一种引线端子及使用该引线端子的功率模块的制作方法

本实用新型涉及功率半导体器件技术领域，尤其是涉及一种引线端子及使用该引线端子的功率模块。

背景技术：

目前，将功率半导体开关芯片，如igbt或sicmosfet芯片，封装在功率模块内部，是实现对大电流的高速开关控制的常用技术手段。然而，由于封装结构会引入寄生电感，在开关芯片动作时，寄生电感会引起电压波动，造成电压过冲或波形振荡，影响了功率模块的正常使用。各功率模块封装厂商都在尽量降低寄生电感，终端用户也十分关注此参数，但降低寄生电感的有效方法并不多。

近几年随着sicmosfet器件的日渐成熟，对寄生电感提出了更加严苛的要求，只有降低寄生电感才能充分发挥sic器件高频、高效的特点。传统封装结构寄生电感较大，已经不能满足应用的需求，急需开发新型的低寄生电感的功率模块。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种引线端子及使用该引线端子的功率模块，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种引线端子，包括第一引线端子和第二引线端子，其中，

所述第一引线端子包括第一部，在所述第一部的一端向侧边弯折延伸出第二部，在所述第二部的末端向远离第一部的方向延伸出第三部，所述第三部与第一部平行设置；

第二引线端子包括与第一引线端子第一部平行的第四部，在所述第四部的一端向侧边延伸出第五部，所述第五部与第二部平行正对设置，第五部的末端向远离第四部的方向延伸出第六部，所述第六部部分区域与第三部平行正对设置。

作为一种进一步的技术方案，所述第二部与所述第一部呈垂直关系，且第二部是在第一部的末端向右侧或向左侧弯折；所述第五部与所述第四部呈垂直关系，且第五部是在第四部的末端向右侧或向左侧弯折。

作为一种进一步的技术方案，所述第二部是在所述第一部的末端向左右两侧弯折；所述第五部是在所述第四部的末端向左右两侧弯折。

作为一种进一步的技术方案，所述第三部的长度大于所述第六部的长度。

作为一种进一步的技术方案，所述第一部与所述第四部上均设置有连接孔。

本实用新型提供一种使用上述引线端子的功率模块，包括输出端子、驱动端子、外壳、底板、键合线、绝缘基板，其特征在于，所述第三部与第一芯片组的集电极或漏极电连接，所述第六部与第二芯片组的发射极或源极电连接。

作为一种进一步的技术方案，所述第六部直接通过键合线与所述第二芯片组的发射极或源极连接。

作为一种进一步的技术方案，所述第一芯片组表面的键合线与所述第二芯片组表面的键合线呈垂直布置。

作为一种进一步的技术方案，所述第三部与上桥臂铜层电连接。

作为一种进一步的技术方案，部分所述驱动端子位于所述第一引线端子或所述第二引线端子或第一引线端子和第二引线端子的上方。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本申请通过将第一引线端子与第二引线端子向侧边弯折设置，从而减少了功率回路的长度；通过将第一引线端子与第二引线端子叠层设置，减少了功率回路面积，从而降低了寄生电感和寄生电阻，提升了功率模块的转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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1是本发明的引线端子实施例一；

图2是本发明的引线端子实施例二；

图3是实施例一在半桥功率模块中的应用示例；

图4是实施例一在半桥功率模块中的应用示例(去除外壳)；

图5是实施例一在三相桥功率模块中的应用示例；

图6是实施例二在半桥功率模块中的应用示例；

图7是实施例二在半桥功率模块中的应用示例(去除外壳)。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为本发明的引线端子实施例一，引线端子包括第一引线端子1和第二引线端子2，第一引线端子1包括设置有连接孔的第一部3，第一部3的末端向右侧呈直角弯折出第二部4，第二部4的末端向远离第一部3的方向呈直角弯折出第三部5，第三部5的延伸方向与第一部3相同。第一部3、第二部4、第三部5可以位于同一同面，也可以位于不同的高度，其中第二部4可以在第一部3的末端向上或向上弯折，然后向一侧延伸；第三部5也可以在第二部4的末端向上或向下弯折，然后向一侧延伸。

第二引线端子2包括设置有连接孔的第四部6，第四部6与第一部3可以位于不同的平面，也可以位于不同的平面。第四部6的末端向右侧呈直角弯折出第五部7，第五部7与第二部4呈叠层结构；第五部7的末端向远离第四部6的方向呈直角弯折出第六部8，第六部8的延伸方向与第四部6相同，同时第六部8与第四部6呈叠层结构，叠层设置的引线端子可以降低寄生电感。由于第六部8与第三部5分别连接不同的芯片组，两者的长度并不相同。

