双面散热的功率模块的制作方法

本技术涉及功率模块，具体是一种双面散热的功率模块。

背景技术：

1、为了提高功率半导体模块的散热能力，提高模块的通流能力，功率半导体模块行业内逐渐出现了双面散热模块，代表结构如infineon technologies ag申请的专利(图1，公开号us20220238413a1)和比亚迪股份有限公司申请的专利(图2，公开号cn206210776u)，这两件专利均采用两块覆铜陶瓷基板(dbc或amb)作为上下的电路回路和外部绝缘，分别采用垫片(如图1所示)、电气转接块(图2中附图标记31、32)作为模块的空间支撑，以提供门极wirebond互连的空间，其他部分填充塑封料实现保护。这种结构虽然实现了双面散热，但由于芯片发射区增加了垫片、电气转接块，导致以下问题：1、增长了散热路径，热阻不理想；2、部件增多，组装和工艺过程复杂；3、门极采用打线互连，寄生参数大，长期可靠性低。

技术实现思路

1、实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种双面散热的功率模块，以解决现有双面散热功率模块存在的散热路径长，热阻不理想、部件多，组装和工艺过程复杂、可靠性低等问题。

2、技术方案：本实用新型的一种双面散热的功率模块，包括下散热板和上散热板，下散热板和上散热板之间设置芯片，所述上散热板包括连通芯片的栅极与g端子的第一上散热板、连通芯片源极和n端子的第二上散热板，所述下散热板连通芯片漏极与p端子；所述第一上散热板、第二上散热板与芯片上表面的边缘凸起的第一钝化区相对应的位置设置有凹槽，第一上散热板与第二上散热板之间有间隙；芯片与下散热板、上散热板之间焊接或烧结。

3、优选地，所述芯片上表面还有第二钝化区，所述第二钝化区位于第一上散热板与第二上散热板之间的间隙中。

4、优选地，所述凹槽与芯片的钝化区之间、第一上散热板与下散热板之间、第二上散热板与下散热板之间的空区内填充有绝缘材料。

5、优选地，所述第一上散热板与第二上散热板之间的间隙内填充有绝缘材料。

6、优选地，所述凹槽的截面形状为矩形、梯形、半圆形结构中的一种。

7、优选地，所述绝缘材料为环氧树脂、液态环氧、硅凝胶绝缘填充材料中的一种。

8、优选地，所述第一上散热板的厚度不小于0.5mm。

9、优选地，所述第二上散热板的厚度不小于0.5mm。

10、优选地，所述第一上散热板、第二上散热板、下散热板为铜箔。

11、优选地，所述凹槽开口处倒圆角。

12、有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

13、1、将现有技术中的垫片、电气转接块去除，直接采用铜箔材质的上散热板与芯片栅极、源极相连，缩短芯片散热路径，降低热/电阻；

14、2、去除栅极打线结构，采用焊接或烧结方式，减少栅极寄生参数，提升可靠性；

15、3、芯片边缘钝化区上方散热板的凹槽结构，实现足够的隔离/工艺间隙，保证栅极、源极连接的第一上散热板与第二上散热板之间的绝缘要求。

技术特征：

1.一种双面散热的功率模块，包括下散热板和上散热板，下散热板和上散热板之间设置芯片，其特征在于：所述上散热板包括连通芯片的栅极与g端子的第一上散热板、连通芯片源极和n端子的第二上散热板，所述下散热板连通芯片漏极与p端子；所述第一上散热板、第二上散热板与芯片上表面的边缘凸起的第一钝化区相对应的位置设置有凹槽，第一上散热板与第二上散热板之间有间隙；芯片与下散热板、上散热板之间焊接或烧结。

2.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述芯片上表面还有第二钝化区，所述第二钝化区位于第一上散热板与第二上散热板之间的间隙中。

3.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述凹槽与芯片的钝化区之间、第一上散热板与下散热板之间、第二上散热板与下散热板之间的空区内填充有绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述第一上散热板与第二上散热板之间的间隙内填充有绝缘材料。

5.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述凹槽的截面形状为矩形、梯形、半圆形结构中的一种。

6.根据权利要求3或4所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述绝缘材料为环氧树脂、液态环氧、硅凝胶绝缘填充材料中的一种。

7.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述第一上散热板的厚度不小于0.5mm。

8.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述第二上散热板的厚度不小于0.5mm。

9.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述第一上散热板、第二上散热板、下散热板为铜箔。

10.根据权利要求1所述的双面散热的功率模块，其特征在于：所述凹槽开口处倒圆角。

技术总结
本技术公开了一种双面散热的功率模块，包括下散热板和上散热板，下散热板和上散热板之间设置芯片，上散热板包括连通芯片的栅极与G端子的第一上散热板、连通芯片源极和N端子的第二上散热板，下散热板连通芯片漏极与P端子；第一上散热板、第二上散热板与芯片上表面的边缘凸起的第一钝化区相对应的位置设置有凹槽，第一上散热板与第二上散热板之间有间隙；芯片与下散热板、上散热板之间焊接或烧结。本技术将现有技术中的垫片、电气转接块去除，采用铜箔材质的上散热板与芯片栅极、源极、漏极相连，缩短芯片散热路径，降低热/电阻；去除栅极打线结构，减少栅极寄生参数；散热板的凹槽结构，保证栅极、源极连接的散热板之间的绝缘要求。

技术研发人员：洪涛,侯利虎
受保护的技术使用者：无锡芯动半导体科技有限公司
技术研发日：20230810
技术公布日：2024/3/4