专利名称：电极结构及应用该电极的igbt模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件技术领域，特别是涉及ー种电极结构及应用该电极的IGBT模块。
背景技术：
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管，是由 BJT (双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；M0SFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低，在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。
电极是IGBT模块的重要部件，在IGBT模块内部电极通过焊接技术，与DBC基板或者电路板焊接在一起，从而与DBC基板上的IGBT、ニ极管芯片形成电路连接。在IGBT模块外部，电极作为IGBT模块的输出端子与外界电路连接，形成所需要的电路连接。目前使用比较普遍的电极如图I所示，在IGBT模块生产安装外壳过程中，电极需要经过外売上的电极孔引出到IGBT模块外部，在安装外壳过程中需要对电极进行适当的调节。如图2和图3所示，在调节过程中使用的力通过电极传递到电极与DBC基板的焊接层，如果该カ超过焊接层所能承受的拉力，会导致电极的脱落。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种电极结构及应用该电极的IGBT模块，以克服上述缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种电极焊接部不易受外力的破坏的电极结构及应用该电极的IGBT模块。为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下ー种电极结构，所述电极包括水平设置的焊接部以及与所述焊接部垂直设置引出部，所述电极还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部，所述连接部位于引出部和焊接部之间。作为本发明的进ー步改进，所述焊接部上还设有与焊接部垂直设置的固定部，所述固定部连接所述焊接部和连接部。作为本发明的进ー步改进，所述引出部、连接部和固定部位于同一平面内。作为本发明的进ー步改进，所述连接部和引出部的宽度相同。作为本发明的进ー步改进，所述固定部的宽度小于引出部的宽度。作为本发明的进ー步改进，所述连接部在一平面内弯曲设置为ー个或多个S形、Z形、C形。对应地，一种应用所述电极的IGBT模块，所述IGBT模块包括基板、安装于基板上的IGBT、芯片和电极、以及封装所述基板、IGBT、芯片和电极的外壳，所述电极包括水平设置的焊接部以及与所述焊接部垂直设置引出部，所述电极还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部，所述连接部位于引出部和焊接部之间。作为本发明的进ー步改进，所述电极的引出部位于外壳外部，连接部和焊接部位于外壳内部。由以上技术方案可以见，本发明的有益效果如下电极可以进行任意方向的调节，且在调节过程中电极与基板的焊接层不易受外力的破坏；
使用该电极在生产安装过程中提升了 IGBT模块生产的合格率，降低了 IGBT模块的成本。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有技术中IGBT模块中电极的结构示意图；图2为现有技术中IGBT模块中电极与基板连接的侧面示意图；图3为现有技术中IGBT模块中电极与基板连接的正面示意图；图4为本发明一优选实施方式中电极的结构示意图；图5为本发明一优选实施方式中电极与基板连接的侧面示意图；图6为本发明一优选实施方式中电极与基板连接的正面示意7为本发明一优选实施方式中IGBT模块的结构示意图。其中10、电极；11、焊接部；12、引出部；13、连接部；14、固定部；100、IGBT模块；20、基板；芯片、30 ;40、IGBT ;50、外壳。
具体实施例方式本发明公开了ー种电极结构，电极包括水平设置的焊接部以及与焊接部垂直设置引出部，电极还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部，连接部位于引出部和焊接部之间。优选地，焊接部上还设有与焊接部垂直设置的固定部，固定部连接焊接部和连接部。优选地，焊接部、连接部和固定部位于同一平面内。优选地，连接部和引出部的宽度相同。优选地，固定部的宽度小于引出部的宽度。优选地，连接部在一平面内弯曲设置为ー个或多个S形、Z形、C形。另外，本发明还公开了ー种应用上述电极的IGBT模块，IGBT模块包括基板、安装于基板上的IGBT、芯片和电极、以及封装基板、IGBT、芯片和电极的外壳，电极包括水平设置的焊接部以及与焊接部垂直设置引出部，电极还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部，连接部位于引出部和焊接部之间。优选地，电极的引出部位于外壳外部，连接部和焊接部位于外壳内部。本发明提供的电极可以进行任意方向的调节，且在调节过程中电极与基板的焊接层不易受外力的破坏，同时使用该电极在生产安装过程中提升了 IGBT模块生产的合格率，降低了 IGBT模块的成本。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。參图4所示为本发明一优选实施方式中电极的结构示意图，本实施方式中的电极10包括水平设置的焊接部11以及与上述焊接部11垂直设置引出部12，电极10还包括具 有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部13，连接部13位于一平面内且从引出部12向焊接部11往复弯曲延伸的连接部13。上述焊接部11上还设有与焊接部11垂直设置的固定部14，固定部14用于连接焊接部11和连接部13。