功率模块和功率模块的制备方法与流程

本发明涉及功率模块，尤其是涉及一种功率模块和功率模块的制备方法。

背景技术：

1、相关技术中，功率模块通常为单面散热，即功率芯片损耗产生的热量通过dbc板的铜层单向传导至散热器或散热面进行。然而，上述散热方式虽然能够解决一定的散热需求，但并不能解决一些大热量的散热需求，且单面散热的功率模块为满足散热需求会将体积增大，以达到散热效果，从而会制约功率模块进一步小型化设计。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种功率模块，可以提高功率模块的散热效率，提升功率模块的可靠性和刚性强度，便于对功率模块小型化设计。

2、本发明的另一个目的在于提出一种功率模块的制备方法。

3、根据本发明第一方面实施例的功率模块，包括：塑封体；第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板均设在所述塑封体内，且所述第一基板和所述第二基板分别位于所述基板的厚度方向的两侧侧，所述第一基板的远离所述第二基板的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的一侧表面平齐，所述第二基板的远离所述第一基板的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的另一侧表面平齐；多个芯片，多个所述芯片均设在所述塑封体内，多个所述芯片包括至少一个驱动芯片和至少一个功率芯片，所述功率芯片设在所述第一基板上；多个引脚，多个所述引脚包括控制引脚和功率引脚，所述功率引脚的一端与所述第一基板相连且与所述功率芯片电连接，所述控制引脚的一端上设有所述驱动芯片，所述功率引脚的另一端和所述控制引脚的另一端均伸出所述塑封体外；至少一个弹性导热件，所述弹性导热件连接在所述第一基板和所述第二基板之间，所述弹性导热件适于将所述芯片的热量通过所述第一基板和/或所述第二基板导向所述塑封体的外部。

4、根据本发明实施例的功率模块，通过使第一基板和第二基板分别位于沿塑封体的厚度方向的两侧，且第一基板和第二基板通过弹性导热件相连，第一基板的远离第二基板的一侧表面与塑封体的厚度方向的一侧表面平齐，第二基板的远离第一基板的一侧表面与塑封体的厚度方向的另一侧表面平齐。由此，与传统的功率模块相比，可以提高功率模块的散热效率，提升功率模块的可靠性和刚性强度，便于对功率模块小型化设计。

5、根据本发明的一些实施例，所述弹性导热件为多个，多个所述弹性导热件邻近所述功率芯片设置，和/或多个所述弹性导热件分别设在所述第一基板的倾斜相对的两个拐角处，和/或多个所述弹性导热件分别设在所述第一基板的四个拐角处，和/或多个所述弹性导热件间隔设在所述第一基板的中部，和/或多个所述弹性导热件分别设在所述第一基板的边缘的中部，和/或所述第一基板包括多个导电区，所述功率芯片为多个，多个所述功率芯片分别设在多个所述导电区内，且每个所述导电区内设有至少一个所述弹性导热件。

6、根据本发明的一些实施例，所述弹性导热件止抵在所述第一基板和所述第二基板之间。

7、根据本发明的一些实施例，所述弹性导热件包括：弹性导热本体；两个导热片，两个所述导热片分别连接在所述弹性导热本体的两端，两个所述导热片分别与所述第一基板和所述第二基板相连。

8、根据本发明的一些实施例，所述第一基板上形成有第一凹槽，所述第二基板上形成有第二凹槽，两个所述导热片中的其中一个位于所述第一凹槽内，两个所述导热片中的另一个位于所述第二凹槽内。

9、根据本发明的一些实施例，每个所述导热片的横截面积大于等于所述弹性导热本体的横截面积，每个所述导热片的横截面积小于所述第一基板和所述第二基板的厚度方向上的一侧表面的面积。

