模塊化功率端子平面連接裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及到半導體功率模塊領域，特指一種適用于模塊化功率端子的平面連接裝置。
【背景技術】
[0002]隨著半導體功率模塊(如IGBT模塊)技術的發展，功率模塊朝著小型化、快速組裝、低成本、高可靠方向發展。功率端子作為功率組件的重要組成部分，以實現交直流與襯板之間電流的轉換。
[0003]目前的半導體功率模塊，通常采用母排與襯板直接焊接或者壓接的方式。焊接功率端子普遍應用IGBT模塊中，此種方式的功率端子直接焊接于襯板上，實現IGBT中集電極(C極)與發射極(E極)直接對外連接。此種方式的IGBT模塊為一個整體單元，需要直接將功率端子焊接于襯板上，容易產生焊接疲勞，且功率端子上存在電感。此種連接方式可有效保證連接可靠性，但功率端子與襯板緊密結合，不利于組裝便捷性。同時，由于功率端子直接從襯板垂直導出，容易產生較大的雜散電感，對電力電子元器件可靠性產生不利影響。由上可知，傳統半導體功率模塊存在以下不足:
(1)功率模塊功率端子采用直接焊接襯板上，容易產生焊接疲勞，且功率端子在緊固過程中，其力可直接通過功率端子傳遞至襯板上，對功率模塊可靠性不利；
(2)功率端子并未采用疊層母排設計思想，其變化電流將產生磁場，進而產生感應電動勢，容易產生過電流，對模塊可靠性不利。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種可實現模塊化組裝、降低生產及組裝成本、提高可靠性的模塊化功率端子平面連接裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種模塊化功率端子平面連接裝置，包括通過緊固件連接在一起的平面連接母排組件和功率端子轉接組件，所述平面連接母排組件包括作為導電部分的正母排、負母排和交流排、作為絕緣部分的絕緣注塑外殼、功率端子對外連接導電孔以及母排壓接區；所述功率端子轉接組件包括轉接組件絕緣注塑件和功率端子轉接排，所述功率端子轉接組件通過轉接組件固定孔固定于散熱器或基板上。
[0006]作為本發明的進一步改進:所述正母排、負母排、交流排、絕緣注塑外殼通過整體注塑而成。
[0007]作為本發明的進一步改進:所述正母排、負母排及交流排之間通過絕緣進行處理。
[0008]作為本發明的進一步改進:所述正母排、負母排及交流排采用疊層母排的布置方式。
[0009]作為本發明的進一步改進:所述轉接組件絕緣注塑件通過整體注塑而成，成為一個標準組件。
[0010]作為本發明的進一步改進:所述轉接組件絕緣注塑件上設置轉接組件定位銷釘，所述轉接組件定位銷釘用來實現組件定位。
[0011]作為本發明的進一步改進:所述功率端子轉接排包括轉接負排、轉接正排、交流排和連接表帶，所述連接表帶具有彈性用來實現連接平面母排組件與功率端子組件之間電連接。
[0012]作為本發明的進一步改進:所述轉接負排、轉接正排與交流排采用平行緊密接觸的方式。
[0013]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、本發明的模塊化功率端子平面連接裝置，采用模塊化設計思路，可實現組件標準化生產，降低組裝成本。
[0014]2、本發明的模塊化功率端子平面連接裝置，連接母排組件與功率轉接端子組件采用具有彈性的連接表帶連接，可實現容差設計，并能有效保證連接可靠性。
[0015]3、本發明的模塊化功率端子平面連接裝置，連接母排組件與功率轉接端子組件均采用疊層母排設計方法，可有效降低導體電感，提升連接可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構原理示意圖。
[0017]圖2是本發明中平面連接母排組件的背面結構原理示意圖。
[0018]圖3是本發明中平面連接母排組件的正面結構原理示意圖。
[0019]圖4是本發明中功率端子轉接組件的結構原理示意圖。
[0020]圖5是本發明中轉接組件絕緣注塑件的結構原理示意圖。
[0021]圖6是本發明中功率端子轉接排的結構原理示意圖。
[0022]圖例說明:
101、平面連接母排組件；102、功率端子轉接組件；103、緊固螺栓；201、正母排；202、負母排；203、交流排；204、絕緣注塑外殼；205、母排壓接區；301、功率端子對外連接導電孔；401、轉接組件絕緣注塑件；402、功率端子轉接排；403、轉接組件固定孔；501、轉接組件定位銷釘；601、轉接負排；602、轉接交流排；603、轉接正排；604、連接表帶。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0024]如圖1?圖6所示，本發明的模塊化功率端子平面連接裝置，包括通過緊固件連接在一起的平面連接母排組件101和功率端子轉接組件102，形成模塊化設計。這樣，平面連接母排組件101和功率端子轉接組件102均為標準組件，緊固件可以采用緊固螺栓103或其他形式的連接件。
