一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力使引出電極容易折斷或者脫離半導(dǎo)體芯片的問(wèn)題。本大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，包括用于連接半導(dǎo)體芯片的短直邊和用于連接外接電路的長(zhǎng)直邊，短直邊和長(zhǎng)直邊連為一體，所述的長(zhǎng)直邊上具有一段彎曲呈弧形的弧形邊。該引出電極結(jié)構(gòu)能夠在熱脹冷縮時(shí)減少引出電極對(duì)半導(dǎo)體芯片的多余應(yīng)力，使得大功率半導(dǎo)體模塊的產(chǎn)品質(zhì)量提高。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于電力電子
，涉及一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
功率半導(dǎo)體模塊或稱電力電子模塊是為工作在相對(duì)較高的電壓或者相對(duì)較高的電流的電路設(shè)計(jì)的。功率半導(dǎo)體模塊至少包括功率半導(dǎo)體芯片，用于進(jìn)行電流的切換、調(diào)節(jié)或者整流。當(dāng)今，功率半導(dǎo)體模塊，特別是具有雙管結(jié)構(gòu)的大功率單相半橋快恢復(fù)二極管半導(dǎo)體模塊，被用在許多功率電子電路，尤其是逆變電焊機(jī)、電鍍電源以及變頻器等電路中。功率半導(dǎo)體模塊一般還包含基板，其中上面提到的大功率半導(dǎo)體芯片被放置在所述基板與殼體相配合的表面上。大功率半導(dǎo)體芯片以及放置在所述基板與所述殼體相配合 一側(cè)表面的連接部件被封裝在所述環(huán)氧樹酯的殼體中。其中所述大功率半導(dǎo)體芯片通過(guò)引出電極與外露的大功率半導(dǎo)體模塊端子相連。然而，大功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)部的半導(dǎo)體芯片在使用過(guò)程中都會(huì)將一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能(熱損耗)，導(dǎo)致模塊整體溫度升高，在停止使用后模塊溫度會(huì)降低，這種模塊溫度的升高和降低構(gòu)成模塊使用過(guò)程中的工作溫度循環(huán)。模塊溫度升高時(shí)導(dǎo)致模塊各部件膨脹，模塊溫度降低時(shí)模塊各部件收縮，這種熱脹冷縮會(huì)對(duì)引出電極產(chǎn)生應(yīng)力，其可能導(dǎo)致所述該引出電極斷裂或者脫離半導(dǎo)體芯片的管腳，使大功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)部的連接被破壞。現(xiàn)有的引出電極結(jié)構(gòu)如圖2所示，其形狀為L(zhǎng)形，由長(zhǎng)直邊I和短直邊2構(gòu)成，短直邊2與半導(dǎo)體芯片連接，長(zhǎng)直邊I連接外接電路。由圖中力學(xué)分析可知，受熱膨脹時(shí)引出電極受到B向的作用力，引出電極對(duì)管腳存在拉應(yīng)力，變冷收縮時(shí)引出電極受到A向作用力，引出電極對(duì)管腳存在壓應(yīng)力，長(zhǎng)此以往，實(shí)際的產(chǎn)品使用過(guò)程中經(jīng)常損壞，產(chǎn)品質(zhì)量低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，該引出電極結(jié)構(gòu)能夠在熱脹冷縮時(shí)減少引出電極對(duì)半導(dǎo)體芯片的多余應(yīng)力，使得大功率半導(dǎo)體模塊的產(chǎn)品質(zhì)量提高。本技術(shù)通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，包括用于連接半導(dǎo)體芯片的短直邊和用于連接外接電路的長(zhǎng)直邊，短直邊和長(zhǎng)直邊連為一體，其特征在于，所述的長(zhǎng)直邊上具有一段彎曲呈弧形的弧形邊。本引出電極結(jié)構(gòu)通過(guò)在長(zhǎng)直邊上增加一段彎曲呈弧形的弧形邊使得引出電極在熱脹冷縮時(shí)通過(guò)該弧形邊來(lái)減少對(duì)半導(dǎo)體芯片的應(yīng)力，從而使引出電極不容易折斷，也使得引出電極和半導(dǎo)體芯片的連接牢固，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。在上述的大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)中，所述的弧形邊的厚度比長(zhǎng)直邊的厚度略小。通過(guò)將弧形邊的厚度減小，使得弧形邊更加容易受力變形，減少引出電極的應(yīng)力。在弧形邊厚度減薄的同時(shí)，為保證與原有結(jié)構(gòu)有相同的電流的流量，對(duì)弧形邊的弧度、長(zhǎng)度和寬度根據(jù)實(shí)際情況做相應(yīng)的處理。在上述的大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)中，所述的短直邊與長(zhǎng)直邊相互垂直呈L形，上述的弧形邊向短直邊側(cè)凸出。這種結(jié)構(gòu)具有較好的受力情況。在上述的大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)中，所述的弧形邊位于長(zhǎng)直邊的中部且靠近短直邊。這種結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)不容易造成人為折斷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)由于在長(zhǎng)直邊上設(shè)計(jì)了一段弧形段，使得產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)短直邊的影響明顯減弱，增加了引出電極與半導(dǎo)體芯片之間的焊接可靠性，也很好地解決了應(yīng)力對(duì)半導(dǎo)體芯片損壞，提高了大功率半導(dǎo)體模塊產(chǎn)品的可靠性和性能。