一种用于半导体元件散热底板的绝缘导热结构及其散热底板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于半导体元件散热底板的绝缘导热结构及其散热底板，所述绝缘导热结构包括用于安置半导体元件的导热层及用于灌封的绝缘导热硅胶层；所述导热层包括第一导热硅脂层、第二导热硅脂层和聚酰亚胺薄膜层，所述第一导热硅脂层设置在散热底板上的半导体元件固定位置上；所述聚酰亚胺薄膜层对应设置在第一导热硅脂层的上表面上；所述第二导热硅脂层对应设置在聚酰亚胺薄膜的上表面上；所述绝缘导热硅胶层整体灌封导热层以及其上的半导体元件。本实用新型可将多个半导体元件安装在一块散热底板上，并且具有可靠的绝缘性能和良好的导热性能。
【专利说明】一种用于半导体元件散热底板的绝缘导热结构及其散热底板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种绝缘导热结构，具体涉及一种半导体元件散热底板的绝缘导热结构。
【背景技术】
[0002]因某些封装的功率型半导体元件的散热背板与电极(通常是阴极)是相连的，这就要求安装这每个与半导体元件直接接触的散热底板必须彼此绝缘并且与设备外壳也良好绝缘；
[0003]但实际设备中通常会有多个半导体元件组成，若半导体元件直接与散热板接触就需要多个彼此绝缘的散热板，这样就会使得结构变得非常复杂，并且也使得体积变大，安装不便。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:若半导体元件直接与散热板接触就需要多个彼此绝缘的散热板，这样就会使得结构变得非常复杂，并且也使得体积变大，安装不便，从而提供一种半导体元件散热底板的绝缘导热结构。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种用于半导体元件散热底板的绝缘导热结构，所述绝缘导热结构包括用于安置半导体元件的绝缘导热层及用于灌封的导热硅胶层；所述绝缘导热层包括第一导热硅脂层、第二导热硅脂层和聚酰亚胺薄膜绝缘层，所述第一导热硅脂层设置在散热底板上的半导体元件固定位置上；所述聚酰亚胺薄膜绝缘层对应设置在第一导热硅脂层的上表面上；所述第二导热硅脂层对应设置在聚酰亚胺薄膜绝缘层的上表面上；所述导热硅胶层整体灌封导热层以及其上的半导体元件。
[0007]在本实用新型的一个优选实施例中，所述聚酰亚胺薄膜的四周边缘大于半导体元件背板的四周边缘3?6mm。
[0008]在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一导热硅脂层与第二导热硅脂层的厚度为0.0lmm?0.03mm，聚酰亚胺薄膜绝缘层的厚度为0.02mm。
[0009]一种半导体元件散热底板，其包括散热底板和若干半导体元件，其特征在于，所述散热底板上的半导体元件固定位置上分别设置有权利要求1至3中任一项所述的绝缘导热结构，所述若干半导体元件分别对应的安置在绝缘导热结构中的导热层上，并由绝缘导热硅胶层整体灌封。
[0010]在本实用新型的一个优选实施例中，所述半导体元件通过固定压板安置在绝缘导热结构中的导热层上。
[0011]通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0012]本实用新型可将多个半导体元件安装在一块散热底板上，并且具有可靠的绝缘性能和良好的导热性能。
[0013]本实用新型结构简单，体积小，安装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型的结构示意图；
[0016]图2为绝缘导热结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0018]参见图1，在本实用新型中，若干个半导体元件200设置在同一个散热底板100上，为了使得干个半导体元件200与散热底板100之间能够有可靠的绝缘和有良好的导热性能，在若干个半导体元件200与散热底板100之间设置一个绝缘导热结构。
[0019]参见图1和图2绝缘导热结构包括若干个第一导热硅脂层300、若干个聚酰亚胺薄膜400和若干个第二导热娃脂层500。
[0020]若干个第一导热硅脂层300，每个第一导热硅脂层300都相同，厚度均为0.0lmm?
