一种具有新型散热结构的功率模块的制作方法

本技术涉及功率模块散热，尤其涉及一种具有新型散热结构的功率模块。

背景技术：

1、功率模块是在功率电子电路上使用的半导体封装体，比如封装绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)芯片，封装有半导体二极管芯片或金属氧化物半导体场效应晶体管芯片的模块，以上功率半导体芯片具有一系列电压和电流等级，以适应不同的场合或行业应用。

2、在传统功率器件封装工艺中，功率半导体芯片在使用过程中会产生热量，所以需要功率模块具有良好的导热性，一般使用铜基板散热或涂导热硅脂散热技术，但随着半导体封装尺寸的日益变小，对功率器件的散热技术也提出了更高的要求，传统的铜基板散热有尺寸限制，难以满足使用需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提供一种具有新型散热结构的功率模块，解决以上技术问题；

2、一种具有新型散热结构的功率模块，包括

3、一功率半导体芯片(2)，所述功率半导体芯片(2)包括发射极、集电极、栅极；

4、所述功率半导体芯片(2)的发射极连接一发射极铜层(6)；

5、所述功率半导体芯片(2)的集电极通过焊料(4)连接一金属化陶瓷载体的发射极(3)；

6、所述功率半导体芯片(2)的栅极连接所述金属化陶瓷载体的栅极；

7、所述金属化陶瓷载体包括：

8、第一铜表面，所述第一铜表面包含所述发射极铜层(6)；

9、中间陶瓷层(8)，设于所述第一铜表面的下方；

10、第二铜表面(10)，设于所述中间陶瓷层(8)的下方，所述第二铜表面(10)的背面焊接铜带(5)；

11、所述中间陶瓷层(8)与一外壳(9)形成一容置空间，所述容置空间内设置所述功率半导体芯片(2)。

12、优选地，所述发射极铜层(6)和所述功率半导体芯片(2)的发射极之间通过铝线(1)连接；

13、所述功率半导体芯片(2)的栅极和所述金属化陶瓷载体的栅极之间通过所述铝线(1)连接。

14、优选地，所述铝线(1)为软态铝线，焊接方式为超声波键合。

15、优选地，所述铜带(5)为软态铜带，所述铜带(5)通过超声波键合方式焊接在所述第二铜表面(10)的背面。

16、优选地，所述外壳(9)采用塑料制成，所述外壳(9)和所述中间陶瓷层(8)之间设有密封胶(7)。

17、优选地，所述外壳(9)包括外壳上部(91)和外壳下部(92)，所述外壳上部(91)和所述外壳下部(92)通过卡扣连接。

18、优选地，所述外壳上部(91)的四个角分别设有第一孔洞(11)，通过在所述孔洞(11)内穿设固定组件以连接所述外壳上部(91)。

19、优选地，所述外壳下部(92)的右上角设有第二孔洞(12)，通过在所述第二孔洞(12)内穿设所述固定组件以连接功率模块器件。

20、本实用新型的有益效果是：由于采用以上技术方案，突破了封装尺寸的限制，散热性能强，符合封装和工艺的要求。

技术特征：

1.一种具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，所述发射极铜层(6)和所述功率半导体芯片(2)的发射极之间通过铝线(1)连接；

3.根据权利要求2所述的具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，所述铝线(1)为软态铝线，焊接方式为超声波键合。

4.根据权利要求1所述的具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，所述铜带(5)为软态铜带，所述铜带(5)通过超声波键合方式焊接在所述第二铜表面(10)的背面。

5.根据权利要求1所述的具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，所述外壳(9)采用塑料制成，所述外壳(9)和所述中间陶瓷层(8)之间设有密封胶(7)。

6.根据权利要求5所述的具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，所述外壳(9)包括外壳上部(91)和外壳下部(92)，所述外壳上部(91)和所述外壳下部(92)通过卡扣连接。

7.根据权利要求6所述的具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，所述外壳上部(91)的四个角分别设有第一孔洞(11)，通过在所述孔洞(11)内穿设固定组件以连接所述外壳上部(91)。

8.根据权利要求7所述的具有新型散热结构的功率模块，其特征在于，所述外壳下部(92)的右上角设有第二孔洞(12)，通过在所述第二孔洞(12)内穿设所述固定组件以连接功率模块器件。

技术总结
本技术公开了一种具有新型散热结构的功率模块，属于功率模块技术领域；包括一功率半导体芯片，功率半导体芯片包括发射极、集电极、栅极；功率半导体芯片的发射极连接一发射极铜层；功率半导体芯的集电极通过焊料连接一金属化陶瓷载体的发射极；功率半导体芯片的栅极连接金属化陶瓷载体的栅极；金属化陶瓷载体包括：第一铜表面，第一铜表面包含发射极铜层；中间陶瓷层，设于第一铜表面的下方；第二铜表面，设于中间陶瓷层的下方，第二铜表面的背面焊接铜带；中间陶瓷层与一外壳形成一容置空间，容置空间内设置功率半导体芯片。上述技术方案的有益效果是：突破了封装尺寸的限制，散热性能强，符合封装和工艺的要求。

技术研发人员：刘少强
受保护的技术使用者：嘉兴斯达半导体股份有限公司
技术研发日：20230602
技术公布日：2024/1/15