[发明专利]一种焊接型IGBT模块的电极焊接脚

说明书

技术领域

本发明涉及IGBT模块领域，尤其涉及一种焊接型IGBT模块的电极焊接脚。

背景技术

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），具有高频率，特别容易开通和关断等性能特点，是国际上公认的电力电子技术第三次革命的最具代表性的产品。

IGBT模块封装更是为IGBT在大电流、大功率容量应用领域的使用提供了保证。目前，IGBT模块主要应用在变频器的主回路逆变器及所有逆变电路，即DC/AC变换。当今以IGBT模块为代表的新型电力电子器件是高频电力电子线路和控制系统的核心开关元器件，已广泛应用于电力机车、高压输变电、电动汽车、伺服控制器、UPS、开关电源、斩波电源等领域，市场前景非常好。

在IGBT模块封装制造工艺过程中，焊接工艺是IGBT模块主要封装工艺之一。IGBT模块的焊接工艺主要包括芯片与DBC基板的焊接，DBC基板与底板的焊接，以及电极与DBC基板的焊接。其中，芯片和DBC基板的焊接质量直接影响着模块的电气特性和芯片的散热能力；DBC基板与底板的焊接质量主要影响模块的散热能力和功率循环能力；电极和DBC基板的焊接质量则主要影响模块的电气特性和电极可承受功率循环的能力。因此，提升电极和DBC基板之间的焊接质量，对模块的电气特性和功率循环能力有着重要的意义。

目前，IGBT模块常用电极结构见图1、图2和图3，电极焊接脚002ˊ设计为长方体结构，在焊接时，先在DBC基板001ˊ的电极焊接位置均匀印刷上膏状焊料或者在电极焊接脚002ˊ上包裹上片形焊料，然后通过工装把电极与DBC基板001ˊ相互固定，将它们一起放入焊接炉内进行焊接，焊料熔化后将电极焊接脚002ˊ与DBC基板001ˊ焊接在一起。在实际焊接中，电极焊接脚002ˊ表面焊料浸润较少或基本没有浸润，焊料基本堆积在电极焊接脚002ˊ下部和周围，且易出现焊料在电极焊接脚002ˊ四周分布不均匀现象，具体见图4至图8。

现有电极在焊接中，由于焊料没有对电极焊接脚形成立体浸润堆积，且电极焊接脚材质与焊料材质不同，两种材料的膨胀系数也不同，因此在多次功率循环之后，由于应力作用，电极焊接脚和DBC基板之间的焊接层出现裂纹，电极焊接的牢固性和电极抗机械冲击的能力降低，存在电极脱落的风险。

因此，需要对现有的焊接型IGBT模块的电极焊接脚进行优化，以增强电极焊接的可靠性，提高电极抗机械冲击的能力。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种焊接可靠的IGBT模块的电极焊接脚。

为解决上述问题，本发明揭示了一种焊接型IGBT模块的电极焊接脚，所述电极焊接脚的上表面设置有导流槽。

优选地，所述导流槽的宽度≤电极焊接脚宽度的40%，所述导流槽的深度≤电极焊接脚厚度的50%。

优选地，所述导流槽的纵向截面为V型或U型。

优选地，所述导流槽的横向截面为“十”字、“米”字或“井”字型。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所揭示的焊接型IGBT模块的电极焊接脚，通过在电极焊接脚的上表面设置有导流槽，在焊接时，熔化焊料可沿导流槽向四周流动，熔化焊料填充在导流槽内，使焊料包裹电极焊接脚，形成焊料对电极焊接脚的立体浸润堆积，增大了焊料与电极焊接脚的接触面积，电极焊接脚的上表面有更多焊料浸润，从而使电极焊接脚与DBC基板紧密地焊接在一起，增强了焊接电极的功率循环能力和抗机械冲击能力，提高了模块电极的焊接质量。

附图说明

图1是现有技术中焊接型IGBT模块的电极焊接脚的主视图；

图2是现有技术中焊接型IGBT模块的电极焊接脚的左视图；

图3是现有技术中焊接型IGBT模块的电极焊接脚的俯视图；

图4是现有技术中焊接型IGBT模块的电极焊接脚焊接后的俯视图；

图5是图4中A-A向的剖视图；

图6是图5中C部的放大图；

图7是图4中B-B向的剖视图；

图8是图7中D部的放大图；

图9是本发明优选实施例中焊接型IGBT模块的电极焊接脚的主视图；

图10是本发明优选实施例中焊接型IGBT模块的电极焊接脚的左视图；

图11是本发明优选实施例中焊接型IGBT模块的电极焊接脚的俯视图；

图12是本发明优选实施例中焊接型IGBT模块的电极焊接脚焊接后的俯视图；

图13是图12中A-A向的剖视图；