导电端子、汇流条及其制造方法、以及组装相关的功率模块的方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月13日提交的美国临时申请62/572,055的权益，该美国临时申请的内容通过引用并入本文。

本发明涉及端子和汇流条，尤其涉及被构造成用于结合(键合)到基板的端子和汇流条。

背景技术：

在各种应用中，期望将导电端子(例如，厚的铜端子)电连接至基板(例如，铜基板)。示例性的应用包括高电功率应用、高电流应用(例如功率转换器、电池等)等。示例性的功率转换器和其它功率模块可以用于高功率应用中，例如机车、ev(电动运载工具)、风力涡轮机等。

示例性导电端子可以是铜汇流条的延伸部，所述铜汇流条将功率从封装内的多个位置/部件传输至封装外部的连接部；但是，有时铜端子形成仅延伸到封装外部的单引线。铜汇流条也可能完全位于电子封装内，并且仅将电功率从封装内的一个位置传输到该封装内的另一位置。

示例性基板包括：(i)dbc(直接敷铜)组件，该组件形成用于其它部件的良好受控表面；以及(ii)正确地路由电功率的铜板或其它铜条。

一个目标是在端子与基板之间建立牢固的物理连接，以给实际应用提供可靠的互连。这种连接的强度的典型量度是在端子失效或分开之前能够施加到端子的最大拉力(例如，垂直于基板的拉力)。拉力越高通常表示端子与基板之间的连接更好。

存在能够用于在端子与基板之间形成电互连的各种方法。超声波焊接可以被认为是一种特别有吸引力的选择，因为其是一种相对快速、低成本的工艺，既可靠又良好受控。另外，超声波焊接是相对环境清洁的工艺，其通常不涉及使用有害溶剂。

因此，期望提供用于在端子(例如铜端子)与基板(例如铜基板)之间进行超声波焊接的改进系统和工艺。

技术实现要素：

根据本发明的示例性实施例，提供一种构造成用于被超声波焊接到基板的端子。所述端子包括导电本体部分，所述导电本体部分具有被构造成用于被超声波焊接到基板的触头部分。所述触头部分具有非平面的结合表面。

根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种用于在功率模块中提供电互连的汇流条。所述汇流条包括导电的分配本体部分以及从所述导电的分配本体部分延伸的多个导电端子。所述多个导电端子中的每个包括导电本体部分，所述导电本体部分具有被构造成用于被超声波焊接到基板的触头部分。所述触头部分具有非平面的结合表面。

根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种制造被构造成用于被超声波焊接到基板的端子的方法。所述方法包括以下步骤：(a)提供包括导电本体部分的端子，所述导电本体部分包括触头部分；以及(b)改变所述触头部分的轮廓，使得所述触头部分具有非平面的结合表面，所述触头部分被构造成用于被超声波焊接到基板。

根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种制造被构造成用于被超声波焊接到基板的汇流条的方法。所述方法包括以下步骤：(a)提供汇流条，所述汇流条用于在功率模块中提供电互连，所述汇流条包括导电的分配本体部分以及从所述导电的分配本体部分延伸的多个导电端子，所述多个导电端子中的每个包括具有导电本体部分，所述导电本体部分具有被构造成用于被超声波焊接到基板的触头部分；以及(b)改变所述触头部分的轮廓，使得所述触头部分具有非平面的结合表面，所述触头部分被构造成用于被超声波焊接到所述基板。

根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种组装功率模块的方法。所述方法包括以下步骤：(a)提供用于包括在功率模块中的基板；(b)将汇流条与所述基板相关地对准，所述汇流条用于在所述功率模块中提供电互连，所述汇流条包括导电的分配本体部分以及从所述导电的分配本体部分延伸的多个导电端子，所述多个导电端子中的每个包括导电本体部分，所述导电本体部分具有被构造成用于被超声波焊接到所述基板的触头部分，所述触头部分具有非平面的结合表面；以及(c)将所述多个导电端子中的每个的触头部分超声波焊接到所述基板的对应部分。

