封装外壳207高出第一绝缘层和第二绝缘层第一预设高度0.5mm，以保证第一散热层301能够露出封装外壳207达到第一预设距离(例如0.9mm等)，同时第二散热层204c能够露出封装外壳207达到第二预设距离(例如1.5mm等)，从而保证第一散热层和第二散热层能够充分地暴露在封装外壳外部，以实现更好的散热效果O
[0063]需要说明的是，在本发明的不同实施例中，第一预设距离与第二预设距离既可以相等，也可以不相等，本发明不限于此。例如，在本发明的不同实施例中，第一预设距离和第二预设距离可以在[0.7，1.5mm]的范围内取值，例如0.9mm、1.1mm或1.3mm等。
[0064]本实施例中，封装外壳207为一体化转模成型工艺制作的塑料外壳，而制作该封装外壳的材料还同时作为填充物而填充在封装外壳以及由第一散热板、金属垫片、芯片以及第二散热板构成的三明治结构之间。
[0065]在上述双面散热功率模块的实现过程，首先将具有功率转化功能的半导体芯片(正面放置或反面放置)通过某种焊接工艺焊接到集成式散热衬板(即第一散热板)的表面，再把放置于半导体芯片表面、散热衬板上电极表面的金属垫片焊接到另外一个集成式散热衬板(即第二散热板，包括:第一电路层、第二散热层和第二绝缘层)的表面，然后分别将这两个散热衬板通过特定夹具焊接成一体，同时，将电极端子分别焊接在散热衬板的两侦U，最后，通过一体化转模成型工艺将上述焊接件塑封成模块外壳，由此便构建了如图8所示的电动汽车用双面散热集成式功率模块，实现了集成式双面散热、工艺简化、结构紧凑、重量轻便的优点。
[0066]从上述描述中可以看出，本实施例提供了一种无键合引线的功率模块，从而避免了键合引线脱落或根部断裂而引起的功率模块长期可靠性失效的问题。同时，该功率模块由于不存在大量的键合引线，因此也可以避免因大量键合引线的使用而导致功率模块内部存在较大寄生电感的问题，从而保证了模块的性能可靠。
[0067]本实施例所提供的电动汽车功率模块将具有功率转化功能的半导体芯片通过特定互连技术分别焊接到上下两个集成有散热器的散热衬板上，根据功率模块所实现的功能应用不同可以将半导体芯片在焊接时采用正面放置或反面放置，并通过金属垫片调节由于半导体芯片厚度不同所产生的高度差，电极端子分别布置于散热衬板的两侧，最后通过一体化转模成型工艺填充内部间隙并封装模块外壳。该功率模块摒弃了传统功率模块中键合引线、硅胶/环氧树脂、散热基板以及导热硅脂材料，集成了外部散热器，实现了真正意义上的直接衬板冷却双面散热模式。
[0068]应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
[0069]说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
[0070]为了方便，在此使用的多个项目、结构单元、组成单元和/或材料可出现在共同列表中。然而，这些列表应解释为该列表中的每个元素分别识别为单独唯一的成员。因此，在没有反面说明的情况下，该列表中没有一个成员可仅基于它们出现在共同列表中便被解释为相同列表的任何其它成员的实际等同物。另外，在此还可以连同针对各元件的替代一起来参照本发明的各种实施例和示例。应当理解的是，这些实施例、示例和替代并不解释为彼此的等同物，而被认为是本发明的单独自主的代表。
[0071]此外，所描述的特征、结构或特性可以任何其他合适的方式结合到一个或多个实施例中。在上面的描述中，提供一些具体的细节，例如长度、高度等，以提供对本发明的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将明白，本发明无需上述一个或多个具体的细节便可实现，或者也可采用其它方法、组件、材料等实现。在其它示例中，周知的结构、材料或操作并未详细示出或描述以免模糊本发明的各个方面。
[0072]虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。
【主权项】
1.一种双面散热电动汽车功率模块，其特征在于，所述功率模块包括: 第一散热板； 芯片，其焊接在所述第一散热板的对应位置上； 第二散热板，所述芯片和/或所述第一散热板与所述第二散热板的相应端口电连接； 功率端子和控制端子，所述功率端子和控制端子与所述第一散热板连接；以及， 封装外壳。2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第一散热板包括: 第一散热层，其散热面延伸出所述封装外壳的表面，用于对所述功率模块进行散热； 第一绝缘层和第一电路层，所述第一绝缘层设置在所述第一散热层与第一电路层之间，所述芯片焊接在所述第一电路层的对应位置上。3.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一散热层、第一绝缘层和第一电路层是通过一体加工成型工艺制造的，所述第一散热层包括具有一定预设高度的第一散热片。4.如权利要求2或3所述的功率模块，其特征在于，所述第一散热层露出所述封装外壳并达到第一预设距离。5.如权利要求1?4中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述第二散热板包括: 第二散热层，其散热面延伸出所述封装外壳的表面，用于对所述功率模块进行散热； 第二绝缘层和第二电路层，所述第二绝缘层设置在所述第二散热层与第二电路层之间，所述芯片和第一散热板与所述第二电路层的对应端口电连接。6.如权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述第二散热层、第二绝缘层和第二电路层是通过一体加工成型工艺制造的，所述第一散热层包括具有一定预设高度的第一散热片。7.如权利要求5或6所述的功率模块，其特征在于，所述第二散热层露出所述封装外壳并达到第二预设距离。8.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述芯片和/或所述第一散热板的端口通过金属垫片与所述第二散热板的相应端口电连接。9.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述芯片包括第一芯片和第二芯片，其中，所述第二芯片正装式焊接在所述第一散热板的对应位置上，所述第一芯片倒装式焊接在所述第一散热板的对应位置上。10.如权利要求1?9中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述封装外壳为一体化转模成型工艺制作的外壳。11.如权利要求1?10中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括用于填充所述封装外壳内剩余空间的填充物，所述填充物的材料与所述封装外壳的材料相同。
【专利摘要】本发明公开了一种双面散热电动汽车功率模块，该功率模块包括：第一散热板；芯片，其焊接在第一散热板的对应位置上；第二散热板，芯片和/或第一散热板与第二散热板的相应端口电连接；与第一散热板连接的功率端子和控制端子；以及，封装外壳。该功率模块集成了双面散热器，实现了真正意义上的直接衬板冷却双面散热，有效提高了功率模块的散热性能。
【IPC分类】H01L23/34
【公开号】CN105070695
【申请号】CN201510503696
【发明人】吴义伯, 王彦刚, 马雅青, 李云, 戴小平, 刘国友
【申请人】株洲南车时代电气股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月14日