CN215073031U - 一种应用于感应加热的接线功率端子器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于感应加热的接线功率端子器件，包括：基板；第一陶瓷覆铜板，第二陶瓷覆铜板焊接于基板上，第一、第二陶瓷覆铜板上焊接第一、第二IGBT模块芯片组，并设有第一、第二电流流动区域；第一、第二陶瓷覆铜板互相平行，且一起覆盖基板上的全部接线区域；第一电流流动区域上连接一个第一类功率端子以及一个第二类功率端子；第二电流流动区域上连接一个第一类功率端子；第二类功率端子安装于两个第一类功率端子之间；两个IGBT模块芯片组之间通过铝丝线键合连接。本发明节省陶瓷覆铜板和IGBT模块芯片组，使铝丝键合走线方向一致，键合铝丝排布平行有序，提升模块良品率和可靠性；优化陶瓷覆铜板的布局，减少IGBT模块芯片组的配比，降低成本。

Description

一种应用于感应加热的接线功率端子器件

技术领域

本实用新型涉及一种加热领域，尤其涉及一种应用于感应加热的接线功率端子器件。

背景技术

感应式加热是目前金属加工的一种主要工艺。是取代煤炭加热、油料加热、燃气加热，以及电炉加热、电烘箱加热等加热方式的理想选择。而且感应式加热对工件不需要整体加热，可以选择性地对局部进行加热，从而可以达到电能消耗少的目的，而且工件变形不明显。

随着大功率连接端子器件在感应加热应用领域的不断创新，对其核心控制模块的技术参数可靠性要求很高，这对功率模块芯片的配比及设计提出了更高的要求。传统的大功率端子器件设计使用四块陶瓷覆铜板，每块陶瓷覆铜板封装一组IGBT模块芯片组，都采用1颗IGBT芯片加2颗二极管芯片配比(二极管电流是IGBT芯片电流的一半)，其设计使得铝丝走线繁杂且方向不一致，在铝丝键合时有分叉，容易造成脱落，模块应用过程中其可靠性较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种铝丝键合线走向一致、排布规则的大功率连接端子器件。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种应用于感应加热的接线功率端子器件，包括：

基板；

第一陶瓷覆铜板，焊接于所述基板上，所述第一陶瓷覆铜板上焊接第一IGBT 模块芯片组，并设有一第一电流流动区域；

第二陶瓷覆铜板，焊接于所述基板上且位于所述第一陶瓷覆铜板的一侧，所述第二陶瓷覆铜板上焊接第二IGBT模块芯片组，并设有一第二电流流动区域；

所述第一陶瓷覆铜板和所述第二陶瓷覆铜板互相平行，且一起覆盖所述基板上的全部接线区域；

所述第一电流流动区域上连接一个第一类功率端子以及一个第二类功率端子；

所述第二电流流动区域上连接一个所述第一类功率端子；

所述第二类功率端子安装于两个所述第一类功率端子之间；

所述第一IGBT模块芯片组和所述第二IGBT模块芯片组之间通过铝丝线键合连接。

优选的，所述第一类功率端子，包括：

一端子主体、以及两个端子引脚部，两个所述端子引脚部分别通过对应的第一过渡部垂直连接在所述端子主体的下端。

优选的，所述端子主体，包括：

一顶部，所述顶部设有一螺丝孔；

两个侧部，分别垂直于所述顶部并向下延伸，以分别在每个所述侧部的下方形成一突出部；

第二过渡部，每个所述侧部分别通过所述第二过渡部与所述顶部连接；

所述突出部的宽度与所述第一过渡部的宽度相等且小于所述第二过渡部的宽度。

优选的，所述端子引脚部，包括：

第一折弯结构，垂直于对应的所述侧部并在水平方向上呈L型延伸，第一过渡部连接于所述第一折弯结构的前端外侧；

第二折弯结构，垂直于所述第一折弯部并在垂直方向上背向所述端子主体延伸；

第三折弯结构，垂直于所述第二折弯部并在水平方向上背向所述端子主体延伸，并设一通孔。

优选的，每个所述端子引脚部，还包括：

第三过渡部，所述第一折弯结构通过所述第三过渡部与所述第二折弯部连接；第四过渡部，所述第二折弯结构通过所述第四过渡部与所述第三折弯部连接。

优选的，所述第三过渡部横截面与所述第四过渡部横截面相等；

所述第三过渡部横截面小于所述第一折弯机构的背向所述端子主体的一侧的底面。

优选的，所述第一IGBT模块芯片组包括一颗IGBT芯片和一颗二极管芯片。

优选的，所述第二IGBT模块芯片组包括一颗IGBT芯片和一颗二极管芯片。

优选的，所述陶瓷覆铜板上预留芯片焊接位置，设计有高温阻焊图形。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：节省了陶瓷覆铜板和IGBT模块芯片组，使得铝丝键合走线方向一致且紧密，键合铝丝排布平行有序，不容易分叉，提升了模块制造过程中良品率和应用过程中可靠性；同时优化了陶瓷覆铜板的布局结构，减少了IGBT模块芯片组的配比，降低了成本。

