[实用新型]一种焊接底座及使用该焊接底座的功率半导体模块

说明书

本实用新型公开一种焊接底座，其特征在于，所述焊接底座为中空的圆柱结构，所述圆柱的两个端面上均设置有多个凹槽，所述凹槽由所述圆柱的侧面延伸至所述中空处。本实用新型还公开一种使用该焊接底座的功率半导体模块。本实用新型明中的焊接底座加工简单，成本低廉，进并且该焊接底座可以与陶瓷衬板焊接牢固；从而增强了功率半导体器件焊接的可靠性。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种焊接底座及使用该焊接底座的功率半导体模块。

背景技术

在现有技术中，中低压IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块多采用辅助信号PIN针跟管壳一体的方案，这种方案具有成本较为低廉，生产工艺路线简单的优点，但是随着客户对IGBT功率密度要求越来越高，这种一体式方案的缺点就越发明显，由于辅助信号PIN针设置在侧框上，IGBT芯片的辅助信号需要通过在衬板上设计专门的覆铜层作为回路并通过引线键合或者端子超声键合才能传导到管壳的辅助信号PIN针上。辅助信号的覆铜层侵占了衬板的有效利用面积，使得IGBT模块的功率密度难以最大化提升。

为了解决辅助信号覆铜层侵占IGBT衬板有效利用面积的问题，目前有些厂家的EASYPACK(简易封装)封装产品上，有用到图1所示的工字形平底底座1设计方案，该方案通过将该底座焊接在IGBT衬板上，并通过方形辅助信号PIN针2通过过盈配合插入底座1的中空管中(见图2)，从而将控制信号通过较短的路径引出IGBT模块至上层的驱动PCB(PrintedCircuit Board，印制电路板)，从而提高IGBT衬板的有效利用面积。但是在这种方案中，由于工字形平底底座的上下端面为平面结构，焊接时焊料与平面结构之间难以形成足够的结合面，导致焊接效果较差，容易发生脱落。

随着功率半导体器件的功率密度要求越来越高，一体化管壳难以满足产品开发的需要，而目前其他厂家的EASYPACK式封装广泛采用的工形平底结构焊接底座难以达到IGBT产品的焊接可靠性需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中的工形平底结构焊接底座难以达到IGBT产品的焊接可靠性需求的技术问题，本实用新型提供一种焊接底座及使用该焊接底座的功率半导体模块。

本实用新型提供一种接底座，所述焊接底座为中空的圆柱结构，所述圆柱的两个端面上均设置有多个凹槽，所述凹槽由所述圆柱的侧面延伸至所述中空处。其中凹槽的设计能够增大焊料与焊接底座端面的有效结合面积，从而增大焊接结合力，提高底座的焊接可靠性；另外，本实用新型中的采用的圆柱形结构相对于现有技术中的工字形结构来说结构更加简单，生产成本较低。

在本实用新型的一个实施例中，所述中空为贯穿圆柱的圆柱形孔，所述圆柱形孔与所述端面连接处设置有倒角。倒角的设置进一步加大了焊接时焊料与焊接地面的有效接触面积，从而提高了底座的焊接可靠性。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽的深度小于形成所述倒角的斜面的宽度。这样的设置使得后续的与外部插针配合更为方便。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽的深度的范围为0.05～0.25mm，所述凹槽的宽度范围为0.1～0.4mm。

在本实用新型的一个实施例中，每个端面上的均至少有三个凹槽。

在本实用新型的一个实施例中，所述焊接底座为一体结构。一体式结构使得该圆柱形的焊接底座加工简单，成本低廉。

在本实用新型的一个实施例中，所述底座材质为铜或者铜合金，所述底座表层具有银、锡、镍或金的镀层。

本实用新型的另一方面还公开一种功率半导体模块，包括至少一个以上所述的焊接底座。

在本实用新型的一个实施例中，所述的功率半导体模块还包括基板，所述基板上设置有陶瓷衬板，所述陶瓷衬板上设置有覆铜层，所述焊接底座焊接在覆铜层上。