포함하는 히트싱크(190);을 포함하는 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리드프레임(130)은 수직 절단면 양측이 “┗”와 “┛” 형상이어서 중간 공간부를 포함하여, 상기 중간 공간부를 관통하는 스크류 볼트(110)를 일체화시키는 것을 특징으로 하는 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치는 상기 상부 구리(150), 하부 구리(170), 세라믹 기판(160), TIM(180), 및 히트싱크(190)를 포함하는 기판(300)의 모서리 부분 또는 측면부 지점에 일정한 토크를 이용하여 직접적으로 수직하중을 인가하여 기판과 방열판과의 접착면을 일정하게 접촉시키는 것을 특징으로 하는 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    세라믹 기판(160)과 직접적으로 연결되는 제1 리드프레임(130)을 이격 접합시키는 솔더페이스트(140);를 더 포함하고,
    상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅되는 과정에서 인가되는 토크에 의하여 변형을 일으키게 되며, 솔더페이스트(140) 레이어의 변형에 의한 토크의 분산 및 충격을 완화시켜 세라믹 기판에 전달되는 충격을 완화 시켜주는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 세라믹 기판(160) 표면에 사전작업된 솔더페이스트(140) 레이어는 스크류 볼팅시 인가되는 토크로 인해 변형이 발생되며, 변형된 솔더페이스트(140) 레이어는 기판과 제1 리드프레임(130) 사이의 공간을 채워주는 역할을 하게 되어 전기적인 접촉저항을 감소시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 파워모듈 내 터미널의 전기적 연결 및 일체화 고정 장치.




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