根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种组装功率模块的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将导电端子与所述功率模块的结合位置对准，所述导电端子用于在所述功率模块中提供电互连，所述导电端子包括导电本体部分，所述导电本体部分具有被构造成用于被超声波焊接到所述结合位置的触头部分，所述触头部分具有非平面的结合表面；以及(b)将所述导电端子的所述触头部分超声波焊接到所述结合位置。

附图说明

当结合附图进行阅读时，本发明通过下列详细描述得到最好地理解。所强调的是，根据一般惯例，附图的多种特征并未按照比例绘制。相反，为清楚起见，任意地扩大或缩小这多种特征的尺寸。图中所包括的是下列视图：

图1a是根据本发明的示例性实施例的汇流条的透视图；

图1b是图1a的汇流条的端子的一部分的详细视图；

图2a是根据本发明的另一示例性实施例的汇流条的透视图；

图2b是图2a的汇流条的端子的一部分的详细视图；

图3a-3h是根据本发明的各种示例性实施例的端子的部分的详细视图；

图4a-4c是示出根据本发明的示例性实施例的制造端子的方法的框图；

图5是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的端子的系统的各元件的框图；

图6a-6c是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的端子的另一种方法的框图；

图7是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的端子的另一系统的各元件的框图；

图8a-8b是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的端子的又一种方法的框图；

图9a-9b是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的端子的又一种方法的框图；

图10a-10d是示出用于组装根据本发明的示例性实施例的功率模块的方法的框图；

图11a-11e是示出根据本发明的另一示例性实施例的组装功率模块的另一方法的框图；

图12是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的被构造成用于被超声波焊接到基板的端子的方法的流程图；

图13是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的被构造成用于被超声波焊接到基板的汇流条的方法的流程图；

图14是示出用于组装根据本发明的示例性实施例的功率模块的方法的流程图；以及

图15是示出用于组装根据本发明的示例性实施例的功率模块的另一方法的流程图。

具体实施方式

本发明的某些示例性实施例涉及例如与功率模块相关的大功率超声波焊接系统以及使用该系统的方法。这种超声波焊接系统可以用于将铜端子(或其它导电端子)焊接到铜基板或某个其它导电区域(例如，功率模块中的导电区域)。

超声波焊接系统通常包括超声波焊接换能器。这种换能器可以被设计成例如以线性模式/运动或者以扭转模式/运动来操作。例如，线性式超声波换能器装有超声焊头，并且在操作期间该超声焊头(工具头)的脚部将以基本上线性的运动来超声振动。相反，扭转式超声波换能器装有超声焊头，并且在操作期间该超声焊头的脚部将以基本上旋转的运动来超声振动。

根据本发明，期望导电端子和基板被正确地清洁以移除污染物，所述污染物包括有机物(例如，油或其它工艺膜)以及无机物(例如，氧化物、微粒等)。

传统的基板(焊接侧)几乎普遍是基本上平坦或平面的表面，其具有不同程度的表面粗糙度。传统的端子通常具有底侧(焊接侧)，其具有基本上平坦的轮廓。

根据本发明的各方面，在端子的触头部分上提供非平面的结合表面。触头部分和非平面的结合表面可被认为具有非平面的轮廓。非平面的轮廓的示例包括倾斜的轮廓、成角度的轮廓、弯曲的轮廓、在本文中描述和/或在本发明的范围内的其它轮廓。因此，触头部分的非平面的结合表面(例如，在端子的下侧，即，待焊接侧)可以基本上提高被焊接的端子连接(例如，被超声波焊接的端子)的强度。示例性的测试结果表明：被提升的拉力强度值是传统的平坦或平面的端子的拉力强度值的2倍或3倍。例如，测试表明：基本上平面的端子表现出最低的拉力强度(例如，348n的拉力强度)。根据本发明的包括非平面的结合表面的示例性端子表现出744n、882n、1050n、1119n和1135n的经改善的抗拉强度值。本文描述的测试针对每种情况均以一致的参数进行。这些测试是用5mm宽、1.5mm厚的铜端子上进行的。焊接面积大约为4mm×4mm。

