专利名称：电力半导体模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力半导体模块，其为整合了用于供应电源的电源端子及用于输
入/输出信号的信号端子的部品，可安装于基板。
背景技术：
电力半导体模块用于逆变器、转换器及不间断电源等，是指作为电机控制、开关及 供电的功率模块。 —般而言，在制作由IGBT、功率MOSFET或双极晶体管等构成的电力半导体模块 时，其各材料的接合工艺如下将晶体管元件及二极管元件接合至DBC(direct bonded co卯er :直接敷铜)基板并用导线连接之后，将连接至外部的电源端子及信号端子接合于 上述基板。 在此，现有技术中的电源端子及信号端子通常为相互独立的部件，且上述电源端 子及信号端子采用通过独立的导线连接至DBC的导线连接结构。上述导线连接结构使DBC 的结构变得更复杂，且因增加组装工时而降低生产效率，成为潜在的不良隐患。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电力半导体模块，不采用现有的将电源端子及信号 端子作为独立部件组装的结构，而提供一体型端子单元，从而可通过将一体型端子单元一 次性安装于基板而完成电源端子及信号端子的组装，减少组装工时，大幅提高生产效率。
作为一实施例，本发明中的一种电力半导体模块，其特征在于，包括基板，形成有 电路图形并用于安装电力半导体元件；一体型端子单元，用于向上述基板供应电源的电源 端子及用于向上述基板输入/输出信号的信号端子，与绝缘树脂材料的主体部一体组装而 成；通过将上述一体型端子单元安装于上述基板，将上述电源端子及上述信号端子同时连 接于上述基板。 作为另一实施例，本发明中的一种电力半导体模块，其特征在于，包括基板，形成
有电路图形并用于安装电力半导体元件；一体型端子单元，由用于向上述基板供应电源的
多个电源端子及用于向上述基板输入/输出信号的多个信号端子，与绝缘树脂材料的主体
部形成一体；通过将上述一体型端子单元安装于上述基板， 一次完成上述多个电源端子和
上述基板之间的电连接以及上述多个信号端子和上述基板之间的电连接。 作为另一实施例，本发明中的一种电力半导体模块，其特征在于，包括基板，形成
有电路图形并用于安装电力半导体元件；一体型端子单元，由用于向上述基板供应电源的
多个电源端子及用于向上述基板输入/输出信号的多个信号端子，与绝缘树脂材料的主体
部形成一体；上述电源端子、上述信号端子及上述基板通过上述主体部被相互隔离，从而形
成电绝缘。
图1为本发明的电力半导体模块的结构示意图；
图2为本发明的一体型端子单元的外观示意图；
图3为图2的组装示意图。
具体实施例方式
下面，结合附图对本发明实施例进行详细说明。在此过程中，示于附图中结构要素 的大小或形状，为说明的明晰和便利将夸张表示。另外，考虑到本发明结构及作用而特别定 义的术语，将根据使用者、应用者的意图或惯例的不同而有所不同。上述术语的定义需根据 整个说明书的内容来决定。 图1为本发明的电力半导体模块的结构示意图；图2为本发明的一体型端子单元 的外观示意图；图3为图2的组装示意图。下面将一并结合图1至图3，对本发明电力半导 体模块的结构及作用进行详细说明。 本发明中的电力半导体模块，包括基板100和连接于其上的一体型端子单元300。 基板100上安装有电力半导体元件150并形成有电路图形，其优选为DBC (Direct Bonded Co卯er :直接敷铜)基板。 电力半导体元件150的实例中，用于交流的有晶闸管(SCR、TRIAC)等，而用于直流 的有功率CM0S FET、 IGBT等。DBC基板为用于高压的直接敷铜基板，例如有在无底板的情 况下直接在由铜构成的散热板上接合电力半导体元件的基板。为转换或变换为电能，在电 气行业中电力半导体模块占据重要的地位。新电力半导体模块的新兴市场有，要求高冷却 性能、高电流密度及高可靠性的替代能源产业及混合动力汽车产业。 另外， 一体型端子单元300由电源端子210、220、230及信号端子3H、311' 、312、 312'、313、313'、314、314' —体组装在主体部390而成。电源端子210、220、230为向基板 100及安装于其上的电力半导体元件150供应电源的端子；信号端子311、311'、312、312'、 313、313' 、314、314'为向组装于基板100的部件及电路输入/输出控制信号的端子；而主 体部390由绝缘树脂材料构成，并形成一体型端子单元300的框架。 与现有技术不同，在本发明中，电源端子210、220、230及信号端子311 、311'、312、 312'、313、313'、314、314'不通过独立的作业安装于基板100，而是通过将一体型端子单 元300安装于基板100的单一作业，将电源端子210、220、230及信号端子311、311'、312、 312'、313、313'、314、314'连接于基板100，减少组装工序，提高生产效率，消除潜在不良隐 串 作为一体型端子单元300的一实施例，可将电源端子210、220、230及信号端子 311、311'、312、312'、313、313'、314、314' —同设置于主体部390的注塑模具，进行一次性 的嵌件注塑成型。 这样的实施例很好地示于图2。主体部390为在多个信号端子311、311'、312、 312'、313、313'、314、314'之间，及在电源端子210、220、230和信号端子311、311，、312、 312'、313、313'、314、314'之间作为绝缘层而存在的部分，优选由绝缘树脂构成。
