一种大电流功率半导体模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于功率半导体器件技术领域。具体设及一种在生产和制作过程中结 构和性能大幅度改善的大电流功率半导体模块。
【背景技术】
[0002]目前，大电流模块产品结构大都由散热底板11、两片绝缘导热片3、塑料外壳12、 第二半导体巧片8、第一半导体巧片4、两个压块13、两个圆电极14、公共引出电极15、n极 组件10、紧固件、化及内填充的娃凝(橡）胶层等组成，如图2所示，该种结构中巧片装配方 式采用第二半导体巧片8正装(钢片面朝下）而第一半导体巧片4反装(钢片面朝上)，而第 一半导体巧片4到散热底板的距离比第二半导体巧片8正装到散热底板的距离要远，第一 半导体巧片4要经过压块13再到散热底板11，因此反装的第一半导体巧片4散热能力较正 装巧片8差一些，从而导致此结构产品整体通流能力下降。另外，此结构输出端子采用圆电 极14结构，其与客户导电排的接触面为圆形，接触面较小，接触阻抗较大，影响此结构产品 通流能力。随着交直流电机、整流电源、变频器、电焊机等领域的飞速发展，客户对功率半导 体模块通态电流的要求越来越高。若客户需求高通流能力的功率半导体模块，则推荐其选 用高电流档位的模块，其装配更大直径的巧片，外形尺寸大，成本太高。若功率半导体模块 采用本实用新型的折弯电极结构巧日图1中电极7所示)，就能很好地解决上述问题。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种结构和性能改善的大电流 功率半导体模块，能够满足交直流电机、整流电源、变频器、电焊机等设备中对功率半导体 模块外形尺寸小且通流能力高的需求。
[0004]一种大电流功率半导体模块，包括散热底板、外壳下盖、外壳上盖、绝缘导热片、第 一折弯电极、第二折弯电极、电极、第一半导体巧片、第二半导体巧片、塑胶紧固件、n极组 件W及内填充的娃凝胶或娃凝橡胶层，其特征是；所述的第一半导体巧片和第二半导体巧 片钢片面均朝下，两个半导体巧片均采用正装方式，巧片散热能力原来结构模块增强，模块 产品通流能力增强；所述的第一折弯电极、第二折弯电极、电极均为片状结构电极，其与客 户导电排接触面大，模块产品接触优良通流能力增强；所述的第一折弯电极、第二折弯电 极、电极在其与第一半导体巧片、第二半导体巧片阴极接触部分增加了凸起台面，替代原模 块设计中园电极和压块，减少了原模块设计中电极和压块之间的接触压降，从而降低模块 的压降；所述的第一折弯电极、第二折弯电极、电极为一次冲压成型的电极，采用一次冲压 免折工艺，不仅避免了二次折弯造成的电极面不平整的问题，而且减少了模块产品生产效 率。
[0005] 本实用新型的技术解决方案中所述的散热底板为T2材质的散热底板，且表面光 洁度为A8,采用研磨抛光工艺加工，表面粗趟度较原模块设计中的散热底板（由设备精车 而成）小，散热底板与散热器间接触得更紧密，散热能力增强。
[0006] 本实用新型的技术解决方案中所述的外壳为由外壳下盖2、外壳上盖16组成，为 PBT或者PPS材质的外壳，外壳下盖与外壳上盖之间设有推拉式封闭结构，采用此新颖的推 拉式结构，易于安装和维修。
[0007] 本实用新型的技术解决方案中所述的第一半导体巧片、第二半导体巧片为直径 。20-40mm的电力电子功率装置用可控娃或整流管巧片，其直径与圆电极结构中的巧片直 径相同或更大。
[000引本实用新型的技术解决方案中所述的第一半导体巧片、第二半导体巧片为两个巧 片串联的可控娃巧片或整流管巧片。