现在参考附图，图1a示出了根据本发明的示例性实施例制造的汇流条100。汇流条100包括导电的分配本体部分102(也被称为“本体部分102”)、凸出部104(例如，用于与位于相关功率模块的内部或外部的另一种结构电互连)以及从该导电的分配本体部分102延伸的多个端子106。各端子106被构造成用于被超声波焊接到基板(例如，参见图10a-10d)，并且可以由铜材料形成。本体部分102和多个导电端子106可以由一整件导电材料(例如铜材料)形成。

端子106各自包括导电本体部分；在图1a所示的示例中，导电本体部分具有“阶梯(step-down)”形状。导电本体部分包括上端子部分106a、向下端子部分106b和触头部分106c。触头部分106c是端子106的被构造成用于被超声波焊接到另一导电位置(例如，被超声波焊接到基板的导电部分)的部分。触头部分106c包括非平面的结合表面106d(即，在图1a-1b所示的触头部分106c的下侧上)。由于非平面的结合表面106d，图1a-1b中的端子106的触头部分106c具有“突出的”或“尖顶(峰形)的”轮廓。图1b是图1a的汇流条100的端子106的以圆圈“图1b”截取的一部分的详细视图。更具体地，图1b示出了触头部分106c。触头部分106c包括相反的侧壁106c1、106c2以及上表面106c3。非平面的结合表面106d由相反的向下倾斜的侧面106d1、106d2限定，所述相反的向下倾斜的侧面106d1、106d2在“尖顶(峰部)”106d3处接合(尖顶106d3也可以被认为是“顶点”)。

图2a示出了根据本发明的另一示例性实施例制造的另一汇流条200。汇流条200包括导电的分配本体部分202、凸出部204以及从该导电的分配本体部分202延伸的多个端子206。端子206被构造成用于被超声波焊接到基板(例如，参见图10a-10d)并且可以由铜材料制成形成。导电的分配本体部分202和多个导电端子206可以由一整件导电材料(例如，铜材料)形成。

端子206各自包括导电本体部分；在图2a所示的示例中，导电本体部分具有“阶梯”形状。导电本体部分包括上端子部分206a、向下端子部分206b和触头部分206c。触头部分206c是端子206的被构造成用于被超声波焊接到另一导电位置(例如，被超声波焊接到基板的导电部分)的部分。触头部分206c包括非平面的结合表面206d(即，在图2a-2b所示的触头部分206c的下侧上)。图2a-2b中的端子206的非平面的结合表面206d具有“弯曲”或“弧形”轮廓。图2b是图2a的汇流条200的端子206的以圆圈“图2b”截取的一部分的详细视图。更具体地，图2b示出了触头部分206c。触头部分206c包括相反的侧壁206c1、206c2以及上表面206c3。侧壁206c1、206c2通过非平面(弯曲)的结合表面206d接合。

因此，图1a-1b和图2a-2b是包括两种示例性端子构型(例如，具有尖顶的结合表面106d的端子106以及具有弯曲的结合表面206d的端子206)的汇流条100、200的示例。应理解到，根据本发明，可以设想到用于端子的许多不同的非平面的结合表面。图3a-3h是这种端子306、316、326、336、346、356、366和376的示例。这种端子(与端子106、206一样)可以被包括为汇流条(类似于汇流条100、200或者其它汇流条)的一部分、被包括为用于独立于汇流条地被超声波焊接在功率模块中的端子、以及其它实现方式。

