CN220306248U - 一种igbt端子连接排导热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，包括散热器、采用扁平封装形式的IGBT模块、正极铜排和负极铜排，正极、负极铜排上分别形成有正极、负极连板，负极连板的外侧面与IGBT模块的负极端子进行搭接；其特征在于：所述正极连板的外侧面上焊接有方形铜块，方形铜块的外表面与IGBT模块的正极端子进行搭接。包括导热铜排，导热铜排与IGBT模块的负极端子和散热器相连接；正极、负极连板可镀银层。本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，方形铜块与正极端子的接触面积更大，进一步增加了搭接面积和降低了发热量，解决了扁平封装形式的IGBT模块因端子过热而引起IGBT模块本体失效损坏的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种IGBT端子连接排导热结构，更具体的说，尤其涉及一种的IGBT端子连接排导热结构。
背景技术
随着技术的进步，IGBT模块的利用率越来越高，进而就会导致IGBT模块端子处连接排发热量变高，如果不对IGBT端子处进行导热处理就会引起模块过热导致其失效损坏；当应用电流大的时候，现有扁平封装IGBT模块有以下限制因素，包括：“1）扁平封装IGBT模块本体单个端子的尺寸≤12*12mm（长*宽），2）扁平封装IGBT模块本体的端子处温度要求≤110℃”；由于扁平封装IGBT端子尺寸有限，再加上IGBT端子处使用温度有限制，故在扁平封装IGBT应用电流高的时候就到导致IGBT端子处温度大于110℃，如果不做端子处的导热处理，那么IGBT就会因为端子过热引起IGBT模块本体失效损坏。
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种IGBT端子连接排导热结构。
本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，包括散热器、采用扁平封装形式的IGBT模块、正极铜排和负极铜排，IGBT模块的散热面固定于散热器的吸热面上，正极铜排、负极铜排上分别形成有分别与IGBT模块的正极端子、负极端子相连接的正极连板和负极连板，负极连板的外侧面与IGBT模块的负极端子进行搭接；其特征在于：所述正极连板的外侧面上焊接有方形铜块，方形铜块的外表面与IGBT模块的正极端子进行搭接。
本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，包括导热铜排，导热铜排的一端与IGBT模块的负极端子相固定，另一端固定于散热器的吸热面上。
本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，所述正极连板和负极连板上均镀有银层，银层的厚度≥10μm。
本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，所述正极铜排与负极铜排之间以及正极连板与负极连板之间设置有起绝缘作用的PET薄膜，正极铜排、负极铜排、正极连板和负极连板均与PET薄膜紧密接触。
本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，正极连板、负极连板上均开设有用于连接螺钉通过的通孔，方形铜块的中央开设有与正极连板上的通孔相对齐的通孔。
本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，所述正极连板和负极连板的通孔上均铆接有铜柱，铜柱上开设有用于连接螺钉穿过的通孔。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的IGBT端子连接排导热结构，扁平封装形式的IGBT模块固定于散热器上，负极铜排上的负极连板的外侧面与IGBT模块的负极端子相搭接，而正极铜排上的正极连接板经焊接的方形铜块与IGBT模块的正极端子相搭接，这样，与现有正极连板经铆接的圆形铜柱与IGBT模块的正极端子搭接相比较，方形铜块与正极端子的接触面积更大，并且采用焊接形式的方形铜块与正极连板形成一体比铆接的圆形铜柱发热量更小，进一步增加了搭接面积和降低了发热量，解决了扁平封装形式的IGBT模块因端子过热而引起IGBT模块本体失效损坏的问题。
进一步地，通过在IGBT模块的负极端子与散热器之间设置导热铜排，导热铜排的两端分别与负极端子和散热器相连接，这样，使得IGBT模块负极端子产生的热量经导热铜排快速传递至散热器上，以实现对负极端子的散热，将IGBT模块负极端子的热量维持在设定温度（110℃）以下；同时，IGBT模块的正极端子产生的热量传递给正极连板后，正极连板再通过PET薄膜将部分热量传递给负极连板，再由负极连板将热量经IGBT模块负极端子、导热铜排传递给散热器，进一步确保了IGBT模块负极、正极端子的散热，有利于将负极、正极端子的温度维持在合理范围内。
进一步地，通过在正极连板、负极连板上镀高度≥10μm的银层，利用金属银比铜更优的导电率和导热性，可将IGBT模块的正极端子与方形铜块搭接面处的电阻，以及负极端子与负极连板搭接面的电阻维持在较低的阻值（如5μΩ以下），以降低发热量，同时还可将负极、正极端子产生的热量快速散发出去。
附图说明
图1为本实用新型的IGBT端子连接排导热结构的主视图；
图2为本实用新型的IGBT端子连接排导热结构的立体图；
图3为本实用新型的IGBT端子连接排导热结构的局部结构示意图。
