CN102891122A - 电力半导体器件用电极 - Google Patents

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Abstract

一种电力半导体器件用电极，所述电极通过压接的形式与DBC板接触，且所述电极与所述DBC板的接触面为非平面，所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的多点接触，所有的接触点均在同一平面上。本发明所揭示的电力半导体器件用电极，不但提高了电流在电极和DBC板之间的传导效率，降低了成本，而且使得电力半导体器件结构更为安全可靠。

Description

电力半导体器件用电极
技术领域
本发明涉及电力半导体器件，尤其涉及电力半导体器件中所采用的电极结构。
背景技术
目前，电力半导体器件中的电极与DBC板（陶瓷覆铜板）之间的接触方式采用焊接式工艺，即将电极的底部通过高温焊接的方式焊在DBC板上。这种焊接式接触方式，存在以下问题：
1.如图1所示，采用焊接式电极的底部需要进行焊接，因此电极底部的接触面积较大，而且所占用DBC板上的面积也较大，因此要求DBC板具有足够的面积用以焊接电极，从而使得DBC板的尺寸大小受到了限制，不能设计得过小，否则将难以焊接。
2.浪费了大量的焊接资源和电力资源，从而增加了生产成本；
3.焊接式接触方式增加了产品的不稳定因素，因为在焊接过程中，随着焊料的融化，有可能形成焊料堆积、流焊，从而会使模块中的电极间形成短路或断路，损坏IGBT芯片，影响成品的合格率；
4.将普通的电极焊接在DBC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，并且还要保证尽可能低的空洞率，复杂的工艺降低了产品生产的效率。
综上所述，需要改变现有的电力半导体器件的电极与DBC板之间所采用的焊接式接触方式，寻求一种更为安全可靠的电极与DBC板的接触方式。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种新型的电力半导体器件用电极，以保证电力半导体器件中电极与DBC板的接触更为安全可靠。
为解决上述问题，本发明揭示了一种电力半导体器件用电极，所述电极通过压接的形式与DBC板接触，且所述电极与所述DBC板的接触面为非平面，所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的多点接触，所有的接触点均在同一平面上。
优选地，所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为波浪状。
优选地，所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的齿状。
优选地，所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的椭圆顶状。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所揭示的电力半导体器件用电极，所述电极通过压接的形式与DBC板接触，且所述电极与所述DBC板的接触面为非平面，所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的多点接触，所有的接触点均在同一平面上，如此设置，带来以下几个方面的技术效果：
1.当电极与DBC板之间采用压接的接触形式替代现有的焊接式接触形式，能够减少DBC板的设计面积，使得电力半导体器件可设计得更为精巧紧凑；
2.节省了大量的焊接资源和电力资源，从而降低了生产成本；
3.减少了因焊接问题导致的短路或断路事故，提高了产品的合格率及可靠性；
4.电极与DBC板之间的接触由现有的面接触改进为多点接触，由于DBC板的表面是铜，其质地很软，当用很大的压力将电极紧紧压在DBC板上，会使电极与DBC板的接触点压进铜表面，在铜表面形成一排凹槽，从而增加了电极与DBC板的接触面积，提高了电流在电极和DBC板之间的传导效率。
附图说明
图1是现有的电力半导体器件中所使用的电极结构示意图；
图2是本发明优选实施例中电极与DBC板的接触面的横截面为波浪状的结构示意图；
图3是本发明优选实施例中电极与DBC板的接触面的横截面为连续的齿状的结构示意图；
图4是本发明优选实施例中电极与DBC板的接触面的横截面为连续的椭圆顶状的结构示意图；
图5是电极与DBC板压紧后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述。
请结合图2至图5，本发明揭示了一种电力半导体器件用电极1，电极1通过压接的形式与DBC板2接触，且电极1与DBC板2的接触面为非平面，电极1与DBC板2的接触面的横截面为连续的多点接触，所有的接触点均在同一平面上。
具体地，电极1与DBC板2的接触面的横截面可以为波浪状（如图2所示）、连续的齿状（如图3所示）、连续的椭圆顶状（如图4所示）等，均可使电极1与DBC板2在接触时形成连续的多点接触。
当然，此处电极1与DBC板2的接触面的横截面还可以变形为连续的梯形状或连续的矩形状，均能达到同样的技术效果。但是，当电极1与DBC板2的接触面的横截面选用连续的梯形状或连续的矩形状时，需保证电极1与DBC板2接触时的接触面积在一定范围内，否则同样将产生现有技术中的各种缺陷。
安装使用时，只需将电极1放置于DBC板2上对应的位置，并保持电极1的一端与DBC板2保持接触状态，然后通过器件上部的绝缘材质对电极施加均匀的压力，从而将电极1紧紧地压在DBC板2上，操作步骤简单、快速。
本发明所揭示的电力半导体器件用电极，电极1通过压接的形式与DBC板2接触，且电极1与DBC板2的接触面为非平面，电极1与DBC板2的接触面的横截面为连续的多点接触，所有的接触点均在同一平面上，如此设置，带来以下几个方面的技术效果：
1.当电极1与DBC板2之间采用压接的接触形式替代现有的焊接式接触形式，能够减少DBC板2的设计面积，使得电力半导体器件可设计得更为精巧紧凑；
2.节省了大量的焊接资源和电力资源，从而降低了生产成本；
3.减少了因焊接问题导致的短路事故，提高了产品的合格率及可靠性；
4.电极1与DBC板2之间的接触由现有的面接触改进为多点接触，由于DBC板2的表面是铜，其质地很软，当用很大的压力将电极1紧紧压在DBC板2上，会使电极1与DBC板2的接触点压进铜表面，在铜表面形成一排凹槽，从而增加了电极1与DBC板2的接触面积，提高了电流在电极1和DBC板2之间的传导效率；
5.可在很大的程度上减少电极1与DBC板2的接触面积，节省了DBC板2上电极1所用的面积，从而提高了产品的紧凑性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.电力半导体器件用电极，其特征在于：所述电极通过压接的形式与DBC板接触，且所述电极与所述DBC板的接触面为非平面，所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的多点接触，所有的接触点均在同一平面上。
2.根据权利要求1所述的电力半导体器件用电极，其特征在于：所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为波浪状。
3.根据权利要求1所述的电力半导体器件用电极，其特征在于：所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的齿状。
4.根据权利要求1所述的电力半导体器件用电极，其特征在于：所述电极与所述DBC板的接触面的横截面为连续的椭圆顶状。
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