一种功率模块用引线端子的制作方法

本发明涉及功率半导体器件技术领域，尤其是涉及一种功率模块用引线端子。

背景技术：

将igbt或mosfet芯片封装在功率模块内部组成功率模块，具有功率密度高、热阻低、使用方便等优点，已经广泛应用于各类电机控制变频器中，这些功率模块也可用于开关电源、ups、医疗系统、新能源发电系统(太阳能、风能、燃料电池等)，是功率变换的核心部件，也被称为功率系统的“cpu”。

功率模块与外部的接口通常通过引线端子，在使用过程中，由于振动环境及安装等因素，往往造成引线端子的断裂、脱落，从而影响了功率模块的可靠性。图1、图2是近几年推出的一种引线端子，包括插头部1、过渡部2、缓冲部3、支撑部4、焊接部5，支撑部4与焊接部5之间存在横向间隙6，支撑部4与缓冲部5之间存在纵向间隙7，使用时直接将pcb板从插头孔插入，鱼眼孔8受到挤压会产品弹性变形，可以实现与pcb的良好接触，也避免了焊接工序。引线端子向下受力时，缓冲部3具有缓冲效果，避免了机械应力向焊点的传递，同时支撑部4又可以避免引线端子产品较大变形，从而保证了引线端子的可靠性。但是，将现有技术的引线端子组装在功率模块中的陶瓷绝缘基板或电路板10上时，由于焊料量、端子润湿性无法准确控制，焊接完成后，焊料9会爬到焊接部5的上面，将支撑部4与焊接部5之间的横向间隙填满，如图3所示，从而失去了缓冲部的效果，影响了引线端子的使用及可靠性。理论上可以将焊接部设置较大面积，可以有效阻止由于焊料的爬坡造成支撑部与焊接部焊死现象，但随着功率密度的不断增大，功率模块体积不断减小，已无空间容纳较大的焊接部，影响了引线端子在功率模块方面的应用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明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：

本发明的目的在于提供一种功率模块用引线端子，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种功率模块用引线端子，包括插头部、过渡部、缓冲部、支撑部以及焊接部；所述插头部的一端向下延伸出所述过渡部，过渡部的下端连接有分离的所述缓冲部和所述支撑部，缓冲部连接有所述焊接部，在焊接部的上方设有垫脚，缓冲部与支撑部之间设有纵向间隙，所述支撑部与垫脚之间设有横向间隙。

作为一种进一步的技术方案，所述垫脚是在所述焊接部的局部向外延伸，并弯折在焊接部的上方。

作为一种进一步的技术方案，所述垫脚的厚度小于所述焊接部的厚度。

作为一种进一步的技术方案，所述垫脚的数量为多个。

作为一种进一步的技术方案，所述垫脚与所述焊接部之间设置有间隙。

作为一种进一步的技术方案，所述缓冲部的截面呈s弯状或z状。

作为一种进一步的技术方案，所述纵向间隙的间隙大小为0.2-0.8mm。

作为一种进一步的技术方案，所述横向间隙的间隙大小为0.05mm-0.5mm。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.支撑部与缓冲部和焊接部之间分别设置了纵向间隙和横向间隙，从而保证当pcb电路板压入端子时，引线端子具有缓冲效果，同时不会向下塌陷损坏；垫脚的设置避免了将支撑部与焊接部焊接在一起，保证了引线端子良好的缓冲、支撑效果，提升了功率模块的可靠性。

2.本发明的引线端子，提高了其弹性变形回复能力，增强其底部的屈服强度，进而提高引线端子的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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是现有技术一的结构示意图；

图2是现有技术二的结构示意图；

图3是现有技术在使用状态的结构示意图；

图4是本发明实施例一的结构示意图；

图5是本发明实施例二的结构示意图；

图6是本发明实施例三的结构示意图；

图7是本发明实施例四的结构示意图；

图8是本发明实施例一在使用状态的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

如图4所示，为本发明的引线端子实施例一，引线端子包括插头部、过渡部、缓冲部3、支撑部4、焊接部5，插头部可以是鱼眼孔结构，插头部的下端与过渡部连接，过渡部的下端连接支撑部4和缓冲部3，其中缓冲部3设置在支撑部4的两侧，并与支撑部4之间存在纵向间隙7，纵向间隙7为0.2-0.8mm。缓冲部3是具有缓冲应力效果的s弯状、z状等，支撑部4垂直向下。缓冲部3的下端连接平面结构焊接部，在缓冲部两部分结构之间，平面焊接部向缓冲部的方向延伸出局部长条结构，通过向焊接部方向180°弯折局部长条结构形成垫脚11，垫脚11与焊接部5之间可以直接接触，也可以设置细小间隙12。垫脚11的厚度可以与焊接部相同，也可以不同。弯折形成的垫脚11与支撑部4之间存在横向间6隙，横向间隙6为0.05mm-0.5mm。如图8所示，将引线端子13焊接在陶瓷绝缘基板或电路板10上时，焊料向上爬升，可能填满细小间隙，但可以保证横向间隙没有焊料，从而保证了引线端子的缓冲效果。

如图5所示，为本发明的实施例二，与实施例一不同之处在于支撑部4分布在缓冲部3的两侧，垫脚11从焊接部5的两侧向缓冲部方向延伸，经过弯折后形成垫脚11。支撑部4与缓冲部3之间同样设置有纵向间隙7，两侧的支撑与两侧的垫脚间分别设置有横向间隙6。

如图6所示，为本发明的实施例三，与实施例二不同之处在于垫脚11在焊接部5向远离缓冲部3的方向延伸，经过向支撑部方向的180°弯折形成整体垫脚，垫脚11与支撑部4之间设置有横向间隙6，支撑部4与缓冲部3之间设置纵向间隙7。垫脚11不与缓冲部3接触。

如图7所示，为本发明的实施例四，缓冲部3与支撑部4分别从过渡部的两侧向下延伸，缓冲部3的下端与焊接部5相连，焊接部5的另一侧延伸并向上弯折180°形成垫脚11，垫脚11仅位于支撑部4的下方，垫脚11与支撑部4之间设置横向间隙6，支撑部4与缓冲部3之间设置纵向间隙7，纵向间隙7延伸至垫脚22与缓冲部3之间。

如图8所示，为本发明实施例一在功率模块中的应用，根据电路拓扑结构及应用的需要，将引线端子13焊接在陶瓷绝缘基板或电路板10表面的相应位置，从而实现与外部的电性能连接。

本发明中的垫脚是在焊接部的上方通过机械加工的形式的，如冲压、车削、铣等。另外垫脚也可以将其它材料压接在焊接部上方，此时垫脚为不同于引线端子的材料。

本发明中的陶瓷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。

本发明中引线端子材料优选为铜合金c18400或c19400，具有较高的屈服强度，同时导电性能与纯铜基本一致。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。