当然，在其他实施方式中可以不设置固定部14，直接将连接部13与焊接部11相连接。參图5、图6所示，在本实施方式中，焊接部11与基板20平行设置，焊接部11与基板20可以焊接固定，基板20为DBC基板或者电路板。引出部12、连接部13和固定部14位于同一平面内，且引出部12、连接部13和固定部14所在的平面与焊接部11相垂直，即固定部14与焊接部11的夹角为直角。优选地，在本实施方式中连接部13和引出部12的宽度相同，固定部14和焊接部11的宽度相同，且固定部14和焊接部11的宽度小于连接部13和引出部12的宽度，以便减小焊接面积。在其他实施方式中固定部14和焊接部11的宽度也可以大于或等于连接部13和引出部12的宽度。本发明中电极10的连接部13从引出部12向焊接部11往复弯曲延伸，在本实施方式中连接部13在一平面内弯曲设置为两个首尾相接的S形，在其他实施方式中也可以设置成其他结构，如Z形、C形等等，只要能使得电极10具有一定的弾性和韧性即可，当然，S形、Z形或C形的数量也可根据具体情况进行设置为ー个或多个，在本实施例中S形的数量设为两个。如图5、图6所示，连接部13截面设置为往复弯曲延伸S形等，使电极10有一定的弾性和韧性，因此在电极调节过程中使用的力不会通过电极传递到电极与基板的焊接层，从而能很好的保护电极与基板的焊接层；另外电极的S形等设计可以使电极在任意的方向调节。參图7所示为本发明应用上述电极的IGBT模块结构示意图，该IGBT模块100包括基板20、安装于基板20上的IGBT40、芯片30和电极10、以及封装所述基板20、IGBT40、芯片30和电极10的外壳50。结合图4-图6所示，电极10包括水平设置的焊接部11以及与上述焊接部11垂直设置引出部12，电极10还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部13，连接部13位于一平面内且从引出部12向焊接部11往复弯曲延伸的连接部13。上述焊接部11上还设有与焊接部11垂直设置的固定部14，固定部14用于连接焊接部11和连接部13。当然，在其他实施方式中可以不设置固定部14，直接将连接部13与焊接部11相连接。焊接部11与基板20平行设置，焊接部11与基板20可以焊接固定，基板20为DBC基板或者电路板。引出部12、连接部13和固定部14位于同一平面内，且引出部12、连接部13和固定部14所在的平面与焊接部11相垂直，即固定部14与焊接部11的夹角为直角。电极10在IGBT模块内部通过焊接技术，与基板10 (DBC基板或电路板)焊接在一起，IGBT40和芯片30均与基板电性连接。在IGBT模块外部，电极10的引出端11作为IGBT模块的输出端子与外界电性导通，形成所需要的电性连接。生产安装外壳50的过程中，电极10需要经过外壳50上的电极孔(未图示)引出至IGBT模块外部，在此过程中需要对电极进行适当的调节。通过上述电极的设置，可以保 证电极任意方向的调节，且电极与基板的焊接层不易受外力的破坏，使用该电极在生产安装过程中提升了 IGBT模块生产的合格率，降低了 IGBT模块的成本。由以上技术方案可以见，本发明实施例提供的电极可以进行任意方向的调节，且在调节过程中电极与基板的焊接层不易受外力的破坏，同时该电极的生产安装提升了 IGBT模块生产的合格率，降低了 IGBT模块的成本。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此g在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含ー个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为ー个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
权利要求
1.一种电极结构，所述电极包括水平设置的焊接部以及与所述焊接部垂直设置引出部，其特征在于，所述电极还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部，所述连接部位于引出部和焊接部之间。
2.根据权利要求I所述的电极结构，其特征在于，所述焊接部上还设有与焊接部垂直设置的固定部，所述固定部连接所述焊接部和连接部。
3.根据权利要求2所述的电极结构，其特征在于，所述引出部、连接部和固定部位于同一平面内。
4.根据权利要求I所述的电极结构，其特征在于，所述连接部和引出部的宽度相同。
5.根据权利要求3所述的电极结构，其特征在于，所述固定部的宽度小于引出部的宽度。
6.根据权利要求1飞中任一项所述的电极结构，其特征在于，所述连接部在一平面内弯曲设置为一个或多个S形、Z形、C形。
7.一种应用权利要求I所述电极的IGBT模块，所述IGBT模块包括基板、安装于基板上的IGBT、芯片和电极、以及封装所述基板、IGBT、芯片和电极的外壳，所述电极包括水平设置的焊接部以及与所述焊接部垂直设置引出部，其特征在于，所述电极还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部，所述连接部位于引出部和焊接部之间。
8.根据权利要求7所述的IGBT模块，其特征在于，所述电极的引出部位于外壳外部，连接部和焊接部位于外壳内部。
全文摘要
本发明公开了一种电极结构，所述电极包括水平设置的焊接部以及与所述焊接部垂直设置引出部，所述电极还包括具有弹性且在一平面内弯曲设置的连接部，所述连接部位于引出部和焊接部之间。本发明中电极可以进行任意方向的调节，且在调节过程中电极与基板的焊接层不易受外力的破坏，同时使用该电极在生产安装过程中提升了IGBT模块生产的合格率，降低了IGBT模块的成本。
文档编号H01L29/739GK102760714SQ20121026413
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者邢毅 申请人:西安永电电气有限责任公司