一种智能功率模块用散热片及智能功率模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及一种智能功率模块用散热片及智能功率模块。
【背景技术】
[0002]近年来诞生的智能功率模块IPM (Intelligent Power Module)是一个高度集成的功率驱动器件，可作为变频调速控制器，应用在纺织机、注塑机、变频空调、洗衣机、冰箱、电动汽车、雷达伺服系统等中。IPM的使用大大提高了电子电气产品的工作效率，同时也降低了能耗。IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可能性，适应了当今功率器件的发展方向一一模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。但集成度越来越高的功率模块工作时产生的大量的热量也成了影响其工作效率和长期使用寿命主要因素。
[0003]现有技术中虽然在智能功率模块上也有使用散热片，但传统的散热片的绝缘导热层为单层结构，绝缘性能受限。通常散热片的导热系数< 2W/M.Κ，达不到IPM对于高导热的要求-导热系数多2.5W/M*K。而且传统的工艺的需要将电子部件直接焊接在散热片(如覆铜铝基板、覆铜陶瓷基板等)上，装贴加工比较麻烦。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有高的绝缘性能和便于表面贴装的智能功率模块用的散热片及具有该散热片的智能功率模块。
[0005]为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种智能功率模块用散热片，包括金属层和绝缘散热层，所述绝缘散热层包括形成在所述金属层上的硬化层及形成在所述硬化层上的接着层。
[0007]所述绝缘导热层具有高的电气绝缘性和预热后的表面接着性能。
[0008]所述硬化层和接着层均主要由热固性聚合物和导热填料组成，其中，聚合物可以为聚酯树脂、聚氨酯、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅胶树脂、苯氧基树脂中的一种或几种的混合改性体；导热填料可以为导热系数多10W/M.K的氧化铝、氮化铝、氮化硼、人造金刚石(又叫类金刚石DLC (Diamond-like carbon))、碳化娃中的一种或几种的混合体。
[0009]进一步地，所述硬化层的厚度为0.0lmm-0.4mm ;所述接着层的厚度为0.0lmm-0.4mm0
[0010]进一步地，所述金属层为金属铝、铝合金、金属铜、铜合金中的一种。
[0011]进一步地，所述金属层的厚度为0.
[0012]进一步地，所述的硬化层的树脂固化率大于80%。
[0013]进一步地，所述的接着层的树脂固化率小于70%。
[0014]一种智能功率模块，包括所述的散热片。
[0015]进一步地，所述的智能功率模块还包括通过热压贴于所述的接着层上的电子元器件、用于封装所述的散热片和所述的电子元器件的封装树脂层。
[0016]更进一步地，经所述的封装树脂层封装后，所述的硬化层和所述的接着层的树脂固化率均为90%以上
[0017]由于上述技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0018]本实用新型的散热片上的绝缘散热层包括硬化层和接着层，使得该绝缘散热层具有高的电气绝缘性和预热后的表面贴装性能，相对于传统产品提升了绝缘性，同时便于智能功率模块的电子部件的贴装。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的散热片的结构示意图；
[0020]图中:1、金属层；2、硬化层；3、接着层。
【具体实施方式】
[0021]下面结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。
[0022]现有的智能功率模块的散热问题，都是将电子部件焊接于传统散热片上，这样不利于绝缘以及装贴工艺繁琐，为解决上述散热的问题，本实用新型采用将智能功率模块中易发热的电子部件贴装于高导热的绝缘导热材料上，为了让电子部件可贴着在导热绝缘材料上，需要使用既有导热绝缘又有接着性的材料。
[0023]为此本实用新型提供一种智能功率模块用散热片，包括金属层I及绝缘散热层，绝缘散热层具有高的电气绝缘性能。
[0024]绝缘散热层包括形成在金属层I上的硬化层2和形成在硬化层2上的接着层3。
[0025]硬化层2的厚度为0.0lmm-0.4mm ;接着层3的厚度为0.0lmm-0.4mm。
[0026]硬化层2和接着层3均主要由热固性聚合物和导热填料组成，其中，聚合物可以为聚酯树脂、聚氨酯、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅胶树脂、苯氧基树脂中的一种或几种的混合改性体；导热填料可以为氧化铝、氮化铝、氮化硼、人造金刚石(又叫类金刚石DLC(Diamond-like carbon))、碳化娃中的一种或几种的混合体。
[0027]本实用新型的散热片的金属层I为金属铝、铝合金、金属铜、铜合金中的一种。
[0028]金属层I的厚度为0.
[0029]本实用新型的散热片在经过高温预热后，接着层3则表现出一定的粘性，可以直接将智能功率模块的一些电子元器件(如二极管、IGBI等)热压贴于接着层上，然后进行封装。
[0030]本实用新型的散热片在未经过高温封装之前，硬化层2的树脂固化率大于80%，接着层3的树脂固化率小于70%，在封装之后，绝缘散热层的硬化层2的树脂固化率为90%以上，接着层3的树脂固化率也为90%以上。绝缘散热层的硬化层2中使用的导热填料的添加量都在50%以上(重量比)，绝缘散热层的接着层3中使用的导热填料的添加量都在50%以上(重量比)。
[0031]本实用新型的散热片，由于绝缘散热层属于叠层结构，具有高的电气绝缘性能，绝缘散热层的接着层3在经过一定温度预热后，具有接着性，易于电子元器件的贴装，取代了传统的在散热材料上焊接贴装的工艺，减少因高温焊接而对电子元器件产生的热伤害。经过高温封装之后的绝缘散热层可完成交联固化，因此具有长期高耐热性能。
[0032]以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种智能功率模块用散热片，包括金属层和绝缘散热层，其特征在于:所述绝缘散热层包括形成在所述金属层上的硬化层及形成在所述硬化层上的接着层。2.根据权利要求1所述的智能功率模块用散热片，其特征在于:所述硬化层的厚度为.0.0lmm-0.4mm03.根据权利要求1或2所述的智能功率模块用散热片，其特征在于:所述接着层的厚度为 0.0lmm-0.4mm。4.根据权利要求1所述的智能功率模块用散热片，其特征在于:所述金属层为金属铝、铝合金、金属铜、铜合金中的一种。5.根据权利要求1或4所述的智能功率模块用散热片，其特征在于:所述金属层的厚度为 0.6.根据权利要求1所述的智能功率模块用散热片，其特征在于:所述的硬化层的树脂固化率大于80%。7.根据权利要求1所述的智能功率模块用散热片，其特征在于:所述的接着层的树脂固化率小于70%。8.一种智能功率模块，其特征在于:包括权利要求1至7中任一项所述的散热片。9.根据权利要求8所述的智能功率模块，其特征在于:所述的智能功率模块还包括通过热压贴于所述的接着层上的电子元器件、用于封装所述的散热片和所述的电子元器件的封装树脂层。10.根据权利要求9所述的智能功率模块，其特征在于:经所述的封装树脂层封装后，所述的硬化层和所述的接着层的树脂固化率均为90%以上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能功率模块用散热片及智能功率模块，包括金属层和绝缘散热层，所述绝缘散热层包括形成在所述金属层上的硬化层及形成在所述硬化层上的接着层。本实用新型的散热片在金属层上形成有硬化层和接着层，相对于传统产品提升了绝缘性，同时便于电子元器件的贴装。
【IPC分类】H01L23/36, H01L23/373
【公开号】CN204696099
【申请号】CN201520475347
【发明人】邓建波, 高畠博, 陈洪野, 宇野敬一, 吴小平
【申请人】苏州赛伍应用技术有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月3日