一种电力电子模块一体化电极的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于功率半导体器件技术领域。具体涉及一种电力电子模块一体化电极。
【背景技术】
[0002]目前，功率模块产品的芯片阴极面引出大都由单个连接电极(电极为铜牌或者铜柱)和引出压块组合完成，如图2所示，包括压块阴极接触面7、门极定位孔8、电极压块接触面9、压块定位面10、门极出孔11和模块电极12。该结构存在以下缺陷:现有压块由铜材车削两个不同外径台面加工门极安装孔而成，体积和铜材使用量较大，加工难度大，且精度不能得到保证，成本费用较高；同时，连接电极与引出压块的多层叠加引出方式进一步增加了功率半导体器件的接触压降，从而导致产品电性能下降。
【发明内容】
[0003]本实用新型就是针对上述不足之处而提供一种性能可靠、结构新颖、装配使用简洁、使用寿命长的电力电子模块一体化电极连接装置。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种电力电子模块一体化电极，包括电极主体，其特征在于:所述电极主体包括一体化整体结构的电极和压块；压块位于电极一端，压块上设有向下冲压成型的绝缘垫块定位槽和电极突出台面；位于绝缘垫块定位槽内的压块上设有同心的门极组件安装孔和芯片门极环保护孔，芯片门极环保护孔台阶孔直径大于门极组件安装孔直径；绝缘垫块定位槽和门极组件安装孔构成定位台阶。
[0005]本实用新型的技术解决方案所述的电极可以为由一竖直段电极和位于压块上方的一水平段电极构成的第一电极。
[0006]本实用新型的技术解决方案所述的电极还可以为由一水平段电极、一矩形槽段电极和另水平段电极构成的第二电极。
[0007]本实用新型的技术解决方案所述的电极为由一竖直段电极和位于压块上方以外的一水平段电极构成的第三电极；所述的压块设有2个向下冲压成型的绝缘垫块定位槽和电极突出台面，位于2个绝缘垫块定位槽内的压块上均设有同心的门极组件安装孔和芯片门极环保护孔。
[0008]本实用新型的技术解决方案所述的电极突出台面与压块下表面之间的高度为l-5mm0
[0009]本实用新型由于采用连接电极和引出压块一体化整体结构，压块位于电极一端，压块上设有向下冲压成型的绝缘垫块定位槽和电极突出台面，位于绝缘垫块定位槽内的压块上设有同心的门极组件安装孔和芯片门极环保护孔，芯片门极环保护孔台阶孔直径大于门极组件安装孔直径，绝缘垫块定位槽和门极组件安装孔构成定位台阶，因而能够满足交直流电机、整流电源、变频器、电焊机等设备中对大功率半导体模块通流大、压降小且可靠性高的需求，并且简化装配工艺、消除原有结构叠加产生的接触压降，很好地解决了现有技术的不足。实用新型具有性能可靠、结构新颖、装配使用简洁、使用寿命长的特点。本实用新型主要用于电力电子模块一体化电极连接装置。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0011]图2为原大功率半导体模块电极、压块连接装置示意图。
[0012]图3为本实用新型实施例2的结构示意图。
[0013]图4为本实用新型实施例3的结构示意图。
[0014]图中:1-第一电极，2-定位台阶，3-绝缘垫块定位槽，4-电极突出台面，5-门极组件安装孔，6-芯片门极环保护孔，7-压块阴极接触面，8-门极定位孔，9-电极压块接触面，10-压块定位面，11-门极出孔，12-模块电极，13-第二电极，14-第三电极。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型实施例1如图1所示。电极主体包括一体化整体结构的第一电极I和压块，压块位于第一电极I一端。第一电极I包括一竖直段电极和位于压块上方的一水平段电极，第一电极I与压块截面形成一个“U”型结构整体。压块上设有向下冲压成型的绝缘垫块定位槽3和电极突出台面4，使用同一材料在第一电极I成型后，再一次冲压拉伸将电极突出台面4直接成型于压块下台面的某个固定处，实现第一电极I与电极突出台面4的一体化，减少原有零件叠加产生的接触压降。位于绝缘垫块定位槽3内的压块上设有同心的门极组件安装孔5和芯片门极环保护孔6，门极组件安装孔5和芯片门极环保护孔6必须保证同心，确保组装的准确性。门极组件安装孔5和芯片门极环保护孔6构成截面呈一个“凸”字型的台阶孔，门极组件安装孔5直径与所选门极组件直径大小紧密配合，芯片门极环保护孔6直径需大于所选芯片门极环直径，以免组装中压到门极环造成芯片门极环短路，确保门极环起作用。采取本实用新型上述结构，电极突出台面4取代了原有结构中单独的压块，起到了压接芯片引出阴极的作用，与第一电极I连为一体，消除了因零件叠加产生的接触压降。定位台阶2设于压块的上台面处，它由绝缘垫块定位槽3和电极突出台面4在冲压成型一凹一凸时生成，与绝缘垫块定位槽3、门极安装孔5 —并起到组装门极组件、定位绝缘垫块的作用。
