[实用新型]一种大功率IPM模块端子连接结构

说明书

本实用新型提供一种大功率IPM模块端子连接结构，包括芯片通过第一焊锡层固接在覆铜绝缘板上，所述覆铜绝缘板再通过第二焊锡层焊接在散热底板上，所述芯片与所述覆铜绝缘板通过铝丝连接，金属连接件预先注塑在外壳中成为一个外壳组件，所述组件下端用第一密封胶与所述散热底板连接，驱动板采用第二密封胶与所述组件连接，所述金属连接件下端第一区域通过超声直接与覆铜绝缘板连接,所述金属连接件上端第二区域与所述驱动板通过铝丝超声连接，所述金属连接件上的紧固端与外部铜排通过螺母连接，所述紧固端采用长条形结构且中间设有一通孔，本实用新型通过金属加工和电镀处理，采用3个作用面，具有寄生电感小，能提高功率IPM模块封装效果。

技术领域

本实用新型属于IPM模块端子连接技术领域，尤其涉及一种大功率IPM模块端子连接结构。

背景技术

现有IPM模块主要分塑封和灌封两大类，微小功率采用塑封，小功率以上采用灌封。塑封是将芯片焊接在框架上，通过铝丝(或金丝)键合(wire bonding)到框架上，然后进行塑封，因为引线框架薄，塑封封端子就比较细小，流过的电流也只能很小，所以只适合微小功率；

灌封是将芯片下表面焊接在覆铜绝缘基板上，上表面通过铝丝(或铜丝)键合到覆铜绝缘基板上，而覆铜绝缘基板再与端子进行连接；目前在中小功率IPM模块中这种连接方式有两种，一种是铝丝(或铜丝)键合，它采用将不同线径粗铝丝(或铜丝)，根据功率等级的不同选择不同数量、规格的铝丝(或铜丝)并联连接；另一种是焊锡连接方式，采用主要成分是锡的焊料进行连接。

以上灌封的两种覆铜绝缘基板与端子的连接结构，在中小功率上没有特别明显的劣势，但是在大功率，高可靠性的应用中有问题。

1、铝丝(或铜丝)键合需要大量的根数进行并联，并联时需要一定的间隙，这导致在很小的键合区域内只能打有限数量的根数，这样电流就会受到限制，而且铝丝(或铜丝)会有一定的长度，也加大了寄生电感；

2、焊锡的膨胀系数与功率端子和覆铜绝缘基板的有较大差别，在热应力和温度作用下，容易产生疲劳，特别是在温度变化幅度较大时，焊锡处产生很大的应力，严重影响可靠性；

3、为了提高焊锡在温度剧烈变化时的可靠性，端子一般设计成S型，热应力有所改善的同时，增加了寄生电感。

因此，实用新型一种大功率IPM模块端子连接结构显得非常必要。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种大功率IPM模块端子连接结构，以解决现有的IPM模块端子连接装置寄生电感大，可靠性差的问题。

一种大功率IPM模块端子连接结构，其特征在于，该大功率IPM模块端子连接结构包括芯片、第一焊锡层、覆铜绝缘板、第二焊锡层、散热底板、铝丝、金属连接件、外壳、第一区域、驱动板、第二区域、第一密封胶、第二密封胶；芯片通过第一焊锡层焊接在覆铜绝缘板上，所述覆铜绝缘板再通过第二焊锡层焊接在散热底板上，所述芯片与所述覆铜绝缘板通过铝丝连接，金属连接件预先注塑在外壳中成为一个外壳组件，该组件下端用第一密封胶与所述散热底板连接，驱动板采用第二密封胶与外壳组件连接，所述驱动板通过铝丝与所述金属连接件上的超声键合端在第二区域处连接，所述金属连接件上的紧固端与外部铜排通过螺母连接，所述紧固端采用长条形结构且中间设有一通孔，所述金属连接件上的超声焊接端与所述覆铜绝缘板在第一区域处通过超声焊接连接，所述金属连接件上的所述超声焊接端、超声键合端之间设有一释放平台。

优选地，所述铝丝可采用铜丝替代。

优选地，所述超声焊接端与所述覆铜绝缘板连接时，所述金属连接件的位移应力通过所述超声焊接端到所述释放平台之间的过渡区进行释放。

优选地，所述超声键合端与其两侧的所述释放平台、所述紧固端之间的过渡区上分别设有一定位孔。