车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子功率器件领域，涉及一种车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块。
【背景技术】
[0002]电子功率器件在电路中充当电子开关而在现有技术中的应用非常广泛，现有电动汽车的逆变器就需要电子功率器件在其中发挥重要作用。而现有技术中电动汽车的逆变器一般需要200安培/平方厘米的大电流启动，但是现有新型的IGBT功率器件都是超薄芯片，传统的铜散热片以及封装技术容易导致芯片破碎。
[0003]申请号为“2015204420651”，名称为“双面冷却的功率器件以及无线封装的功率模块”的中国专利申请为解决上述问题提供了一种双面冷却封装形式的功率模块，该功率模块具有双向冷却的功能，同时封装简单，避免芯片出现上述破碎的情况。虽然利用“双面冷却的功率器件以及无线封装的功率模块”中的封装方法能够避免芯片故障，但是该模块在出厂时就已经为叠加模式，不可再分开，而电动汽车逆变器用的功率模块分为上半桥功率模块和下半桥功率模块，上述专利申请中的共模块不适用于电动车辆的逆变器。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型提供了一种车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，包括相互独立的上、下半桥功率模块，用户可以根据自己的需要进行组装，且封装形式简单，不会造成IGBT芯片的破碎。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]一种车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，它包括:
[0007]彼此独立的、竖向叠置的上半桥功率模块和下半桥功率模块，所述上半桥功率模块与下半桥功率模块均为竖向叠置的层状结构，且上半桥功率模块的发射极位于整体上半桥功率模块的顶端，下半桥功率模块的集电极位于整体上半桥功率模块的顶端，且上半桥功率模块的发射极连接下半桥功率模块的集电极。
[0008]作为对上半桥功率模块的限定:所述上半桥功率模块包括自上而下依次竖向叠置的发射极散热片、上半桥功率模块功率芯片、第一铜散热片、陶瓷基片，所述上半桥功率模块的集电极和基极位于第一铜散热片上，在整个上半桥功率模块的外围设有上半桥功率模块绝缘树脂层。
[0009]作为对下半桥功率模块的限定:所述下半桥功率模块包括自上而下依次竖向叠置的金属铝层、下半桥功率模块功率芯片、第二铜散热片，在金属铝层上设有钝化层，钝化层表面淀积可焊接表面层，在整个下半桥功率模块的外围设有下半桥功率模块绝缘树脂层。
[0010]作为对下半桥功率模块的进一步限定:所述下半桥功率模块的集电极和基极由可焊接表面层引出，而发射极由第二铜散热片引出。
[0011]由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于:
[0012](1)本实用新型的上半桥功率模块与下半桥功率模块为独立的模块，因此出厂时二者间可以做成连接于一起的形式，也可以为分离的形式，用户可以根据自己的需求进行选购即可，即使出厂时只有连接于一起的形式也方便用户的拆分，满足用户的需求；
[0013](2)本实用新型的上、下半桥功率模块设有钝化层和绝缘树脂，通过两者的双重支撑，令第二铜散热片对IGBT功率芯片的压力抵消，进而保证IGBT功率芯片不易破碎；
[0014](3)本实用新型的上半桥功率模块具有发射极散热片，下半桥功率模块具有第二铜散热片，上半桥功率模块与下半桥功率模块上下组合后形成具有上下两层散热片的功率模块，令整个功率模块的散热效果更好。
[0015]综上所述，本实用新型的功率模块结构简单、成本低，有效防止功率芯片在封装过程中出现破碎。
[0016]本实用新型适用于任意电动汽车的逆变器。
【附图说明】
[0017]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
[0018]图1为本实用新型实施例中上半桥功率模块1的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例中下半桥功率模块2的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例的电路原理图。