第一部3与第四部6也可以设置为叠层结构，这样可以进一步降低寄生电感。

图2为本发明的引线端子实施例二，与实施一不同之处在于，第二部4是在第一部3的末端向左右两侧弯折，也可以向上或向下弯折，然后再向左右两侧延伸；第五部7是在第四部6的末端向左右两侧弯折，也可以向上或向下弯折，然后再向左右两侧延伸。第三部5在第二部4左右两侧的末端向远离第一部3的方向延伸，延伸出两个分离的第三部5。第六部8在第五部7的左右两侧的末端向远离第四部6的方向延伸，延伸出两个分离的第六部8。第六部8延伸的长度小于第三部3。这种两侧弯折延伸的结构与实施例一相比，可以进一步降低寄生电感和寄生电阻。第一部3与第四部6可以设置为叠层结构，使得寄生电感更低。

图3、图4为本发明实施例一在半桥功率模块中的应用，半桥功率模块包括第一芯片组9、第二芯片组10、绝缘基板11、底板12、外壳13、输出端子14、驱动端子15、键合线16。第一芯片组9、第二芯片组10的芯片可以是igbt芯片，也可以是mosfet芯片，其芯片的材料可以是si材料，也可以是sic材料。

第三部5通过键合线16与第一芯片组9实现电连接，具体地第三部5通过键合线16连接上桥臂铜层17，第一芯片组9设置在上桥臂铜层17上方，即第一芯片组9的集电极或漏极与上桥臂铜层17通过钎焊或银烧结连接，第一芯片组9的上面为发射极或源极，其通过键合线16与输出端子14电连接；第三部5与上桥臂铜层17的连接也可以采取超声波金属焊接的形式。第六部8通过键合线16与第二芯片组10实现电连接，具体地第六部8通过键合线16连接第二芯片组10的发射极或源极，第二芯片组10的下表面为集电极或漏极，其与下桥臂铜层18通过钎焊或银烧结连接。

半桥功率模块工作时，当第一芯片组开通时，电流从第一部流入，通过第二部、第三部、键合线、上桥臂铜层流入第一芯片组的集电极或漏极，从第一芯片组的发射极或源极流出后通过键合线、输出端子流出。当第二芯片组开通时，第一芯片组处于关断状态，电流从输出端子流入，通过键合线流入下桥臂铜层，并通过第二芯片组的集电极或漏极从上表面的发射极或源极、键合线流出，然后经过第六部、第五部，最终从第四部流出。

图5为实施例一在三相桥功率模块中的应用示例，即由三个半桥结构组合而成，这种引线端子可以应用于单管、半桥、三相桥等电路拓扑结构中。

图6、图7为实施例二在半桥功率模块中的应用示例，第一芯片组9与两侧的第三部电连接，即两侧的第三部通过键合线与上桥臂铜层相连，电流由第一部流入，经过第二部、第三部、键合线、上桥臂铜层流入第一芯片组的集电极或漏极，然后电流由第一芯片组的发射极或源极流出，经过键合线，最终从输出端子流出。第三部与上桥臂铜层的连接也可以采用钎焊或超声波金属焊接。

两侧的第六部通过键合线与第二芯片组10电连接，工作时电流由输出端子流入，经过第一芯片组表面的键合线流入下桥臂铜层，经过第二芯片组的集电极或漏极、第二芯片组的发射极或源极、键合线，然后经过第六部、第五部，最终由第四部流出。第六部表面的键合可以直接与第二芯片组上表面的发射极或漏极连接，也可以通过过渡铜层，然后再与第二芯片组上表面的发射极或漏极电连接。在采用过渡铜层时，第六部可以直接钎焊在过渡铜层上，也可以通过超声波金属焊接方式与过渡铜层连接。

驱动端子用于控制芯片的开通、关断，也用来实现电流、电压、温度等采极。驱动端子可以设置在第一引线端子或第二引线端子或第一引线端子和第二引线端子的上方，驱动端子与引线端子之间填充有外壳，实现了驱动端子与引线端子之间的绝缘。

本发明中的绝缘基板是在陶瓷基板的两侧覆铜，形成三层结构，其中上表面铜层腐蚀有图案，从而实现了特定的电路功能。陶瓷材料可以是al2o3、aln、si3n4等材料。

本发明中的外壳材料为塑料，包括但不限于pbt、pps、ppa，具体有良好的绝缘性能与机械特性。

需要说明的是，本发明中的第一芯片组、第二芯片组中的芯片可以包括igbt、mosfet、frd、sbd等芯片。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。