功率部件复合散热层及带复合散热层的功率部件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及功率部件复合散热层和带复合散热层的功率部件，所述复合散热层由至少一层绝缘薄层和至少一层固态金属散热薄层复合而成,散热复合薄层的底层为绝缘薄层，位于底层的绝缘薄层用于与功率部件外表面紧贴。此款复合散热层与功率部件结合后，使功率部件表面快速形成有由至少一绝缘薄层和至少一固态金属散热薄层复合而成的散热复合薄层，散热复合薄层可以在功率部件表面形成任意形状和贴合元件的曲面的散热层体，使产品重量均匀，利用金属的高导热性将传统的单面导热变成多面复合导热（传统采用单面传导热量为主，热量传导各向不均衡），快速有效的将器件所发生的热量传导开来，降低被保护功率部件温升，提升功率部件的使用寿命。
【专利说明】功率部件复合散热层及带复合散热层的功率部件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子元件【技术领域】，特别是一种通过对功率部件热耗散结构进行改进，从而有效减少功率部件附属散热器体积、提升功率部件热耗散效率、有效保护功率部件不受过热损害的功率部件复合散热层及带复合散热层的功率部件。
【背景技术】
[0002]当今功率部件利用SOC (片上系统)\SIP (系统封装)\3D_Pack (三维堆叠封装)\Module (组件)等技术设计，呈复杂趋势器件密度越来越高，对热耗散的需求增加；当前的功率部件封装，主要采用单面散热模式将热量传递到散热器上，利用散热器实现散热。由于功率部件表面具有不规则的形状，散热器的底面不能与功率部件表面完全贴合，从而导致效率不高易造成功率部件过热，产生温升导致器件可靠性降低，使用器件寿命缩短。而且，由于散热器体积庞大，从而局限了功率部件的适用范围。
[0003]中国专利申请号CN201110336147.4于2013年5月8日公开了一种三维芯片及其组合结构和制造方法，所述三维芯片包括:基底、内围栏、元件和液态金属；所述元件设置在所述基底与内围栏所构成的封闭的内腔体中且固定在所述基底上；所述液态金属填充于所述内腔体中。所述三维芯片及其组合结构和制造方法，通过将元件完全浸润在液态金属中，从而有效降低芯片内部各介质间的热阻，增强芯片的散热性能。同时，在所述元件表面设置了绝缘层，保证绝缘的同时有效防止了元件被液态金属所腐蚀。此三维芯片同属于功率部件的其中一种，其利用液态金属的流动性，使液态金属与元件的外面完全贴合，可以很好地将功率部件工作时所产生的热量均布散开，起到快速散热的效果。但是由于散热材质为具有流动性的液态金属，所以必须用壳体将液态金属封装在功率部件外，其增加功率部件体积，而且，安装工艺复杂，制造成本高。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种有效减少散热器件体积，提升热耗散效率，有效保护元器件不受过热损害的散热良好的功率部件复合散热层，以克服现有技术的不足。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]一种功率部件复合散热层，其特征在于:所述复合散热层由至少一层绝缘薄层和至少一层固态金属散热薄层复合而成，散热复合薄层的底层为绝缘薄层，位于底层的绝缘薄层用于与功率部件外表面紧贴。
[0007]本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决:
[0008]作为更具体的一种方案，所述绝缘薄层厚度在0.0Olmm至0.200mm之间(具体厚度可以根据功率部件的设计要求调整)，所述固态金属散热薄层厚度在0.1Omm至0.30mm之间(具体厚度可以根据功率部件需要耗散的功率相应调整)。
[0009]所述绝缘薄层为聚酯薄膜或聚丙烯薄膜，所述固态金属散热薄层为金属铝薄层、金属银薄层、金属锌薄层或锌铝合金薄层。
[0010]本实用新型的另一目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单合理、快速散热、使用寿命长的带复合散热层的功率部件，以克服现有技术的不足。
[0011]本实用新型的另一目的是这样实现的:
[0012]一种带复合散热层的功率部件，包括功率部件主体，其特征在于:所述复合散热层由至少一层绝缘薄层和至少一层固态金属散热薄层复合而成，散热复合薄层的底层为绝缘薄层，位于底层的绝缘薄层与功率部件主体外表面紧贴。
[0013]所述功率部件本体为厚膜功率模块、功率驱动模块或功率封装芯片。
[0014]所述散热复合薄层包括一绝缘薄层和一固态金属散热薄层，绝缘薄层紧贴服在功率部件本体外表面，固态金属散热薄层贴紧设置在绝缘薄层外。
[0015]所述散热复合薄层包括两层以上的绝缘薄层和两层以上的固态金属散热薄层，绝缘薄层和固态金属散热薄层交替叠合。
[0016]一种带复合散热层的功率部件，包括表面绝缘的功率部件本体，其特征在于:所述功率部件本体外表面设有至少一层固态金属散热薄层。
[0017]所述功率部件本体外表面还设有至少一层绝缘薄层，固态金属散热薄层和绝缘薄层交替叠合。
[0018]本实用新型的有益效果如下:
[0019](I)此款复合散热层与功率部件结合后，使功率部件表面快速形成有由至少一绝缘薄层和至少一固态金属散热薄层复合而成的散热复合薄层，散热复合薄层可以在功率部件表面形成任意形状和贴合元件的曲面的散热层体，使产品重量均匀，利用金属的高导热性将传统的单面导热变成多面复合导热(传统采用单面传导热量为主，热量传导各向不均衡)，快速有效的将器件所发生的热量传导开来，降低被保护功率部件温升，提升功率部件的使用寿命；
