一种散热基板及车用级功率模块的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种散热基板及车用级功率模块。

背景技术：

1、得益于国家节能减排政策的提出，以及对于新能源行业的大力支持和发展，电动汽车市场变得越来越大，而作为其核心组成部分之一的车用级功率模块，其需求量正在快速增长，前景呈现出一片欣欣向荣之象。

2、说到功率模块，自然就绕不开各种功率型电子元器件。诸如像igbt、mosfet等车用功率模块的关键元器件，其发热和散热一直是一个无法避免的课题。如何散热以及散热性能的优劣将会直接影响这些关键元器件的性能和使用寿命，从而影响整个功率模块的性能和使用寿命，进而影响到电动汽车的性能和使用寿命，甚至人身的安全性都将受到威胁。由此可见，功率模块的散热非常重要。

3、目前，功率模块主要有两种散热结构，一种是平板型，通过刷导热硅脂实现连接散热，另一种是pinfin型，在功率模块的铜基板底部冲压出圆柱形散热柱，散热柱可以直接插入冷却液中，散热性能较平板型有明显提升。但该结构还是存在不足，圆柱形散热柱之间的间隙太大，冷却液与基板的接触面不够大，减少了冷却液和散热柱表面的热传递，削弱了模块的散热性能，限制了功率模块的发展。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种散热基板，包括基板本体，所述基板本体的散热面上设有多个散热柱，各所述散热柱沿与所述散热面平行方向的横截面呈现子弹形状；

2、所述散热柱的前部为半圆形，所述散热柱的后部为半椭圆形，所述前部和所述后部的连接部分为矩形，以呈现所述子弹形状。

3、优选的，所述前部、所述连接部分和所述后部的长度比例为4:5:9，所述横截面的长宽比为9:4。

4、优选的，所述前部与所述连接部分之间、所述后部与所述连接部分之间均为平滑连接。

5、优选的，所述散热柱的所述横截面的对称轴与所述基板本体的长边平行。

6、优选的，各所述散热柱呈阵列分布于所述散热面上。

7、优选的，各所述散热柱沿所述散热面的短边方向排列成多行，同一行的相邻所述散热柱之间的间距大于所述横截面的长度尺寸，各所述散热柱与相邻行中的所述散热柱在所述短边方向相错分布；

8、各所述散热柱沿所述散热面的长边方向排列成多列，同一列的相邻所述散热柱之间的间距小于或等于所述横截面的宽度尺寸，各所述散热柱与相邻列中的所述散热柱在所述长边方向相错分布。

9、优选的，各所述散热柱沿与所述散热面垂直方向的高度为0.1mm-10mm。

10、本发明还提供一种车用级功率模块，包括上述的基板本体，所述车用级功率模块的覆铜板连接所述基板本体的背离所述散热面的一侧的焊接面。

11、优选的，所述焊接面上设有焊接凸包，以与所述覆铜板焊接连接，所述焊接凸包的高度大于0.1mm。

12、上述技术方案具有如下优点或有益效果：将散热柱设计为子弹形状，增加冷却液和散热柱的接触面积的同时提高了冷却液的热传输效率，从而有效提升散热基板的散热能力。

技术特征：

1.一种散热基板，其特征在于，包括基板本体，所述基板本体的散热面上设有多个散热柱，各所述散热柱沿与所述散热面平行方向的横截面呈现子弹形状；

2.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，所述前部、所述连接部分和所述后部的长度比例为4:5:9，所述横截面的长宽比为9:4。

3.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，所述前部与所述连接部分之间、所述后部与所述连接部分之间均为平滑连接。

4.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，所述散热柱的所述横截面的对称轴与所述基板本体的长边平行。

5.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，各所述散热柱呈阵列分布于所述散热面上。

6.根据权利要求5所述的散热基板，其特征在于，各所述散热柱沿所述散热面的短边方向排列成多行，同一行的相邻所述散热柱之间的间距大于所述横截面的长度尺寸，各所述散热柱与相邻行中的所述散热柱在所述短边方向相错分布；

7.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，各所述散热柱沿与所述散热面垂直方向的高度为0.1mm-10mm。

8.一种车用级功率模块，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的基板本体，所述车用级功率模块的覆铜板连接所述基板本体的背离所述散热面的一侧的焊接面。

9.根据权利要求8所述的车用级功率模块，其特征在于，所述焊接面上设有焊接凸包，以与所述覆铜板焊接连接，所述焊接凸包的高度大于0.1mm。

技术总结
本发明提供一种散热基板及车用级功率模块，涉及半导体技术领域，包括：基板本体，所述基板本体的散热面上设有多个散热柱，各所述散热柱沿与所述散热面平行方向的横截面呈现子弹形状；所述散热柱的前部为半圆形，所述散热柱的后部为半椭圆形，所述前部和所述后部的连接部分为矩形，以呈现所述子弹形状。有益效果是将散热柱设计为子弹形状，增加冷却液和散热柱的接触面积的同时提高了冷却液的热传输效率，从而有效提升散热基板的散热能力。

技术研发人员：张梦圆,陈烨,郑松林,姚礼军,刘志红
受保护的技术使用者：斯达半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24