[0025]其中，平面連接母排組件101包括作為導電部分的正母排201、負母排202和交流排203、作為絕緣部分的絕緣注塑外殼204、功率端子對外連接導電孔301以及母排壓接區205，正母排201、負母排202、交流排203、絕緣注塑外殼204通過整體注塑而成。正母排201、負母排202及交流排203之間通過絕緣進行處理(如采用絕緣噴涂、絕緣薄膜)，母排壓接區205及功率端子對外連接導電孔301采用絕緣保護，可實現電連接的可靠導通。
[0026]本實施例中，進一步正母排201、負母排202及交流排203采用疊層母排的布置方式，可有效降低半導體器件開通與關斷過程中，導體內部的雜散電感，提高功率模塊的可靠性。
[0027]本實施例中，功率端子轉接組件102包括轉接組件絕緣注塑件401和功率端子轉接排402，轉接組件絕緣注塑件401通過整體注塑而成，成為一個標準組件。功率端子轉接組件102通過轉接組件固定孔403固定于散熱器或基板上。
[0028]本實施例中，轉接組件絕緣注塑件401上設置轉接組件定位銷釘501，通過轉接組件定位銷釘501實現組件精確定位。
[0029]本實施例中，功率端子轉接排402包括轉接負排601、轉接正排603、轉接交流排602和連接表帶604，該連接表帶604具有一定彈性，可實現連接平面連接母排組件101與功率端子轉接組件102之間可靠的電連接。
[0030]本實施例中，轉接負排601、轉接正排603與轉接交流排602采用平行緊密接觸的方式，可有效降低半導體開關開通關斷過程中導體內部電感，可有效提升功率模塊的可靠性。
[0031]以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，包括通過緊固件連接在一起的平面連接母排組件(101)和功率端子轉接組件(102)，所述平面連接母排組件(101)包括作為導電部分的正母排(201 )、負母排(202)和交流排(203)、作為絕緣部分的絕緣注塑外殼(204)、功率端子對外連接導電孔(301)以及母排壓接區(205);所述功率端子轉接組件(102)包括轉接組件絕緣注塑件(401)和功率端子轉接排(402)，所述功率端子轉接組件(102)通過轉接組件固定孔(403)固定于散熱器或基板上。2.根據權利要求1所述的模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，所述正母排(201)、負母排(202)、交流排(203)、絕緣注塑外殼(204)通過整體注塑而成。3.根據權利要求1所述的模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，所述正母排(201)、負母排(202 )及交流排(203 )之間通過絕緣進行處理。4.根據權利要求1所述的模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，所述正母排(201)、負母排(202 )及交流排(203 )采用疊層母排的布置方式。5.根據權利要求1或2或3或4所述的模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，所述轉接組件絕緣注塑件(401)通過整體注塑而成，成為一個標準組件。6.根據權利要求1或2或3或4所述的模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，所述轉接組件絕緣注塑件(401)上設置轉接組件定位銷釘(501)，所述轉接組件定位銷釘(501)用來實現組件定位。7.根據權利要求1或2或3或4所述的模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，所述功率端子轉接排(402)包括轉接負排(601)、轉接正排(603)、轉接交流排(602)和連接表帶(604)，所述連接表帶(604)具有彈性用來實現連接平面母排組件(101)與功率端子組件(102)之間電連接。8.根據權利要求1或2或3或4所述的模塊化功率端子平面連接裝置，其特征在于，所述轉接負排(601)、轉接正排(603)與轉接交流排(602)采用平行緊密接觸的方式。
【專利摘要】本發明公開了一種模塊化功率端子平面連接裝置，包括通過緊固件連接在一起的平面連接母排組件和功率端子轉接組件，所述平面連接母排組件包括作為導電部分的正母排、負母排和交流排、作為絕緣部分的絕緣注塑外殼、功率端子對外連接導電孔以及母排壓接區；所述功率端子轉接組件包括轉接組件絕緣注塑件和功率端子轉接排，所述功率端子轉接組件通過轉接組件固定孔固定于散熱器或基板上。本發明可實現模塊化組裝、降低生產及組裝成本、提高可靠性。
【IPC分類】H02M7/00
【公開號】CN105375787
【申請號】CN201410429972
【發明人】蔣云富, 沈輝, 黃南, 陳燕平, 石廷昌, 邵強, 李保國, 袁勇
【申請人】株洲南車時代電氣股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月28日