附圖說(shuō)明圖I是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。·圖2是大功率半導(dǎo)體模塊引出電極的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I、長(zhǎng)直邊；2、弧形邊；3、短直邊。具體實(shí)施方式以下是本技術(shù)的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本技術(shù)并不限于這些實(shí)施例。如圖I所示，本技術(shù)的引出電極結(jié)構(gòu)包括用于連接半導(dǎo)體芯片的短直邊3和用于連接外接電路的長(zhǎng)直邊1，短直邊3和長(zhǎng)直邊I連為一體，長(zhǎng)直邊I上具有一段彎曲呈弧形的弧形邊2。短直邊3與長(zhǎng)直邊I相互垂直呈L形，弧形邊2向短直邊3側(cè)凸出，弧形邊2位于長(zhǎng)直邊I的中部且靠近短直邊3。為了使弧形邊2更加容易受力變形，弧形邊2的厚度比長(zhǎng)直邊I的厚度略小，為保證與原有結(jié)構(gòu)有相同的電流的流量，對(duì)弧形邊2的弧度、長(zhǎng)度和寬度根據(jù)實(shí)際情況做相應(yīng)的處理。結(jié)合圖1，該引出電極的工作原理如下引出電極熱脹冷縮時(shí)，引出電極受到應(yīng)用C并作用于弧形邊2上，由于是弧形邊2會(huì)產(chǎn)生微量變形來(lái)抵消部分應(yīng)力使短直邊3和底座受到的應(yīng)力D的作用力減小。反之也是相同原理。因此引出電極不容易折斷，也使得引出電極和半導(dǎo)體芯片的連接牢固，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本技術(shù)精神作舉例說(shuō)明。本技術(shù)所屬
的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本技術(shù)的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了長(zhǎng)直邊I、弧形邊2、短直邊3等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本技術(shù)的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本技術(shù)精神相違背的。權(quán)利要求1.一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，包括用于連接半導(dǎo)體芯片的短直邊(3)和用于連接外接電路的長(zhǎng)直邊(I )，短直邊(3)和長(zhǎng)直邊(I)連為一體，其特征在于，所述的長(zhǎng)直邊(I)上具有一段彎曲呈弧形的弧形邊(2 )。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的弧形邊(2)的厚度比長(zhǎng)直邊(I)的厚度略小。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的短直邊(3 )與長(zhǎng)直邊(I)相互垂直呈L形，上述的弧形邊(2 )向短直邊(3 )側(cè)凸出。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的弧形邊(2)位于長(zhǎng)直邊(I)的中部且靠近短直邊(3)。5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的弧形邊(2)位于長(zhǎng)直邊(I)的中部且靠近短直邊(3)。專利摘要本技術(shù)提供了一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，屬于電力電子
它解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力使引出電極容易折斷或者脫離半導(dǎo)體芯片的問(wèn)題。本大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，包括用于連接半導(dǎo)體芯片的短直邊和用于連接外接電路的長(zhǎng)直邊，短直邊和長(zhǎng)直邊連為一體，所述的長(zhǎng)直邊上具有一段彎曲呈弧形的弧形邊。該引出電極結(jié)構(gòu)能夠在熱脹冷縮時(shí)減少引出電極對(duì)半導(dǎo)體芯片的多余應(yīng)力，使得大功率半導(dǎo)體模塊的產(chǎn)品質(zhì)量提高。文檔編號(hào)H01L23/49GK202712169SQ201220273249公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日專利技術(shù)者管功湖, 董建平, 梁思平 申請(qǐng)人:臨海市志鼎電子科技有限公司本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種大功率半導(dǎo)體模塊的引出電極結(jié)構(gòu)，包括用于連接半導(dǎo)體芯片的短直邊（3）和用于連接外接電路的長(zhǎng)直邊（1），短直邊（3）和長(zhǎng)直邊（1）連為一體，其特征在于，所述的長(zhǎng)直邊（1）上具有一段彎曲呈弧形的弧形邊（2）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：管功湖，董建平，梁思平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：臨海市志鼎電子科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：