[发明专利]一种IGBT模块辅助电极结构及该结构的固定方法

说明书

技术领域

本发明属于IGBT模块的制造领域，具体涉及一种IGBT模块辅助电极结构及该结构的固定方法。

背景技术

IGBT（绝缘栅双极晶体管）是一种高端的电力电子器件，在IGBT模块中电极起到了非常重要的电气连接的作用，对于焊接式IGBT模块来说主电极和辅助电极是通过焊料将电极焊接在DBC基板上的。但是，焊接式IGBT模块的主电极和辅助电极需要相对较大的接触面积来进行焊接，这样就对DBC基板的设计带来了不便，需要给电极预留出很大的位置，这个位置甚至超过了IGBT芯片的位置。

目前，在IGBT模块中所广泛应用的是将辅助电极焊接在DBC基板上的工艺，也就是将辅助电极通过焊片在高温环境下焊接在DBC基板上，该工艺存在的问题如下：

（1）焊接式IGBT模块所采用的电极的底部需要焊接，因此底部的接触面积较大，占用DBC基板上的面积也较大，因此DBC基板的设计面积较大，设计复杂程度和成本相应的增加。

（2）将普通的电极焊接在DBC基板上需要非常复杂的工艺，需要在高温、真空环境中将焊料融化后，再经过冷却的方法，并且在这个过程中还要保证尽可能低的空洞率。

（3）焊接过程中有可能焊料过多而形成堆焊和流焊，会在应用过程中形成短路从而损坏IGBT芯片或者影响驱动保护电路。

因此，有必要提出一种辅助电极结构，可有效减少DBC基板的设计面积，节省生产成本，避免或减少因堆焊、流焊导致的短路、绝缘局部放电不合格等事故。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够有效减少DBC基板的设计面积，降低生产成本，同时无需将辅助电极与DBC基板焊接，避免出现因堆焊、流焊导致的短路、绝缘局部放电不合格等事故，保证IGBT模块的质量及使用寿命。

根据本发明的目的提出的一种IGBT模块辅助电极结构，设置于DBC基板上，所述DBC基板上还焊接有主电极，所述辅助电极为压簧式结构电极，所述辅助电极底端的铜针压紧在所述DBC基板上，所述辅助电极的上端设置有驱动PCB板，通过驱动PCB板的压力作用将所述辅助电极压紧于所述DBC基板上，使得DBC基板、辅助电极与驱动PCB板依次有效接触，保证电流的流通。

优选的，所述铜针的底端为圆锥形结构。

优选的，所述辅助电极向所述DBC基板表面施加向下的压力，在所述DBC基板表面形成一个凹槽，以增加所述DBC基板与所述辅助电极的接触面积。

优选的，所述辅助电极的上端伸出一根铜丝并弯曲成U型结构，用于与所述驱动PCB板紧密接触。

一种IGBT模块辅助电极结构的固定方法，具体步骤如下：

一、将所述辅助电极放置于所述DBC基板上，所述辅助电极的底端与所述DBC基板相接触；

二、在所述辅助电极上方设置驱动PCB板，通过驱动PCB板向下施加的作用力将所述辅助电极压紧于所述DBC基板上；

三、通过所述驱动PCB板的压力作用使得辅助电极底端的圆锥形结构下压DBC基板形成所述的凹槽，使得所述辅助电极与所述DBC基板紧密接触。

与现有技术相比，本发明公开的一种IGBT模块辅助电极结构及该结构的固定方法的优点是：通过将辅助电极设计成压簧式结构电极，驱动PCB板施加的作用力将辅助电极压紧固定于DBC基板上，通过该压力的作用使得压簧产生反作用力以抵抗，稳稳地定位于驱动PCB板与DBC基板间，通过采用压紧方式固定不会存在焊接固定时因堆焊、流焊导致的短路、绝缘局部放电不合格等事故，保证IGBT模块的质量及使用寿命，同时辅助电极下端的铜针与DBC基板相接触，有效降低了接触面积，减少了DBC基板的设计面积，使DBC基板的结构更加紧凑，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为现有技术中的辅助电极的结构示意图。

图2为本发明公开的一种IGBT模块辅助电极结构实施例1的结构示意图。

图3为本发明公开的一种IGBT模块辅助电极结构实施例2的结构示意图。

图4为本发明公开的一种IGBT模块辅助电极结构固定时的结构示意图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、DBC基板2、驱动PCB板3、辅助电极4、凹槽