图3a示出了端子306的触头部分306c。触头部分306c包括上表面306c3、相反的侧壁306c1、306c2以及非平面的结合表面306d。非平面的结合表面306d包括在成角度(倾斜)的部分306d1、306d2之间的平面部分306d3。

图3b示出了端子316的触头部分316c。触头部分316c包括上表面316c3、相反的侧壁316c1、316c2和非平面的结合表面316d。非平面的结合表面316d包括在弯曲部分316d1、316d2之间的平面部分316d3。

图3c示出了端子326的触头部分326c。触头部分326c包括上表面326c3以及连续弯曲的非平面的结合表面326d。相反的侧壁326c1、326c2是包括非平面的结合表面326d的连续曲面的一部分。

图3d示出了端子336的触头部分336c。触头部分336c包括非平面的结合表面336d。在图3d中，非平面的结合表面336d具有球形轮廓/形状。也就是说，非平面的结合表面336d是球体的一部分。如在本文中所使用的，术语“球形”旨在指球体的任何部分，并且因此与“半球形”或“部分球形”同义。

图3e示出了端子346的触头部分346c。触头部分346c包括非平面的结合表面346d。在图3e中，非平面的结合表面336d具有圆锥形轮廓/形状。也就是说，非平面的结合表面346d是锥形的。示例性的圆锥形轮廓具有大约2°的锥角。

类似地，在图3f中，触头部分356c的非平面的结合表面356d(其中触头部分356c是端子356的一部分)具有圆锥形轮廓/形状，除了圆锥形轮廓的下部是平坦的。

图3g示出了端子366的触头部分366c。触头部分366c包括非平面的结合表面366d。在图3g中，非平面的结合表面366d具有金字塔形轮廓/形状。也就是说，非平面的结合表面366d是金字塔形的。类似地，在图3h中，触头部分376c的非平面的结合表面376d(其中触头部分376c是端子376的一部分)具有金字塔形轮廓/形状，除了金字塔形轮廓的下部是平坦的。

因此，图3a-3h(连同图1b和2b一起)示出了各个端子的各种示例性触头部分。这些触头部分可以被包括为具有变化形状的端子(例如，诸如图1a-1b中的阶梯端子、直端子、具有单个弯曲部的端子等)的一部分。这些触头部分可以被包括为端子的一部分，其中端子是由单件导电材料(例如，铜材料)形成的，并且可以进一步(或者可以不是)是汇流条的一部分，所述汇流条由单件导电材料(例如，铜材料)形成。尽管本文描述了铜(或铜合金)的端子和汇流条，但是应理解到，本发明(以及相关的端子、汇流条及方法)不限于铜材料。

应理解到，根据本发明，具有许多制造端子(和/或相关的汇流条)的方法。例如，图1b、图2b和图3a-3h所示的端子(和/或相关的汇流条)的每个可以通过压制操作(例如，如图4a-4c、图5、图6a-6c和图7所示的压印(coining)、模压(stamping)、冲压(punching)等)、通过移除材料的方法(例如，如图8a-8b中的基于能量的移除、如图9a-9b中的基于机械的移除以及其它方法)或者通过其它方法形成。由于制造这种端子(和/或相关的汇流条)的方法的变化，应理解到，本文示出的各种端子的细节(例如，端子的各个部分的相对厚度)可能不是按比例的。

