一种降低热阻的功率模块的制作方法

本发明涉及功率模块，尤其涉及一种降低热阻的功率模块。

背景技术：

1、考虑到功率模块的装配及散热，通常会在基板3(dbc、amb等)下方焊接一块底板1，底板1一般有带翅片(图1所示)和不带翅片(图2)两种，材料通常为铜、铜合金、铝、铝碳化硅等。底板1表面一般有金属镀层或没有镀层。基板3和底板1之间的焊料层2，一般称为底板焊料层2，材料通常为锡基焊料(锡银铜、锡锑或锡银铜锑)。由于焊接面积较大容易出现大面积的焊接空洞，且考虑到模块在服役过程中的热失配导致的焊料层2分层，该底板焊料层2厚度一般较厚，通常在100微米以上。又由于该焊料层2的热导率(一般小于60w/(m*k))远小于铜底板1的热导率(一般而言，大于350w/(m*k))，对于功率模块而言，特别是对水冷散热的应用(如车载驱动逆变器)的功率模块而言，如何提升其纵向整体结构的热导率(功率模块纵向整体结构的热导率的提升，有利于提升功率模块的通电流能力，从而提升系统的功率密度)，成了目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种降低热阻的功率模块，包括从下到上依次设置的底板、基板以及功率芯片，所述底板的焊接面通过焊料层焊接有所述基板，所述基板上焊接有所述功率芯片；所述底板的焊接面上还固设有凸台结构，所述凸台结构位于所述功率芯片向所述底板的纵向投影方向，所述凸台结构在所述功率芯片的纵向投影区域中的面积不小于所述功率芯片面积的10％。

2、较佳地，所述凸台结构位于所述焊料层中，所述凸台结构的高度不小于所述焊料层高度的10％，且不大于所述焊料层的高度。

3、较佳地，所述凸台结构位于所述功率芯片的正下方。

4、较佳地，所述底板为平板或中间凹陷结构。

5、较佳地，所述凸台结构包括至少一个或多个凸台。

6、与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

7、功率芯片属于发热器件，散热路径主要是从功率芯片向底板扩散，因此，本发明在功率芯片的纵向投影方向的底板上设置有凸台结构，可以有效降低该方向热阻，从而提升功率模块的通电流能力。

技术特征：

1.一种降低热阻的功率模块，包括从下到上依次设置的底板、基板以及功率芯片，所述底板的焊接面通过焊料层焊接有所述基板，所述基板上焊接有所述功率芯片；其特征在于，所述底板的焊接面上还固设有凸台结构，所述凸台结构位于所述功率芯片向所述底板的纵向投影方向，所述凸台结构在所述功率芯片的纵向投影区域中的面积不小于所述功率芯片面积的10％。

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述凸台结构位于所述焊料层中，所述凸台结构的高度不小于所述焊料层高度的10％，且不大于所述焊料层的高度。

3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述凸台结构位于所述功率芯片的正下方。

4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述底板为平板或中间凹陷结构。

5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述凸台结构包括至少一个或多个凸台。

技术总结
本发明提供了一种降低热阻的功率模块，包括从下到上依次设置的底板、基板以及功率芯片，所述底板的焊接面通过焊料层焊接有所述基板，所述基板上焊接有所述功率芯片；所述底板的焊接面上还固设有凸台结构，所述凸台结构位于所述功率芯片向所述底板的纵向投影方向，所述凸台结构在所述功率芯片的纵向投影区域中的面积不小于所述功率芯片面积的10％。功率芯片属于发热器件，散热路径主要是从功率芯片向底板扩散，因此，本发明在功率芯片的纵向投影方向的底板上设置有凸台结构，可以有效降低该方向热阻，从而提升功率模块的通电流能力。

技术研发人员：鲁凯,王涛,邹欣
受保护的技术使用者：苏州悉智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16