[0016]本实用新型实施例2如图3所示。实施例2除第二电极13夕卜，其余部分与实施例1相同。第二电极13由一水平段电极、一矩形槽段电极和另水平段电极构成。
[0017]本实用新型实施例3如图4所示。第三电极14为由一竖直段电极和位于压块上方以外的一水平段电极构成。压块设有2个向下冲压成型的绝缘垫块定位槽3和电极突出台面4，位于2个绝缘垫块定位槽3内的压块上均设有同心的门极组件安装孔5和芯片门极环保护孔6。每个向下冲压成型的绝缘垫块定位槽3和电极突出台面4、门极组件安装孔5、芯片门极环保护孔6均与实施例1中的相同。
[0018]制造工艺:在电极主体生产时，采用统一材料，通过冲压拉伸工艺，将上台面材料“冲槽”，下台面利用仿形工艺成型电极突出台面4 ;电极突出台面4的直径与绝缘垫块定位槽3直径有关，成型高度与材料本身厚度有关，一般突出高度不得超过材料厚度的0.6%，控制在1-5mm ο
[0019]以上所述，仅是本实用新型较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。因此凡是未脱离本实用新型的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实例所做的任何修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
【主权项】
1.一种电力电子模块一体化电极，包括电极主体，其特征在于:所述电极主体包括一体化整体结构的电极和压块；压块位于电极一端，压块上设有向下冲压成型的绝缘垫块定位槽(3)和电极突出台面(4);位于绝缘垫块定位槽(3)内的压块上设有同心的门极组件安装孔(5)和芯片门极环保护孔(6)，芯片门极环保护孔(6)台阶孔直径大于门极组件安装孔(5)直径；绝缘垫块定位槽(3)和门极组件安装孔(5)构成定位台阶(2)。2.根据权利要求1所述的一种电力电子模块一体化电极，其特征在于:所述的电极为由一竖直段电极和位于压块上方的一水平段电极构成的第一电极(I)。3.根据权利要求1所述的一种电力电子模块一体化电极，其特征在于:所述的电极为由一水平段电极、一矩形槽段电极和另水平段电极构成的第二电极(13)。4.根据权利要求1所述的一种电力电子模块一体化电极，其特征在于:所述的电极为由一竖直段电极和位于压块上方以外的一水平段电极构成的第三电极(14);所述的压块设有2个向下冲压成型的绝缘垫块定位槽(3)和电极突出台面(4)，位于2个绝缘垫块定位槽(3)内的压块上均设有同心的门极组件安装孔(5)和芯片门极环保护孔(6)。5.根据权利要求1、2、3、或4所述的一种电力电子模块一体化电极，其特征在于:所述的电极突出台面(4)与压块下表面之间的高度为l_5mm。
【专利摘要】本实用新型的名称为一种电力电子模块一体化电极。属于功率半导体器件技术领域。它主要是解决现有功率半导体模块同流小、接触压降大的问题。它的主要特征是：所述电极主体包括一体化整体结构的电极和压块；压块位于电极一端，压块上设有向下冲压成型的绝缘垫块定位槽和电极突出台面；位于绝缘垫块定位槽内的压块上设有同心的门极组件安装孔和芯片门极环保护孔，芯片门极环保护孔台阶孔直径大于门极组件安装孔直径；绝缘垫块定位槽和门极组件安装孔构成定位台阶。本实新用型具有性能可靠、结构新颖、装配使用简洁、使用寿命长的特点，主要用于电力电子模块一体化电极连接装置。
【IPC分类】H01L29/423, H01L29/41
【公开号】CN204927292
【申请号】CN201520634283
【发明人】杨成标, 孙伟, 刘婧, 邢雁, 李新安, 王维, 孙娅男, 周霖
【申请人】湖北台基半导体股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月21日