图4a-4c是示出根据本发明的示例性实施例的制造端子的方法的框图。图4a示出了端子406'的具有触头部分406c'的导电本体部分(例如，铜本体部分)。触头部分406c'包括平面的结合表面406d'。端子406'被砧座450支撑。压制装置452被定位在平面的结合表面406d'上方。压制装置452如图4b所示地向下移动，从而抵着端子406'的平面的结合表面406d'压制。如图4c所示，在压制装置452被升起之后，图4b的向下压制(连同由压制装置452限定的峰形凹部)足以将(i)端子406'的触头部分406c'的平面的结合表面406d'改变为(ii)端子406的触头部分406c的非平面表面406d。非平面的结合表面406d(在图4c中示出)与图1b所示的端子106的非平面的结合表面106d基本上相似。触头部分406c(通过图4b中所示的压制操作制造)是端子406的被构造成用于被超声波焊接到另一导电位置(例如，被超声波焊接到基板的导电部分)的部分。由于非平面的结合表面406d，图4c中的端子406的触头部分406c具有“突出的”或“尖顶(峰形)的”轮廓。触头部分406c包括相反的侧壁406c1、406c2。非平面的结合表面406d由相反的向下倾斜的侧面406d1、406d2限定，所述相反的向下倾斜的侧面406d1、406d2在“尖顶(峰部)”406d3处接合(尖顶406d3也可以被认为是“顶点”)。

图5是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的端子的另一系统的各元件的框图，并且是图4a-4c所示的方法的一种可选方案。在图4a-4c中，移动以对触头部分406c'进行压制的压制构件是“成形”压制装置452。也就是说，砧座450是平面的并且不移动。但是，应理解到，(移动的)压制构件可以是平面构件，而固定的砧座可以是成形构件。此外，平面构件和成形构件都可以与压制操作相关联地移动，以制造端子。

具体而言，图5是一个示例，在该示例中砧座552被“成形”以限定触头部分的非平面的结合表面的期望形状，这种期望形状是由使用压制装置550对触头部分506c'的压制而导致的。也就是说，压制装置550包括用于抵着成形砧座552对端子506'的触头部分506c'进行压制的平坦表面。通过这种压制操作，平面的结合表面506d'将变成具有由砧座552中的凹部的形状限定的轮廓的非平面结合表面。

图6a-6c是示出用于制造根据本发明的示例性实施例的端子的另一种方法的框图。图6a示出了端子606'的具有触头部分606c'的导电本体部分(例如，铜本体部分)。触头部分606c'包括平面的结合表面606d'。端子606'被砧座650支撑。压制装置652被定位在平面的结合表面606d'上方。压制装置652如图6b所示地向下移动，从而抵着端子606'的平面的结合表面606d'压制。如图6c所示，在压制装置652被升起之后，图6b的向下压制(连同由压制装置652限定的弯曲凹部)足以将(i)端子606'的触头部分606c'的平面的结合表面606d'改变为(ii)端子606的触头部分606c的非平面表面606d。非平面的结合表面606d(在图6c中示出)与图2b所示端子206的非平面的结合表面206d基本上相似。触头部分606c(通过图6b中所示的压制操作制造)是端子606的被构造成用于被超声波焊接到另一导电位置(例如，被超声波焊接到基板的导电部分)的部分。由于非平面的结合表面606d，图6c中的端子606的触头部分606c具有“弯曲”轮廓。触头部分606c包括相反的侧壁606c1、606c2。非平面的结合表面606d由弧形曲面限定。

类似于图5与图4a-4c之间的区别，图7提供了图6a-6c的方法(以及相关结构)的可选方案。具体而言，图7是一个示例，在该示例中砧座752被“成形”以限定触头部分的非平面的结合表面的期望形状(例如，弯曲形状)，这种期望形状是由使用压制装置750对触头部分706c'的压制而导致的。也就是说，压制装置750(其相对于砧座752如图7中的向下箭头所示地移动)包括用于将端子706'的触头部分706c'抵着成形砧座752压紧的平坦表面。通过这种压制操作，平面的结合表面706d'将变成具有由砧座752中的凹部的形状限定的轮廓的非平面结合表面。

应注意到，存在用于制造能够被超声波焊接到基板的端子(和/或相关的汇流条)的各种工艺。例如，图4a-4c、图5、图6a-6c、图7全部涉及用于改变端子的触头部分的轮廓的压制操作的一些形式(例如，压印、模压、冲压或一些其它压制操作)。但是，可以设想到其它制造端子(和/或相关的汇流条)的方法。例如，图8a-8b和图9a-9b示出了两个示例，其中从具有带有平坦结合表面的的触头部分的端子上移除材料，使得结合表面变为非平面的。