[0009] 本实用新型的技术解决方案中所述的第一半导体巧片、第二半导体巧片为串联的 一个可控娃巧片和一个整流管巧片。
[0010] 本实用新型的技术解决方案中所述的第一半导体巧片、第二半导体巧片为两个共 阳极连接的可控娃巧片或整流管巧片。
[0011] 本实用新型的技术解决方案中所述的第一半导体巧片、第二半导体巧片为共阳极 连接的一个可控娃巧片和一个整流管巧片。
[0012] 本实用新型的技术解决方案中所述的第一半导体巧片、第二半导体巧片为两个共 阴极连接的可控娃巧片或整流管巧片。
[0013] 本实用新型的技术解决方案中所述的第一半导体巧片、第二半导体巧片为共阴极 连接的一个可控娃巧片和一个整流管巧片。
[0014] 本实用新型在保证原外形尺寸不变的前提下，将巧片均采用钢片面朝下的正装方 式，使巧片整体散热能力增强；第一折弯电极、第二折弯电极、电极均为片状结构，其与客户 导电排接触面较元结构变大；第一折弯电极、第二折弯电极、电极7在与巧片阴极接触部分 增加了凸起台面，替代原模块设计中园电极和压块，减少了原模块设计中电极和压块之间 的接触压降；散热底板用T2材料制造，采用研磨抛光工艺，表面粗趟度较原模块设计中的 散热底板（由设备精车而成）小，散热底板与散热器间接触得更紧密，散热能力增强；电极采 用一次冲压免折工艺，不仅避免了二次折弯造成的电极面不平整的问题，而且减少了模块 产品生产效率，因而提升了模块产品的通流能力，且可制造成满足外形尺寸小且通流能力 高的串联、共阳极或共阴极功率半导体模块。本实用新型具有使功率半导体模块通流能力 高的特点，能够满足交直流电机、整流电源、变频器、电焊机等设备中对功率半导体模块外 形尺寸小且通流能力高的需求。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型模块结构示意图。
[0016] 图2为原模块结构示意图。
[0017] 图3为功率输出端子与铜排接触结构示意图。
[0018] 图4为本实用新型推拉外壳结构示意图。
[0019] 图5为原模块底板示意图。
[0020] 图6为本实用新型模块底板示意图。
[0021] 图7为本实用新型接触热阻示意图。
[0022] 图8为原模块接触热阻示意图。
[0023] 图9为温度采样点示意图。
[0024] 图中；1-散热底板，2-外壳下盖，3-绝缘导热片，4-第一半导体巧片，5-第一折弯 电极，6-第二折弯电极，7-电极，8-第二半导体巧片，9-塑胶紧固件，10- 口极组件，11-散 热底板，12-塑料外壳，13-压块，14-圆电极，15-电极，16-外壳上盖，17-客户导电排。
【具体实施方式】
[0025] 本实用新型结构和原设计结构如图1、图2、图3、图4、图6所示。本实用新型电流 功率半导体模块包括散热底板1、外壳下盖2、外壳上盖16、绝缘导热片3、第一折弯电极5、 第二折弯电极6、电极7、第一半导体巧片4、第二半导体巧片8、塑胶紧固件9、口极组件10 W及内填充的娃凝胶或娃凝橡胶层。第一半导体巧片4和第二半导体巧片8钢片面均朝下 面的方向，采用正装方式，第一半导体巧片4的散热能力增强，模块产品通流能力增强。第 一折弯电极5、第二折弯电极、电极7均为片状结构电极，采用一次冲压免折工艺，不仅避免 了二次折弯造成的电极面不平整的问题，而且减少了模块产品生产工时，并且在其与第一 半导体巧片4、第二半导体巧片8阴极接触部分增加了凸起台面，替代原模块设计中圆电极 14、电极15和压块13,其与客户导电排17接触面变大，模块产品通流能力增强，减少了原模 块设计中电极和压块之间的接触压降，从而降低模块的压降。散热底