[0020](2)绝缘薄层有效保护功率部件管芯不会被电击穿，不会腐蚀功率部件管芯，而且，绝缘层具有绝缘、阻燃、耐高低温、抗冲击、减振、防尘、防水和耐化学品腐蚀等特性；
[0021](3)固态金属散热薄层具有抗电磁辐射能力，有效的阻挡功率部件管芯的对外电磁辐射的同时，可防止外界电磁场对管芯内部的干扰；
[0022](4)散热复合薄层可以由多层绝缘薄层和多层固态金属散热薄层交替叠合构成，其具有更好的耐压、防腐性能；
[0023](5)此款功率部件的工艺生产过程不会灼伤功率部件，产品一致性好，同时达到环保标准；
[0024](6)此款功率部件的绝缘薄层厚度在0.0Olmm至0.200mm之间，固态金属散热薄层厚度在0.1Omm至0.30mm之间,基本不影响产品的整体外观尺寸,不影响产品的适用范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型一实施例结构示意图。
[0026]图2为图1另一角度结构示意图。
[0027]图3为本实用新型另一实施例结构示意图。
[0028]图4为图3另一角度结构示意图。【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
[0030]实施例一，参见图1和图2所示，一种功率部件复合散热层，所述复合散热层2由一层绝缘薄层21和一层固态金属散热薄层22复合而成，散热复合薄层2的底层为绝缘薄层21，位于底层的绝缘薄层21用于与功率部件外表面紧贴。
[0031]所述绝缘薄层21为聚酯薄膜、聚丙烯薄膜等,其厚度在0.0Olmm至0.200mm之间。
[0032]所述固态金属散热薄层22为金属铝薄层、金属银薄层、金属锌薄层、锌铝合金薄层等，其厚度在0.1Omm至0.30mm之间。
[0033]一种带复合散热层的功率部件，包括功率部件主体I和复合散热层2，复合散热层2由一层绝缘薄层21和一层固态金属散热薄层22复合而成，散热复合薄层2的底层为绝缘薄层21，位于底层的绝缘薄层21与功率部件主体I外表面紧贴，固态金属散热薄层22贴紧设置在绝缘薄层21外。
[0034]所述功率部件本体I为厚膜功率模块、功率驱动模块、功率封装芯片等。
[0035]一种功率部件复合散热层工艺，包括功率部件本体1，其特征在于:第一步，功率部件本体I表面做好清洁处理；第二步，采用涂敷、喷塑或浸塑工艺(但不限于以上三种工艺，另外，鉴于上述工艺已被广泛应用，所以不再对其具体操作再作描述)在功率部件本体I表面设置绝缘薄层21 ;第三步，采用喷涂或电镀工艺(但不限于以上两种工艺，另外，鉴于上述工艺已被广泛应用，所以不再对其具体操作再作描述)在功率部件本体I外的绝缘薄层21表面设有固态金属散热薄层22。
[0036]另外，在绝缘薄层21和固态金属散热薄层22加工过程保证不会产生气孔，不会灼伤功率部件(温度控制在115°C以下)，绝缘薄层21和固态金属散热薄层22厚薄均匀。
[0037]实施例二，与实施例一的不同之处在于:参见图3和图4所示，所述散热复合层2包括两层以上的绝缘薄层21和两层以上的固态金属散热薄层22，绝缘薄层21和固态金属散热薄层22交替叠合。
[0038]实施例三，与实施例一中带复合散热层的功率部件的不同之处在于:包括表面绝缘的功率部件本体，所述功率部件本体外表面设有至少一层固态金属散热薄层。由于功率部件本体表面本身绝缘，所以可以省略位于复合散热层底层的绝缘薄层。
[0039]实施例四，与实施例一中带复合散热层的功率部件的不同之处在于:包括表面绝缘的功率部件本体，所述散热复合层包括两层以上的绝缘薄层和两层以上的固态金属散热薄层，绝缘薄层和固态金属散热薄层交替叠合，由于功率部件本体表面本身绝缘，所以复合散热层的底层为固态金属散热薄层。
【权利要求】
1.一种功率部件复合散热层，其特征在于:所述复合散热层由至少一层绝缘薄层和至少一层固态金属散热薄层复合而成，散热复合薄层的底层为绝缘薄层，位于底层的绝缘薄层用于与功率部件外表面紧贴； 所述绝缘薄层厚度在0.0Olmm至0.200mm之间,所述固态金属散热薄层厚度在0.1Omm至0.30mm之间。
2.根据权利要求1所述的功率部件复合散热层，其特征在于:所述绝缘薄层为聚酯薄膜或聚丙烯薄膜，所述固态金属散热薄层为金属铝薄层、金属银薄层、金属锌薄层或锌铝合金薄层。
3.一种带复合散热层的功率部件，包括功率部件主体，其特征在于:所述复合散热层由至少一层绝缘薄层和至少一层固态金属散热薄层复合而成，散热复合薄层的底层为绝缘薄层，位于底层的绝缘薄层与功率部件主体外表面紧贴。
4.根据权利要求3所述的带复合散热层的功率部件，其特征在于:所述功率部件本体为厚膜功率模块、功率驱动模块或功率封装芯片。
5.根据权利要求3所述的带复合散热层的功率部件，其特征在于:所述散热复合薄层包括一绝缘薄层和一固态金属散热薄层，绝缘薄层紧贴服在功率部件本体外表面，固态金属散热薄层贴紧设置在绝缘薄层外。
6.根据权利要求3所述的带复合散热层的功率部件，其特征在于:所述散热复合薄层包括两层以上的绝缘薄层和两层以上的固态金属散热薄层，绝缘薄层和固态金属散热薄层交替叠合。
【文档编号】H01L21/56GK203707105SQ201320655101
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】孔星 申请人:孔星