具体参考图8a-8b，提供了基于能量的移除系统820，以从端子806'的触头部分806c'的平面的结合表面806d'移除材料(例如，铜材料)。图8a示出了由砧座850支撑的端子806'，其中基于能量的移除系统820被定位在平面的结合表面806d'上方。基于能量的移除系统820可以沿着任何期望的方向或者沿着任何期望的轴线移动和/或作出动作以沿着任何期望的方向或者沿着任何期望的轴线移动发射能量(例如，图8a-8b指示基于能量的移除系统沿着x、y和/或z轴的潜在运动(和/或能量发射的动作))。基于能量的移除系统820可以包括能够用于从适用的端子移除材料的任何类型的能量系统，这种基于能量的移除系统的示例包括基于edm(放电加工)的移除系统、基于激光的移除系统以及其它系统。基于能量的移除系统820如虚线820a(指示施加来自基于能量的移除系统820的能量)所示地作用于端子806'的触头部分806c'，从而从平面的结合表面806d'移除材料以形成如图8b所示的成形非平面的结合表面806d(其中触头部分806c'现在被称为806c，并且端子806'现在被称为端子806)。非平面的表面806d被构造成用于被超声波焊接到另一位置。由于非平面的结合表面806d，图8b中的端子806的触头部分806c具有“突出的”或“尖顶(峰形)的”轮廓。触头部分806c包括相反的侧壁806c1、806c2。非平面的结合表面806d由相反的向下倾斜的侧面806d1、806d2限定，所述相反的向下倾斜的侧面806d1、806d2在“尖顶(峰部)”806d3处接合(尖顶806d3也可以被认为是“顶点”)。

具体参考图9a-9b，提供了基于机械的移除系统920，以从端子906'的触头部分906c'的平面的结合表面906d'移除材料(例如，铜材料)。图9a示出了由砧座950支撑的端子906'，其中基于机械的移除系统920被定位在平面的结合表面906d'上方。基于机械的移除系统920可以沿着任何期望的方向或者沿着任何期望的轴线运动(例如，图9a-9b表示基于机械的移除系统920沿着x、y和/或z轴的潜在运动)。基于机械的移除系统920可以包括能够用于从适用的端子移除材料的任何类型的机械系统。这种基于机械的移除系统的示例包括铣削系统、磨削系统、切削(machining)系统等。基于机械的移除系统920如虚线920a(表示施加来自基于机械的移除系统920的相关机械系统元件，例如刀片、砂轮等)所示地作用于端子906'的触头部分906c'，从而从平面的结合表面906d'移除材料以形成如图9b所示的成形非平面的结合表面906d(其中触头部分906c'现在被称为906c，并且端子906'现在被称为端子906)。非平面的结合表面906d被构造成用于被超声波焊接到另一位置。由于非平面的结合表面906d，图9b中的端子906的触头部分906c具有“突出的”或“尖顶(峰形)的”轮廓。触头部分906c包括相反的侧壁906c1、906c2。非平面的结合表面906d由相反的向下倾斜的侧面906d1、906d2限定，所述相反的向下倾斜的侧面906d1、906d2在“尖顶(峰部)”906d3处接合(尖顶906d3也可以被认为是“顶点”)。。

虽然图4a-4c、图5、图6a-6c、图7、图8a-8b以及图9a-9b的方法涉及制造具有呈特定轮廓(例如，峰形或弯曲轮廓)的触头部分的端子(和/或相关的汇流条)的方法，但是此类方法(以及系统)与用于制造在本发明的范围内的任何类型的端子(和/或相关的汇流条)有关。