10、根据本发明的一些实施例，所述第一基板和所述第二基板均为dbc板，其中，所述dbc板包括第一铜层和陶瓷层，所述第一铜层设在所述陶瓷层的厚度方向的一侧，所述功率芯片设在所述第一基板的所述第一铜层，所述第一基板的所述陶瓷层的厚度方向的另一侧表面与所述塑封体的厚度方向的所述一侧表面平齐，所述第二基板的所述陶瓷层的厚度方向的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的所述另一侧表面平齐；或所述dbc板包括第一铜层、陶瓷层和第二铜层，所述第一铜层和所述第二铜层分别设在所述陶瓷层的厚度方向的两侧，所述功率芯片设在所述第一基板的所述第一铜层，所述第一基板的所述第二铜层的厚度方向的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的所述一侧表面平齐，所述第二基板的所述第二铜层的厚度方向的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的所述另一侧表面平齐。

11、根据本发明第二方面实施例的功率芯片的制备方法，所述功率芯片为根据本发明上述第一方面实施例的功率模块，包括以下步骤：

12、s1、将功率芯片、弹性导热件和功率引脚通过锡膏连接在第一基板上，并对带有所述功率芯片、所述弹性导热件和所述功率引脚的所述第一基板进行回流焊；

13、s2、将驱动芯片通过银浆连接在控制引脚上后进行固化处理；

14、s3、进行打线处理，以使所述驱动芯片与所述功率芯片电连接、所述驱动芯片与所述控制引脚电连接、所述功率芯片与所述功率引脚电连接；

15、s4、第二基板与所述弹性导热件相连，以得到功率本体；

16、s5、对所述功率本体进行注塑并固化，以使所述功率本体外形成塑封体。

17、根据本发明的一些实施例，在所述功率本体的注塑过程中，所述弹性导热件被压缩在所述第一基板和所述第二基板之间。

18、根据本发明的一些实施例，在步骤s3中，所述驱动芯片通过第一引线与所述功率芯片电连接，所述驱动芯片通过所述第一引线与所述控制引脚电连接，所述功率芯片通过第二引线与所述功率引脚电连接。

19、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种功率模块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述弹性导热件为多个，多个所述弹性导热件邻近所述功率芯片设置，和/或

3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述弹性导热件止抵在所述第一基板和所述第二基板之间。

4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述弹性导热件包括：

5.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述第一基板上形成有第一凹槽，所述第二基板上形成有第二凹槽，两个所述导热片中的其中一个位于所述第一凹槽内，两个所述导热片中的另一个位于所述第二凹槽内。

6.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，每个所述导热片的横截面积大于等于所述弹性导热本体的横截面积，每个所述导热片的横截面积小于所述第一基板和所述第二基板的厚度方向上的一侧表面的面积。

7.根据权利要求1-6任一项所述的功率模块，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板均为dbc板，

8.一种功率模块的制备方法，所述功率芯片为根据权利要求1-7任一项所述的功率芯片，

9.根据权利要求8所述的功率模块的制备方法，其特征在于，在所述功率本体的注塑过程中，所述弹性导热件被压缩在所述第一基板和所述第二基板之间。

10.根据权利要求8所述的功率模块的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，所述驱动芯片通过第一引线与所述功率芯片电连接，所述驱动芯片通过所述第一引线与所述控制引脚电连接，所述功率芯片通过第二引线与所述功率引脚电连接。

技术总结
本发明公开了一种功率模块和功率模块的制备方法，功率模块包括：塑封体；第一基板和第二基板分别位于塑封体的厚度方向的两侧，第一基板的远离第二基板的一侧表面与塑封体的厚度方向的一侧表面平齐，第二基板的远离第一基板的一侧表面与塑封体的厚度方向的另一侧表面平齐；每个芯片设在第一基板上；每个引脚的一端与第一基板相连且与对应的芯片电连接，每个引脚的另一端伸出塑封体外；弹性导热件连接在第一基板和第二基板之间，弹性导热件适于将芯片的热量通过第一基板和/或第二基板导向塑封体的外部。根据本发明的功率模块，可以提高功率模块的散热效率、可靠性和刚性强度，便于对功率模块小型化设计。

技术研发人员：刘剑,成章明,别清峰,李正凯,谢地林,周文杰
受保护的技术使用者：海信家电集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11