专利名称：一种半导体功率管的弹性连接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体功率管的弹性连接结构，属于电力电子技术领域。
背景技术：
目前，在电力电子领域，半导体功率管是一种关键元件，其具有功耗大、温度敏感 等使用特性，以及封装尺寸不稳定、引脚韧性不足等自身缺陷，目前电力电子领域主流安装 方式为直插式(图1所示)和平卧式(图2所示)，直插式散热片1固定于半导体功率管模块 4上，半导体功率管3通过螺丝2固定于直插式散热片1上。因为散热片体积较大，占据功 率板空间大，导致功率板体积大，不利于产品小型化设计；平卧式散热片独立于功率板，因 为散热片不需固定于功率板上，所以有利于大幅减小功率板体积，有利于产品小型化设计。 但是安装方式采用传统的平卧式有以下缺陷功率管运行过程中功耗非常大，需要正压力 使半导体功率管与散热片紧密贴合来保证正常散热需求，但是半导体功率管具有封装尺寸 不稳定以及对温度敏感的自身缺陷，如图2所示，在半导体功率管模块4上安装半导体功率 管3，半导体功率管3通过螺丝固定于平卧式散热片7上。采用传统平卧式安装的功率板相 对于散热片的距离Ll不变，当半导体功率管尺寸L2小于理论值的时候，半导体功率管受到 管脚向上的拉力，导致半导体功率管正压力减小，降低半导体功率管与散热片贴合度，使 半导体功率管在运行过程中散热性能降低，运行温度上升，最终损坏，甚至炸裂危及人身安 全；当半导体功率管尺寸L2大于理论值的时候，半导体功率管受到管脚向下的压力，导致 半导体功率管正压力变大，增加半导体功率管正面的承压力，当增加到半导体功率管正面 承压力临界值时，最终损坏；同时无论L2大于理论值还是小于理论值，半导体功率管都受 到对应的拉力与压力，一直处于受力状态，而半导体功率管引脚本身具有韧性不足的自身 缺陷，在长期运行过程中因为疲劳强度不够，使半导体功率管的使用寿命远小于半导体的 理论值，由此带来产品的整体寿命降低、成品率降低的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种半导体功率管的弹性连接结 构，这种弹性连接端子的方式可有效地解决了半导体功率元件的管脚应力问题以及大幅增 加了半导体功率元件散热稳定性。按照本发明提供的技术方案，一种半导体功率管的弹性连接结构包括半导体功率 管、半导体功率管模块及平卧式散热片，所述半导体功率管模块上安装半导体功率管，半导 体功率管通过螺丝固定于平卧式散热片上，特征是固定底座固定于主功率板上，弹性连接 件固定于半导体功率管模块上，固定底座以及弹性连接件通过螺丝紧固连接。所述弹性连 接件为0. 5mm厚铜片加工而成。本发明与已有技术相比具有以下优点
本发明结构简单、紧凑，合理；将半导体元件板从主功率板中脱离出来，形成模块，然后 引入一种半导体功率管的弹性连接端子，间接的将半导体功率管模块与主功率板弹性连接起来，这种半导体功率管的弹性连接端子由固定底座以及弹性连接件组成，底座固定于主 功率板上，弹性连接件固定于半导体功率管模块上，无论半导体功率管L2变大还是变小， 弹性连接端子的角度都能对应的变小和变大，使半导体功率管模块向上移动和向下移动， 从而使半导体功率管基本不受到任何应力作用，有效地解决了半导体功率元件的管脚应力 问题以及大幅增加了半导体功率元件散热稳定性。
图1为已有技术中大功率半导体多管直插式结构示意图。图2为已有技术中大功率半导体多管平卧式结构示意图。图3为本发明实施例所述大功率半导体的弹性连接结构示意图。
具体实施例方式下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述
如图3所示，包括主功率板8、固定底座9、弹性连接件10、半导体功率管3、半导体功率 管模块4及平卧式散热片7。所述半导体功率管模块4上安装半导体功率管3，半导体功率管3通过螺丝固定 于平卧式散热片7上，所述固定底座固定于主功率板8上，弹性连接件10固定于半导体功 率管模块4上，固定底座9以及弹性连接件10通过螺丝紧固连接。所述弹性连接件10为 0. 5mm厚铜片加工而成，其角度当受到外力作用时可以起到缓冲作用。当半导体功率管L3变小时，半导体功率管受到向上的拉力，此时弹性连接端子角 度变大，半导体功率模块向下轻微移动，减小半导体功率模块与散热片的距离L4，从而减小 半导体功率管受到向上的拉力，使半导体功率管正面的压力基本不变，实现了半导体功率 管与散热器的紧密贴合，大幅增加了半导体功率元件散热稳定性；当半导体功率管L3变大 时，半导体功率管受到向下的压力，此时弹性连接端子角度变小，半导体功率模块向上轻微 移动，增大了半导体功率模块与散热片的距离，从而减小半导体功率管受到向上的拉力，使 半导体功率管正面的压力基本不变，从而避免了半导体功率管正面压力达到承压临界值， 大幅增加了半导体功率管的寿命；同时无论半导体功率管L3变大还是变小，弹性连接端子 的角度都能对应的变小和变大，从而使半导体功率管引脚基本不受到任何应力作用，避免 了半导体功率管因为引脚本身疲劳强度不够而带来的损坏，大幅提高了半导体功率管的寿 命，直接提高了产品整机寿命以及产品成品率。
权利要求
1.一种半导体功率管的弹性连接结构，包括半导体功率管(3)、半导体功率管模块 (4)及平卧式散热片(7)，所述半导体功率管模块(4)上安装半导体功率管(3)，半导体功率 管(3)通过螺丝固定于平卧式散热片(7)上，其特征是固定底座(9)固定于主功率板(8) 上，弹性连接件(10)固定于半导体功率管模块(4)上，固定底座(9)以及弹性连接件(10) 通过螺丝紧固连接。
2.根据权利要求1所述的一种半导体功率管的弹性连接结构，其特征是 所述弹性连接件(10)为0. 5mm厚铜片加工而成。
全文摘要
本发明涉及一种半导体功率管的弹性连接结构，包括半导体功率管、半导体功率管模块及平卧式散热片，所述半导体功率管模块上安装半导体功率管，半导体功率管通过螺丝固定于平卧式散热片上，特征是固定底座固定于主功率板上，弹性连接件固定于半导体功率管模块上，固定底座以及弹性连接件通过螺丝紧固连接。本发明有效地解决了半导体功率元件的管脚应力问题以及大幅增加了半导体功率元件散热稳定性。
文档编号H01L23/367GK102117786SQ20111002644
公开日2011年7月6日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者牟英峰 申请人:无锡风光新能源科技有限公司