功率模块用散热片及用其制成的功率模块的制作方法_4

文档序号:9525600阅读:来源:国知局
0%~70%;
[0110] X:热处理后与热处理前比较,光泽度保持< 50%。
[0111] ⑷铜板的耐擦伤性
[0112] 将散热片(尺寸5cmX10cm)的铜表面方向贴于平直的不锈钢钢板上,散热片上放 置一块lkg重的砝码,然后手持散热片往返5次移动5cm的距离,让铜板表面的氧化硅处理 层与不锈钢进行摩擦,观察擦伤情况。
[0113] 判定基准:
[0114] 〇:擦伤的深度大于0. 5μm,长度大于3cm的痕迹小于5个;
[0115]Λ:擦伤的深度大于0.5μ m,长度大于3cm的痕迹小于5~10个;
[0116]X:擦伤的深度大于0.5μ m,长度大于3cm的痕迹大于10个;
[0117] (5)涂层表面硬度测试
[0118] 参照GB/T6739-1996《涂层表面铅笔硬度》标准,样品尺寸5cmX10cm平放于台 面上,涂层面向上。将测试铅笔放置于试验车上,笔尖与涂层接触。试验车的相对于样品进 行移动,移动速度0. 5mm/s,移动距离3mm。变动位置,刮划5道。
[0119] 使用铅笔是一组中华牌高级绘图铅笔,分别为9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、 HB、B、2B、3B、4B、5B、6B,其中 9H最硬,6B最软。
[0120] 涂层擦伤的情况:在5道刮划试验中,如果有2道或2道以上认为是涂层未被擦伤 时,则换用前一位铅笔硬度标号的铅笔进行同样试验,选出涂层被擦伤2道或2道以上的铅 笔,记下在这个铅笔硬度标号后一位的硬度标号。
[0121] (6)加工性(冲切测试)
[0122] 铜板面向上,用60Ton的冲床将散热片冲出5cmX5cm大小的样品。
[0123] 判定基准:
[0124] 〇:绝缘层与铜板间密着性好,无分层;
[0125]Λ:绝缘层与铜板边缘间轻微分层,分层面积< 10%;
[0126]X:绝缘层与铜板间分层面积> 10%。
[0127] (7)导热性测试
[0128] 用60Τοη的冲床将散热片冲出直径30mm大小的圆形样品,绝缘散热层的表面压上 同尺寸的热源,热源温度60°C,热压压力200kg/cm2,测定铜板表面的温度。
[0129] 判定基准:
[0130] 〇:铜板表面与热源的温度差,超过3°C,小于6°C;
[0131]Λ:铜板表面与热源的温度差,超过6°C,小于10°C;
[0132] X :铜板表面与热源的温度差,超过10°C。
[0133] (8)绝缘电压
[0134] 用60Ton的冲床将散热片冲出10cmX10cm大小的样品,样品经过200°C,1个小时 的烘烤。然后将样品夹于两个直径25mm的圆柱形电极中,测试绝缘电压。测试设备日本菊 水(KIKUSUI型号T0S5301)withstandvoltagetester,升压速率lKv/s,漏电流小于 1mA。
[0135] 本发明的功率模块的制作
[0136] 先将上述散热片冲切加工至所需的尺寸,然后撕离保护膜,接着层32与导电层4 热压。热压温度120~160°C,时间30~40S,压力5~10Kg/cm2。热压后的接着层与导 电层产生了粘结力,然后用封装树脂5将导电层4和散热片一起封装起来,以此得到功率模 块。
[0137]以上对本发明做了详尽的描述,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本 发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明的精神实质所 作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种功率模块用散热片,其特征在于:所述的散热片包括铜层,铜层的一面上覆盖 一层抗氧化涂层,所述的抗氧化涂层由氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛中的1种或2种以上 的无机氧化物为主成分,铜层的另外一面上复合着既绝缘又散热且加热后具有粘着力的树 脂层。2. 根据权利要求1所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的抗氧化涂层的厚度 为10nm~2μm,所述的铜层的厚度为20μ 所述的树脂层的厚度为50μ3. 根据权利要求1所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的树脂层包括形成在 所述铜层上的硬化层、形成在所述硬化层上的接着层,所述的硬化层的凝胶率大于50%,所 述的接着层的凝胶率小于50%。4. 根据权利要求1所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的抗氧化涂层由能转 化为无机氧化物的前驱体在所述的铜层上涂布后,通过加热、加湿、紫外照射中的一种方法 或多种方法的组合进行处理后形成。5. 根据权利要求4所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的前驱体为正硅酸酯 类、全氢聚硅氮烷类、异氰酸硅烷类中的一种或多种的混合物。6. 根据权利要求1所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的树脂层包括占所述 的树脂层总质量5%~50%的聚合物、占所述的树脂层总质量50%~95%的导热填料。7. 根据权利要求6所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的聚合物由树脂以及 固化剂组成,所述的树脂为热固型树脂、热塑型树脂或两者的混合物,所述的固化剂占所述 的聚合物的重量百分比为2%以上,30%以下。8. 根据权利要求6所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的导热填料的导热系 数多10W/M·K,导热填料为选自氧化镁、氧化铍、氧化铝、氮化铝、氮化硼、结晶性二氧化硅、 人造金刚石中的一种或多种的组合。9. 根据权利要求7所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的树脂为选自环氧 树脂、饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、苯氧基树脂、醇酸树脂、聚氯 乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或多种的组 合; 所述的固化剂为选自常温反应型异氰酸酯类固化剂和/或常温封闭型异氰酸酯类固 化剂。10. 根据权利要求9所述的功率模块用散热片,其特征在于:所述的饱和聚酯树脂 由多元酸和多元醇聚合而成,其中,所述的多元酸包括占所述的多元酸的摩尔百分比为 60%~100%的芳香族多元酸、占所述的多元酸的摩尔百分比为0%~40%的非芳香族多元酸;所 述的多元醇包括占所述的多元醇的摩尔百分比为0°/『70%的乙二醇、占所述的多元醇的摩 尔百分比为30°/『100%的碳原子数为三个及以上的多元醇; 所述的苯氧基树脂为选自双酚A型苯氧基树脂、双酚F型苯氧基树脂、双酚S型苯氧基 树脂中的一种或多种的组合,所述的苯氧基树脂的重均分子量Mw为10000~100000。11. 一种功率模块,其特征在于:所述功率模块上的散热片采用权利要求1~1〇中任一 项权利要求所述的散热片。
【专利摘要】<b>本发明涉及一种功率模块用散热片及功率模块,所述的散热片包括铜层,铜层的一面上覆盖一层抗氧化涂层,所述的抗氧化涂层由氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛中的</b><b>1</b><b>种或</b><b>2</b><b>种以上的无机氧化物为主成分,铜层的另外一面上复合着既绝缘又散热且加热后具有粘着力的树脂层。本发明的散热片具有优异的导热性能和绝缘性能且便于导电层和树脂层的贴装,用其制成的功率模块具有稳定的变频工作效率和使用寿命。</b>
【IPC分类】C09D1/00, H01L23/367, C08K3/22, C08L67/02, H01L23/373, C08L71/12
【公开号】CN105280587
【申请号】CN201510822199
【发明人】邓建波, 宇野敬一, 高畠博, 陈洪野, 吴小平, 陈培海
【申请人】苏州赛伍应用技术有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月24日
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