在施加三相电源(R相、S相、T相或U相、V相、W相)时，电源端子210、220、230 由第一电源端子210、第二电源端子220及第三电源端子230构成。 一体型端子单元300可与其中的至少一个电源端子一体形成。附图所示实例中，第三电源端子230与一体型端子 单元300形成一体。 另外，还可以是，只将信号端子311、311'、312、312'、313、313'、314、314'与主体部 390 —起进行嵌件注塑，而向形成于主体部390的压入部392压入电源端子230，从而形成 一体型端子单元300。这样的实施例可通过图3的组装示意图来理解。
通过将多个信号端子311、311，、312、312，、313、313，、314、314，及主体部390利用 嵌件注塑而在一个注塑模具同时成型之后，向形成于主体部390的压入部392压入电源端 子230的一部分，从而形成一体型端子单元300。 在一实施例中，电源端子210、220、230包括安装部212、222、232，安装于基板 100 ;限定部234，限定相对于主体部390的组装位置；端子连接部238，通过螺栓结合等方 法与外部电源连接；弯曲部236，将端子连接部238相对于限定部234以一定角度弯曲，从 而使电源连接的螺栓结合变得容易。 因此，将电源端子210、220、230组装于一体型端子单元300之后，可防止其从主体 部390脱离，并保持相对于基板100的正确的安装高度及安装位置，且在与外部电源连接时 防止接触不良。 与现有技术中使用导线等连接方式不同， 一体型端子单元300将电源端子210、 220、230及信号端子311、311'、312、312'、313、313'、314、314'直接同时连接于基板IOO，从 而即使在基板100及安装于其上的电力半导体元件产生较高的热量，也可防止热变形所导
致的接触不良，提高生产性及可靠性，事先消除潜在的不良隐患。 本发明电力半导体模块，可将电源端子及信号端子中的至少一种与由绝缘树脂材 料构成的主体部在同一注塑模具中一体成型，简化电力半导体模块结构，减少制造工艺的 组装工序，改善组装作业，明显减少组装不良率。 上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以 对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发 明的权利要求范围当中。
权利要求
一种电力半导体模块，其特征在于，包括基板，形成有电路图形并用于安装电力半导体元件；一体型端子单元，由用于向所述基板供应电源的电源端子以及向所述基板输入/输出信号的信号端子，与绝缘树脂材质的主体部一体组装而成，在所述电力半导体模块中，通过将所述一体型端子单元安装于所述基板，从而将所述电源端子及所述信号端子同时连接于所述基板。
2. 根据权利要求1所述的电力半导体模块，其特征在于所述电源端子及所述信号端 子与所述主体部在一个注塑模具中进行嵌件注塑。
3. 根据权利要求2所述的电力半导体模块，其特征在于所述电源端子及所述信号端 子形成有多个，且所述主体部为设置于所述信号端子之间，及所述电源端子和所述信号端 子之间的绝缘树脂材料。
4. 根据权利要求1所述的电力半导体模块，其特征在于所述信号端子与所述主体部 在一个注塑模具进行嵌件注塑，所述电源端子压入形成于主体部的压入部，从而形成所述 一体型端子单元。
5. 根据权利要求1所述的电力半导体模块，其特征在于所述基板为直接敷铜基板。
6. 根据权利要求5所述的电力半导体模块，其特征在于，所述电源端子包括 安装部，连接于基板；限定部，用于限定相对于主体部的组装位置； 端子连接部，用于与外部的电连接； 弯曲部，用于将端子连接部弯曲。
7. 根据权利要求1所述的电力半导体模块，其特征在于所述电源端子具备第一电源 端子、第二地缘端子及第三电源端子，以将三相电源接入所述基板，所述第一电源端子、第二电源端子及第三电源端子中的至少一个与所述一体型端子单 元形成一体。
8. —种电力半导体模块，其特征在于，包括 基板，形成有电路图形并用于安装电力半导体元件；一体型端子单元，由用于向所述基板供应电源的多个电源端子以及向所述基板输入/ 输出信号的多个信号端子，与绝缘树脂材质的主体部形成一体；在所述电力半导体模块中，通过将所述一体型端子单元固定在所述基板，一次完成所 述多个电源端子和所述基板之间的电连接以及所述多个信号端子和所述基板之间的电连 接。
9. 一种电力半导体模块，其特征在于，包括 基板，形成有电路图形并用于安装电力半导体元件；一体型端子单元，由用于向所述基板供应电源的多个电源端子以及向所述基板输入/ 输出信号的多个信号端子，与绝缘树脂材质的主体部形成一体；在所述电力半导体模块中，所述电源端子、所述信号端子及所述基板通过所述主体部 被相互隔离，从而形成电绝缘。
全文摘要
本发明涉及一种电力半导体模块，其特征在于，包括基板，形成有电路图形并用于安装电力半导体元件；一体型端子单元，由用于向上述基板供应电源的电源端子以及向上述基板输入/输出信号的信号端子，与绝缘树脂材质的主体部一体组装而成，所述电力半导体模块通过将上述一体型端子单元安装于上述基板，从而将上述电源端子及上述信号端子同时连接于上述基板。
文档编号H01L23/12GK101752333SQ200910209689
公开日2010年6月23日 申请日期2009年11月6日 优先权日2008年12月3日
发明者李秉昊 申请人:Ls产电株式会社