[0021]图中:1一上半桥功率模块，11一发射极散热片，12—上半桥功率模块功率芯片，13—第一铜散热片，14一陶瓷基片，15一下半桥功率模块绝缘树脂层，2—下半桥功率模块，21一金属招层，22一下半桥功率模块功率芯片，23—第二铜散热片，24—钝化层，25一可焊接表面层，26—下半桥功率模块绝缘树脂层。
【具体实施方式】
[0022]实施例车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块
[0023]本实施例提供了一种车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，包括上半桥功率模块1和下半桥功率模块2，所述上半桥功率模块1与下半桥功率模块2为彼此独立的模块，且上半桥功率模块1与下半桥功率模块2均为竖向叠置的层状结构，且上半桥功率模块1的发射极位于整体上半桥功率模块1的顶端，下半桥功率模块1的集电极位于整体上半桥功率模块1的顶端，且连接使用时如图3所示，上半桥功率模块1的发射极连接下半桥功率模块2的集电极。
[0024]本实施例的上半桥功率模块1的具体结构如图1所示，包括自上而下依次竖向叠置的发射极散热片11、上半桥功率模块功率芯片12、第一铜散热片13、陶瓷基片14，所述上半桥功率模块1的集电极和基极位于第一铜散热片13上，在整个上半桥功率模块2的外围设有上半桥功率模块绝缘树脂层15。
[0025]而本实施例的下半桥功率模块2的具体结构如图2所示，包括自上而下依次竖向叠置的金属铝层21、下半桥功率模块功率芯片22、第二铜散热片23，在金属铝层21上设有钝化层24，钝化层24表面淀积可焊接表面层25，在整个下半桥功率模块2的外围设有绝缘树脂层26。
[0026]本实施例中下半桥功率模块2具有绝缘树脂层26和钝化层24，在这两个层的共同支撑下，第二铜散热片23对超薄功率芯片的压力抵消，在封装过程中能够避免功率芯片的破碎。
【主权项】
1.一种车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，包括彼此独立的、竖向叠置的上半桥功率模块(1)和下半桥功率模块(2)，其特征在于:所述上半桥功率模块(1)与下半桥功率模块(2)均为竖向叠置的层状结构，且上半桥功率模块(1)的发射极位于整体上半桥功率模块(1)的顶端，下半桥功率模块(2 )的集电极位于整体下半桥功率模块(2 )的顶端，且上半桥功率模块(1)的发射极用于连接下半桥功率模块(2)的集电极。2.根据权利要求1所述的车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，其特征在于:所述上半桥功率模块(1)包括自上而下依次竖向叠置的发射极散热片(11 )、上半桥功率模块功率芯片(12)、第一铜散热片(13)、陶瓷基片(14)，所述上半桥功率模块(1)的集电极和基极位于第一铜散热片(13)上，在整个上半桥功率模块(1)的外围设有上半桥功率模块绝缘树脂层(15)。3.根据权利要求1或2所述的车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，其特征在于:所述下半桥功率模块(2)包括自上而下依次竖向叠置的金属铝层(21)、下半桥功率模块功率芯片(22)、第二铜散热片(23)，在金属铝层(21)上设有钝化层(24)，钝化层(24)表面淀积可焊接表面层(25)，在整个下半桥功率模块(2)的外围设有下半桥功率模块绝缘树脂层(26)。4.根据权利要求3所述的车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，其特征在于:所述下半桥功率模块(2)的集电极和基极由可焊接表面(25)层引出，而发射极由第二铜散热片(23)引出。
【专利摘要】本实用新型公开了一种车用逆变器用无线封装双面冷却的功率模块，它包括彼此独立的、竖向叠置的上半桥功率模块和下半桥功率模块，所述上半桥功率模块与下半桥功率模块均为竖向叠置的层状结构，且上半桥功率模块的发射极位于整体上半桥功率模块的顶端，下半桥功率模块的集电极位于整体下半桥功率模块的顶端且上半桥功率模块的发射极用于连接下半桥功率模块的集电极。本实用新型的功率模块结构简单、可靠性高，成本低，有效防止功率芯片在封装过程中出现破碎。本实用新型适用于任意电动汽车的逆变器。
【IPC分类】H01L23/367, H01L29/739
【公开号】CN204991715
【申请号】CN201520562360
【发明人】步建康, 徐朝军, 李士垚
【申请人】河北昂扬微电子科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月30日