附图说明

图1是现有技术接线功率端子器件内部布线图；

图2是本实用新型的部分接线功率端子器件内部布线图；

图3是本实用新型的接线功率端子器件装配效果图；

图4是本实用新型的功率端子主视图；

图5是本实用新型的功率端子左视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种应用于感应加热的功率接线端子器件，包括：

基板21；

第一陶瓷覆铜板22，焊接于基板21上，第一陶瓷覆铜板22上焊接第一IGBT 模块芯片组24，并设有一第一电流流动区域27；

第二陶瓷覆铜板23，焊接于基板21上且位于第一陶瓷覆铜板22的一侧，第二陶瓷覆铜板23上焊接第二IGBT模块芯片组25，并设有一第二电流流动区域28；

第一陶瓷覆铜板22和第二陶瓷覆铜板23互相平行，且一起覆盖基板21上的全部接线区域；

第一电流流动区域27上连接一个第一类功率端子31以及一个第二类功率端子32；

第二电流流动区域28上连接一个第一类功率端子31；

第二类功率端子32安装于两个第一类功率端子31之间；

第一IGBT模块芯片组24和第二IGBT模块芯片组25之间通过铝丝线26键合连接。

传统的接线功率端子器件基板11采用4块陶瓷覆铜板12覆盖全部接线区域，每块陶瓷覆铜板12焊接一组IGBT模块13，这样的设计在装配时，使得铝丝14键合不能向同一方向走线，容易造成铝丝键合线分叉问题，模块应用过程中其可靠性较差。在本实施例中，新型的接线功率端子器件则采用两块第一陶瓷覆铜板22、第二陶瓷覆铜板23覆盖基板21的全部接线区域，铝丝26键合走线方向一致且紧密，解决了铝丝键合线分叉问题。

在一种较优的实施例中，如图4-5所示，第一类功率端子31，包括：一端子主体40、以及两个端子引脚部41，两个端子引脚部41分别通过对应的第一过渡部42垂直连接在端子主体40的下端。

具体的，端子主体40，包括：

一顶部401，顶部设有一螺丝孔402；

两个侧部403，分别垂直于顶部并向下延伸，以分别在每个侧部的下方形成一突出部404；

第二过渡部405，每个侧部403分别通过第二过渡部405与顶部401连接；

突出部404的宽度与第一过渡部42的宽度相等且小于第二过渡部405 的宽度。

具体的，端子引脚部41，包括：

第一折弯结构410，垂直于对应的侧部403并在水平方向上呈L型延伸，第一过渡部42连接于第一折弯结构410的前端外侧；

第二折弯结构411，垂直于第一折弯部410并在垂直方向上背向端子主体40延伸；

第三折弯结构412，垂直于第二折弯部411并在水平方向上背向端子主体40延伸，并设一通孔413。

具体的，端子引脚部41，还包括：

第三过渡部414，第一折弯结构410通过第三过渡部414与第二折弯部 411连接；

第四过渡部415，第二折弯结构411通过第四过渡部415与第三折弯部 412连接。

具体的，第三过渡部414横截面与第四过渡部415横截面相等；

第三过渡部414横截面小于第一折弯机构410的背向端子主体40的一侧的底面。

传统接线功率端子器件因第一类功率端子31和第二类功率端子32的距离过近，容易造成装配困难。为避免这种情况，在本实施例中，改进第一类功率端子31的侧部结构，改变端子引脚部41向外延伸至第一陶瓷覆铜板22 和第二陶瓷覆铜板23，既优化了铝丝键合线26的走向方向，又避免第一类功率端子31和第二类功率端子32距离太近而发生装配困难的情况。

本实施例中，第一过渡部42、第二过渡部405、第三过渡部414、第四过渡部415为电极折弯。

在一种较优的实施例中，第一类功率端子31、第二类功率端子32和第一陶瓷覆铜板22、第二陶瓷覆铜板23连接方式为真空焊接。在电子器件上的真空焊接一般采用软钎焊这种方式，对功率端子和陶瓷覆铜板等电子器件无腐蚀作用。

