[发明专利]直流斩波功率模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流斩波功率模块，属于功率模块制造技术领域。

背景技术

直流斩波功率模块用于计算机硬件电路、各种开关电源的控制器以及电动汽车控制器等，其主要作用是利用主电路元器件的组合将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电输出。现有的直流斩波功率模块主要包括半导体芯片，电容和二极管等器件，电极端子以及控制端子和基板，基板由覆金属陶瓷基板以及铜底板复合构成，半导体芯片、各器件以及电极端子和控制端子均焊接在基板上并构成主电路板，通过各电路元器件实现电路连接并构成直流斩波电路，主电路板再通过灌胶密封固定外壳上。但上述结构的直流斩波功率模块在用于电动汽车和电动摩托车的直流电机供电时，由于汽车和电动摩托车在行驶中的振动对直流斩波功率模块产生的冲击力，虽然各器件、半导体芯片、电极端子以及控制端子焊接后再通过密封胶固定，但仍然会造成影响，尤其电级端子需要外接其它设备，振动对电极端子造成的冲击更大。而目前电极端子均采用立槽底座结构，立槽的底部向内折弯并焊接基板上，虽然可通过立槽结构以释放电极引出板在打弯时其底部焊接处所引起的应力，但电极端子的立槽底座结构不能有效吸收车辆振动对其造成冲击，加之直流斩波功率模块的工作环境是在-40℃至125℃之间进行循环，因此经过一段时间后，会加速电极端子焊接处脱落，从而影响到整体功率器件的寿命。再则，控制端子上的各引针是分别焊接在基板上，由于各引针之间仅通过外壳进行限位，车轮行驶时的振动会影响其连接的可靠性，因此存在单一引针产生脱落问题，使直流斩波功率模块的工作可靠性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理，抗震性好，能提高工作可靠性的直流斩波功率模块。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种直流斩波功率模块，包括外壳和主电路板，主电路板包括基板和连接在基板上的半导体芯片、各器件以及至少两个电极端子和控制端子，主电路板通过密封胶与外壳固定，其特征在于：所述至少两个电极端子分别设置在基板的两侧，电极端子包括设置在外壳内部竖置的呈M形的支座以及电极引出板，支座的底平面与基板固定连接，电极引出板穿出外壳顶板并设置在外壳的顶面；所述的控制端子包括至少一个固定座和固定在固定座上的两个以上的引针，各引针的底部固定在基板上、上部穿出外壳顶板；所述外壳顶板的外部设有至少两个定位柱和两个以上的驱动电路板座，外壳顶板外部的两侧分别设有至少一限位卡脚。

本发明的直流斩波功率模块其电极端子采用M形的支座以及电极引出板结构，可通过M形的支座不仅能较好的释放电极引出板在打弯时其焊接处所引起的应力，而且还能较好的吸收和缓冲车辆振动时造成的冲击，通过M形的支座能增加电极端子底平面与基板的焊接面积，故能提高电极端子在基板上的剪切力，大幅度提高电极端子与基板连接的可靠性，具有较好的抗震性能。本发明控制端子上的各引针是通过固定座连接，因此使得控制端子为整体设计，可将各引针集成在一起，可增加控制端子整体连接强度，提高了抗震性能，解决了单一引针在振动中脱落问题，也便于用户与驱动电路的连接。本发明在外壳顶板的外部设有至少两个定位柱和两个以上的驱动电路板座，驱动电路板放置在驱动电路板座上再通过定位柱定位，而设置在外壳上的限位卡脚对驱动电路板卡住，因此通过定位柱以及限位卡脚能有效防止驱动电路板在振动中出现应力损伤，也方便用户安装驱动电路板。本发明直流斩波功率模块通过对电极端子、控制端子和外壳进行改进，结构更加合理，抗震性好，能提高用于汽车和电动摩托车的直流斩波功率模块工作可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明直流斩波功率模块的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是图2的B-B剖视结构示意图。

图4是本发明直流斩波功率模块的立体结构示意图。

图5是本发明电极端子的结构示意图。

图6是本发明控制端子的结构示意图。

图7是现有直流斩波电路原理图。

其中：1-外壳，1-1-螺母孔，1-2-驱动电路板座，1-3-电极座，1-4-限位卡脚，1-5-定位柱，1-6-筋板，1-7-安装座，2-接地端子，3-衬套，4-电极端子，4-1-支座，4-2-电极引出板，5-控制端子，5-1-固定座，5-2-引针，6-基板，7-器件，8-半导体芯片，9-密封胶。

具体实施方式