此外，代替用于加工现有端子以具有期望的非平面结合表面，本发明的各方面涉及形成具有这种非平面结合表面的初始端子。也就是说，本文描述的与本发明的端子有关的所有细节可以在其初始形成期间应用于端子。在这种情况下不需要用于改变现有端子的轮廓的后续加工处理/制造(例如，在图4a-4c、图5、图6a-6c、图7、图8a-8b以及图9a-9b中)。

应理解到，如在本文中所使用的，术语“功率模块”(有时称为功率电子模块)涉及用于包含一个或多个功率部件(例如，功率半导体器件)的模块。示例性功率部件包括mosfet、igbt、bjt、晶闸管、gtp和jfet。这种模块通常还包括用于承载功率部件的功率电子基板。与分立式功率半导体相比，功率模块倾向于提供更高的功率密度。如本领域技术人员将理解到的，本文附图中示出的功率模块(例如，功率模块1000、1000'、1100和1100')被简化以易于说明。

图10a示出了功率模块1000(其中汇流条100的端子106尚未被超声波焊接到功率模块1000中的结合(键合)位置)。汇流条100(其与图1中的汇流条100相同，但是可以是在本发明的范围内的任何汇流条)被对齐在中间结构1002(即，可以被包括在功率模块1000中的任何结构)上，该中间结构1002又被基板1004(例如，铜基板)直接或间接地支撑。汇流条100被构造成在功率模块1000内提供电互连。汇流条100包括导电的分配本体部分102以及从该导电的分配本体部分102延伸的多个导电端子106。每个端子106包括具有非平面(峰形)结合表面106d的触头部分106c，所述平面(峰形)结合表面106d被构造成用于被超声波焊接到基板1004的结合(键合)区域1004a。图10b示出了由超声波转换器1006a装载的超声焊头1006b，超声波转换器1006a和超声焊头1006b都被包括在超声波焊接机的焊接头组件1006中。在图10b中，超声焊头1006b(例如，使用线性超声波擦洗、扭转/旋转超声波擦洗等)将最左边的端子106的触头部分106c超声波焊接到基板1004的结合区域1004a。该操作在图10c中完成，其中端子106现在被称为焊接端子106'。焊接端子106'包括焊接部分106'a(被图示为圆形焊接部分，其可以使用扭转/旋转超声波擦洗来形成)和焊接界面106'b。值得注意的是，由于超声波焊接操作，焊接界面106'b现在基本上是平面的(与图10a-10b所示的峰形不同)。在图10d中，所有端子106已经被超声波焊接，并且现在被称为焊接端子106'。通过这些焊接端子106'，功率模块1000现在被称为功率模块1000'。

当然，图10a-10d仅示出了组装功率模块的方法的一个示例。图11a-11e示出了另一示例。与如图10a所示的被包括为汇流条100的一部分的端子106不同，图11a-11e涉及对不被包括为汇流条的一部分的各个端子1106的超声波焊接。

图11a示出了功率模块1100，其包括中间结构1102(即，可以被包括在功率模块1100中的任何结构)以及被包括在基板1104(例如，铜基板)中的结合(键合)位置1104a。在图11b中，导电端子1106已经与基板1104的对应结合位置1104a对准。虽然在图11b示出了两个导电端子1106被对准，应理解到，每个导电端子1106可以在被超声波焊接之前每次对准一个。当然，可以包括额外的导电端子1106。导电端子1106被构造成在功率模块1100中提供电互连。每个导电端子1106包括导电本体部分，其具有连接点1106a(用于连接到另一位置，例如从功率模块1100的外部进行电连接)以及被构造成用于被超声波焊接到结合位置的触头部分1106c。触头部分1106c包括非平面的结合表面1106d。