在一种较优的实施例中，第一IGBT模块芯片组24包括一颗IGBT芯片和一颗二极管芯片。

在一种较优的实施例中，第二IGBT模块芯片组25包括一颗IGBT芯片和一颗二极管芯片。

具体的，由IGBT芯片和二极管芯片的控制开关来控制功率接线端子电流的输入与输出。一般采用相同电流的IGBT芯片和二极管芯片，1:1配比的 IGBT模块芯片组，比原来采用IGBT芯片和二极管芯片(二极管电流是IGBT 芯片电流的一半)1:2配比的IGBT模块，达到更高的可靠性和生产的便捷性。

在一种较优的实施例中，第一陶瓷覆铜板22、第二陶瓷覆铜板23上预留芯片焊接位置，设计有高温阻焊图形。具体的，预留芯片焊接位置，设计有高温阻焊图形，能防止焊接芯片时发生偏移。

综上所述，与现有技术相比，优化陶瓷覆铜板的数量，采用两块第一陶瓷覆铜板22、第二陶瓷覆铜板23覆盖基板21的全部接线区域，设置两个第一类功率端子31，一个第二类功率端子32，避免模块制造过程中铝丝键合线 26分叉问题，最终达到提升模块性能的一致性和制造良率，降低模块制造成本。

Claims (10)

1.一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，包括：

基板；

第一陶瓷覆铜板，焊接于所述基板上，所述第一陶瓷覆铜板上焊接第一IGBT模块芯片组，并设有一第一电流流动区域；

第二陶瓷覆铜板，焊接于所述基板上且位于所述第一陶瓷覆铜板的一侧，所述第二陶瓷覆铜板上焊接第二IGBT模块芯片组，并设有一第二电流流动区域；

所述第一陶瓷覆铜板和所述第二陶瓷覆铜板互相平行，且一起覆盖所述基板上的全部接线区域；

所述第一电流流动区域上连接一个第一类功率端子以及一个第二类功率端子；

所述第二电流流动区域上连接一个所述第一类功率端子；

所述第二类功率端子安装于两个所述第一类功率端子之间；

所述第一IGBT模块芯片组和所述第二IGBT模块芯片组之间通过铝丝线键合连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，所述第一类功率端子，包括：

一端子主体、以及两个端子引脚部，两个所述端子引脚部分别通过对应的第一过渡部垂直连接在所述端子主体的下端。

3.根据权利要求2所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，所述端子主体，包括：

一顶部，所述顶部设有一螺丝孔；

两个侧部，分别垂直于所述顶部并向下延伸，以分别在每个所述侧部的下方形成一突出部；

第二过渡部，每个所述侧部分别通过所述第二过渡部与所述顶部连接；

所述突出部的宽度与所述第一过渡部的宽度相等且小于所述第二过渡部的宽度。

4.根据权利要求3所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，每个所述端子引脚部，包括：

第一折弯结构，垂直于对应的所述侧部并在水平方向上呈L型延伸，第一过渡部连接于所述第一折弯结构的前端外侧；

第二折弯结构，垂直于所述第一折弯部并在垂直方向上背向所述端子主体延伸；

第三折弯结构，垂直于所述第二折弯部并在水平方向上背向所述端子主体延伸，并设一通孔。

5.根据权利要求4所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，每个所述端子引脚部，还包括：

第三过渡部，所述第一折弯结构通过所述第三过渡部与所述第二折弯部连接；

第四过渡部，所述第二折弯结构通过所述第四过渡部与所述第三折弯部连接。

6.根据权利要求5所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，所述第三过渡部横截面与所述第四过渡部横截面相等；

所述第三过渡部横截面小于所述第一折弯机构的背向所述端子主体的一侧的底面。

7.根据权利要求1所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，所述第一类功率端子、所述第二类功率端子和所述陶瓷覆铜板连接方式为真空焊接。

8.根据权利要求1所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，所述第一IGBT模块芯片组包括一颗IGBT芯片和一颗二极管芯片。

9.根据权利要求1所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，所述第二IGBT模块芯片组包括一颗IGBT芯片和一颗二极管芯片。

10.根据权利要求1所述的一种应用于感应加热的接线功率端子器件，其特征在于，所述陶瓷覆铜板上预留芯片焊接位置，设计有高温阻焊图形。

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