0.03mm,每个第一导热娃脂层300对应设置在散热底板100上每个半导体兀件200的固定
位置上。
[0021]第一导热硅脂层300，具有良好的导热性能，有利于将半导体元件200产生的热量快速传递到散热底板100上，另外，第一导热硅脂层300也具有一定的绝缘性能。
[0022]若干个聚酰亚胺薄膜400，厚度为0.02mm,具有良好的绝缘性能，这样，使得每个半导体元件200与散热底板100之间都具有有良好的绝缘性，每个聚酰亚胺薄膜400对应覆盖在每个第一导热硅脂层300上，并且在覆盖时，要挤出聚酰亚胺薄膜400与第一导热硅脂层300之间的气泡。
[0023]为了满足设备电压等级下的爬电距离，聚酰亚胺薄膜400的四周边缘大于半导体元件背板的四周边缘3?6mm。
[0024]若干个第二导热硅脂层500，具体与第一导热硅脂层300相同，厚度也均为
0.0lmm?0.03mm,具有良好的导热性能。
[0025]每个第二导热硅脂层500对应设置在每个聚酰亚胺薄膜400上表面，其是用来进一步的提高本机构传热性能，从而有利于将半导体元件200产生的热量快速传递到散热底板100上。
[0026]若干个半导体元件200，每个半导体元件200对应安置在每个第二导热硅脂层500的中间位置上，从而实现与绝缘导热结构接触。
[0027]为了使得半导体元件200能够与绝缘导热结构紧密接触，加快传热性能，在半导体元件200上设置有固定压板600。[0028]固定压板600，盖压在半导体元件200上，并且固定压板500盖压在半导体元件200上后，再用螺栓将压板600紧固于绝缘导热结构上，从而实现半导体元件200与绝缘导热结构紧密接触。
[0029]将上述元件都安置好后，本实用新型通过浇筑模具将所有元件框好，然后将调好的绝缘导热硅胶倒入模具，这样绝缘导热结构上为形成一个绝缘导热硅胶层700，并且绝缘导热娃胶层700会将导热结构与散热底板100和若干个半导体兀件200整体灌封。
[0030]绝缘导热硅胶层700，具有良好的导热性能和具有一定的绝缘性能。
[0031]本实用新型提供的绝缘导热结构为半导体元件200在工作时产生的热量提供了两个散热通道，分别为主散热通道和副散热通道。
[0032]主散热通道:半导体元件200在工作时产生热量的一部分会经过半导体元件200背板向下传递到第二导热硅脂层500，第二导热硅脂层500再将热量传递到聚酰亚胺薄膜400，聚酰亚胺薄膜400再将热量传递到第一导热硅脂层300，第一导热硅脂层300最后将热量传递到散热底板100上，从而将热量耗散掉。
[0033]副散热通道:半导体元件200在工作时产生热量的另一部分会经过半导体元件200的塑壳向上传递到固定压板600上，固定压板600再将热量传递到绝缘导热硅胶层700，绝缘导热硅胶层700最后将热量传递到散热底板100和空气中，从而将热量耗散掉。
[0034]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种用于半导体元件散热底板的绝缘导热结构，其特征在于:所述绝缘导热结构包括用于安置半导体元件的绝缘导热层及用于灌封的导热硅胶层；所述绝缘导热层包括第一导热硅脂层、第二导热硅脂层和聚酰亚胺薄膜绝缘层，所述第一导热硅脂层设置在散热底板上的半导体元件固定位置上；所述聚酰亚胺薄膜绝缘层对应设置在第一导热硅脂层的上表面上；所述第二导热硅脂层对应设置在聚酰亚胺薄膜绝缘层的上表面上；所述导热硅胶层整体灌封导热层以及其上的半导体元件。
2.根据权利要求1所述的一种半导体元件散热底板的绝缘导热结构，其特征在于:所述聚酰亚胺薄膜的四周边缘大于半导体元件背板的四周边缘3?6_。
3.根据权利要求1所述的一种半导体元件散热底板的绝缘导热结构，其特征在于:所述第一导热硅脂层与第二导热硅脂层的厚度为0.0lmm?0.03mm，聚酰亚胺薄膜绝缘层的厚度为0.02mm。
4.一种半导体元件散热底板，其包括散热底板和若干半导体元件，其特征在于，所述散热底板上的半导体元件固定位置上分别设置有权利要求1至3中任一项所述的绝缘导热结构，所述若干半导体元件分别对应的安置在绝缘导热结构中的导热层上，并由绝缘导热硅胶层整体灌封。
5.根据权利要求4所述的一种散热底板，其特征在于:所述半导体元件通过固定压板安置在绝缘导热结构中的导热层上。
【文档编号】H01L23/367GK203573970SQ201320685835
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】高岩, 黄再先 申请人:上海一电集团有限公司