图11c示出了由超声波转换器1006a装载的超声焊头1006b，超声波转换器1006a和超声焊头1006b都被包括在超声波焊接机的焊接头组件1006中。在图11c中，超声焊头1006b(例如，使用线性超声波擦洗、扭转/旋转超声波擦洗等)将最左边的端子1106的触头部分1106c超声波焊接到基板1104的结合位置1104a。该操作在图11d中完成，其中端子1106现在被称为焊接端子1106'。焊接端子1106'包括焊接触头部分1106'c，所述焊接触头部分1106'c包括焊接部分1106'a(被图示为圆形焊接部分，其可以使用扭转/旋转超声波擦洗形成)和焊接界面1106'b。值得注意的是，由于超声波焊接操作，焊接界面1106'b现在是基本上平面的(与图11b-11c所示的峰形轮廓不同)。在图11d中，另一端子1106被超声波焊接到基板1104的结合位置1104a。在图11e中，两个端子1106已经被超声波焊接，并且现在被称为焊接端子1106'。通过这些焊接端子1106'，功率模块1100现在被称为功率模块1100'。

图12-15是示出根据本发明的各种示例性实施例的加工结合工具的方法的流程图。如本领域技术人员所理解到的：流程图中所包括的某些步骤可以被省略；可以添加某些附加步骤；以及步骤的顺序可以相对于图示的顺序改变。

具体参考图12，提供了一种制造被构造成用于被超声波焊接到基板的端子的方法。在步骤1200，提供包括导电本体部分的端子(例如，端子406'、端子506'、端子606'、端子706'、端子806'、端子906'以及在本发明的范围内的其它端子)。导电本体部分包括触头部分。在步骤1202，触头部分的轮廓(例如，使用图4a-4c、图5、图6a-6c、图7、图8a-8b、图9a-9b以及在本发明的范围内的其它方法)被改变，使得触头部分具有非平面的结合表面，该触头部分被构造成用于被超声波焊接到基板。

具体参考图13，提供了一种制造被构造成用于被超声波焊接到基板的汇流条的方法。在步骤1300，提供汇流条(例如，包括端子406'、端子506'、端子606'、端子706'、端子806'、端子906'的汇流条以及在本发明的范围内的任何汇流条)，其用于在功率模块中提供电互连。汇流条包括导电的分配本体部分以及从该导电的分配本体部分延伸的多个导电端子，其中上所述多个导电端子中的每个包括导电本体部分，其具有被构造成用于被超声波焊接到基板的触头部分。在步骤1302，触头部分的轮廓(例如，使用图4a-4c、图5、图6a-6c、图7、图8a-8b、图9a-9b以及在本发明的范围内的其它方法)被改变，使得触头部分具有非平面的结合表面，该触头部分被构造成用于被超声波焊接到基板。

具体参考图14，提供了一种组装功率模块的方法。在步骤1400，提供用于包括在功率模块中的基板(例如，图10a-10d中的基板1004)。在步骤1402，使汇流条(例如，图10a-10d中的汇流条100)与基板对准。汇流条在功率模块中提供电互连，并且包括导电的分配本体部分以及从该导电的分配本体部分延伸的多个导电端子。多个导电端子中的每个包括导电本体部分，该导电本体部分具有被构造成用于被超声波焊接到基板的触头部分，其中该触头部分具有非平面的结合表面。在步骤1404，多个导电端子中的每个的触头部分被超声波焊接到基板的对应部分(例如，参见图10c-10d中的焊接端子106')。

具体参考图15，在步骤1500，提供了组装功率模块的另一种方法。在步骤1500，使导电端子(例如，图11b-11d中的导电端子1106)与功率模块的结合位置对准。导电端子用于在功率模块中提供电互连。导电端子包括导电本体部分，该导电本体部分具有被构造成用于被超声波焊接到结合位置的触头部分。该触头部分具有非平面的结合表面。在步骤1502，导电端子的触头部分被超声波焊接到结合位置(例如，参见图11d-11e中的焊接端子1106')。

尽管本文参考具体实施例示出和描述了本发明，但是本发明不意图限于所示细节。更确切地说，可以在权利要求的等同物的界限和范围内并且在不脱离本发明的情况下对细节进行各种修改。