图中：1散热器，2 IGBT模块，3正极铜排，4负极铜排，5 PET薄膜，6正极连板，7负极连板，8方形铜块，9导热铜排，10通孔，11铜柱。
实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2和图3所示，分别给出了本实用新型的IGBT端子连接排导热结构的主视图、立体图和局部结构示意图，所示的IGBT端子连接排导热结构由散热器1、IGBT模块2、正极铜排3、负极铜排4、PET薄膜5、正极连板6、负极连板7以及方形铜块8构成，IGBT模块2为扁平封装形式，IGBT模块2的散热面固定在散热器1的吸热面上，散热器1将IGBT模块2工作过程中产生的热量带走，以实现对IGBT模块2的降温。受扁平封装形式的IGBT模块2尺寸有限的限制，要求IGBT模块2的正极、负极端子处温度不大于110℃。
所示正极铜排3与负极铜排4成上、下分布，正极铜排3与负极铜排4之间为起绝缘作用的PET薄膜5，这样不仅使正极铜排3与负极铜排4堆叠在一起，而且保证了正极铜排3与负极铜排4之间的绝缘。正极铜排3上形成有与IGBT模块2的正极端子相连接的正极连板6，负极铜排4上形成有与IGBT模块2的负极端子相连接的负极连板7，正极连板6与正极铜排3为一体形式，负极连板7与负极铜排4也为一体形式，通常情况下，正极连板6和负极连板7通过折90°弯形成。
所示负极连板7的外侧面与IGBT模块2的负极端子进行搭接，而正极连板6的外侧面上固定方形铜块8，方形铜块8经焊接的形式固定在正极连板6的外侧面上，方向铜块8的外表面与IGBT模块2的正极端子进行搭接。由于采用方形铜块8与IGBT模块2的正极端子相搭接。与现有采用正极端子与铆接在正极连板6上的圆形铜柱相搭接相比较，正极端子与方形铜块8的接触面积得到了增加，并且焊接的方形铜块8与正极连板6形成一体形式，比现有铆接的圆形铜柱相比较，其发热量更小，进一步增加了搭接面积和降低了发热量，有利于将IGBT模块2的正极端子的温度控制在110℃以下。
为了使IGBT模块2的负极端子也能得到良好的散热，将负极端子处的温度控制在合理温度（110℃）内，IGBT模块2的负极端子与散热器1之间设置有导热铜排9，导热铜排9的一端与负极端子相固定，另一端固定在散热器1的吸热面上。这样，IGBT模块2工作过程中，其负极端子上产生的热量直接通过导热铜排9传导至散热器1上，有效实现了对IGBT模块2的负极端子处的散热降温。同时，IGBT模块2的正极端子产生的热量传导至正极连板6上之后，正极连板6上的热量透过PET薄膜5传递至负极连板7上，再经过IGBT模块2的负极端子、导热铜排9传递至散热器1上，因此，导热铜排9亦可实现对IGBT模块2的正极端子所产生热量的部分散热。
为了进一步提高散热，以及降低正极连板6、负极连板7与IGBT模块2的正极端子、负极端子搭接面的搭接电阻，所示正极连板6和负极连板7的外表面上镀有银层，银层的厚度≥10μm，利用金属银比铜具有更高的导电率和更优的导热性能，进一步提高了IGBT模块2的正极端子、负极端子的散热，也可将正极连板6与IGBT模块2的正极端子搭接面的搭接电阻，以及负极连板7与IGBT模块2的负极端子的搭接面的搭接电阻降低至5μΩ以下。
为了实现正极连板6和负极连板7分别与IGBT模块2上的正极端子和负极端子的牢固连接，所示正极连板6和负极连板7上均开设有连接螺钉穿过的通孔10，方形铜块8的中央开设有与正极连板6上的通孔相对齐的通孔。所示正极连板6和负极连板7的外侧面上设置有铜柱11，铜柱11采用铆接的形式固定在正极连板6或负极连板7上的通孔上。铜柱11的中央为连接螺钉通过的通孔。这样，通过将连接螺钉***到通孔10中，并拧入IGBT模块2的正极端子和负极端子上，即可实现IGBT模块2的正极端子和负极端子与正极连板6和负极连板7的牢固连接。
Claims (6)
1.一种IGBT端子连接排导热结构，包括散热器（1）、采用扁平封装形式的IGBT模块（2）、正极铜排（3）和负极铜排（4），IGBT模块的散热面固定于散热器的吸热面上，正极铜排、负极铜排上分别形成有分别与IGBT模块的正极端子、负极端子相连接的正极连板（6）和负极连板（7），负极连板的外侧面与IGBT模块的负极端子进行搭接；其特征在于：所述正极连板的外侧面上焊接有方形铜块（8），方形铜块的外表面与IGBT模块的正极端子进行搭接。
2.根据权利要求1所述的IGBT端子连接排导热结构，其特征在于：包括导热铜排（9），导热铜排的一端与IGBT模块（2）的负极端子相固定，另一端固定于散热器（1）的吸热面上。
3.根据权利要求1或2所述的IGBT端子连接排导热结构，其特征在于：所述正极连板（6）和负极连板（7）上均镀有银层，银层的厚度≥10μm。
4.根据权利要求1或2所述的IGBT端子连接排导热结构，其特征在于：所述正极铜排（3）与负极铜排（4）之间以及正极连板（6）与负极连板（7）之间设置有起绝缘作用的PET薄膜（5），正极铜排、负极铜排、正极连板和负极连板均与PET薄膜紧密接触。
5.根据权利要求1或2所述的IGBT端子连接排导热结构，其特征在于：正极连板（6）、负极连板（7）上均开设有用于连接螺钉通过的通孔（10），方形铜块（8）的中央开设有与正极连板上的通孔相对齐的通孔。
6.根据权利要求5所述的IGBT端子连接排导热结构，其特征在于：所述正极连板（6）和负极连板（7）的通孔（10）上均铆接有铜柱（11），铜柱上开设有用于连接螺钉穿过的通孔。
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