[發明專利]功率模塊

有效

• 申請號: 201110034550.1
• 申請日: 2011-01-30
• 公開（公告）號: CN102157464A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 泉谷誠治;內山壽惠;福岡孝博;原和孝
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及功率模塊，詳細而言，涉及具備功率器件的功率模塊。

背景技術

近年來，混合動力裝置、高亮度LED裝置、電磁感應加熱裝置等采用通過半導體元件轉換和控制電力的電力電子(powerelectronics)技術。電力電子技術將大電流轉換為熱等，因此，要求配置在半導體元件附近的材料具有高散熱性(高導熱性)。

因此，提出了例如將搭載有硅芯片的基板隔著非有機硅高導熱性油脂(grease)放置到散熱部件上(例如，參照Nihon?DataMaterial?Co.，Ltd的網頁(http://WWW.demac.co.jp/products/denshi.html)。)。

上述文獻中，通過非有機硅高導熱性油脂將基板與散熱部件粘接，并將基板中產生的熱傳導到散熱部件。

發明內容

但是，在各種產業領域中，作為功率模塊，要求進一步提高散熱性。

因此，本發明的目的在于，提供散熱性優異的功率模塊。

本發明的功率模塊的特征在于，其具備：具有絕緣層以及形成于前述絕緣層之上的導體電路的功率模塊用基板；設置在前述功率模塊用基板之上、且與前述導體電路電連接的功率器件；和用于散熱由前述功率模塊用基板和/或前述功率器件產生的熱的導熱性片材，前述導熱性片材含有片狀的氮化硼顆粒，并且前述導熱性片材在與厚度方向正交的方向的熱導率為4W/m·K以上。

這樣的功率模塊中，用于散熱由功率模塊用基板和/或功率器件產生的熱的導熱性片材含有片狀的氮化硼顆粒，且該導熱性片材在與厚度方向正交的方向的熱導率為4W/m·K以上，因此，導熱性片材的與厚度方向正交的面方向上能夠有效地傳導熱，能夠確保優異的散熱性。

此外，優選的是，本發明的功率模塊進一步具備設置在前述功率模塊用基板之下的散熱部件，并且前述導熱性片材配置在前述功率模塊用基板與前述散熱部件之間。

根據這樣的功率模塊，導熱性片材配置在功率模塊用基板與散熱部件之間，因此，由功率模塊用基板和/或功率器件產生的熱能夠通過導熱性片材向面方向擴散，并傳導到散熱部件，能夠確保更優異的散熱性。

此外，本發明的功率模塊中，優選的是，前述導熱性片材配置在前述功率模塊用基板與前述功率器件之間。

根據這樣的功率模塊，導熱性片材配置在功率模塊用基板與功率器件之間，因此，由功率器件產生的熱能夠通過導熱性片材向面方向擴散并傳導到散熱部件，能夠確保更優異的散熱性。

此外，本發明的功率模塊中，優選的是，前述功率模塊用基板進一步具備設置在前述絕緣層之下的金屬支持層，前述導熱性片材設置在前述絕緣層與前述金屬支持層之間，并且設置在前述金屬支持層與前述散熱部件之間。

根據這樣的功率模塊，在功率模塊用基板具備金屬支持層的情況下，由功率模塊用基板和/或功率器件產生的熱首先通過絕緣層與金屬支持層之間的導熱性片材進行傳導，接著，該熱通過金屬支持層進行傳導，然后通過金屬支持層與散熱部件之間的導熱片材進行傳導，并能夠通過散熱部件散熱。因此，這樣的功率模塊能夠確保優異的散熱性。

此外，本發明的功率模塊中，優選的是，前述導熱性片材作為填底膠設置。

根據這樣的功率模塊，功率模塊用基板與功率器件之間被導熱性片材密封，因此，能夠謀求功率模塊用基板與功率器件的連接強度的提高。因此，能夠確保優異的散熱性，并實現功率模塊的機械強度的提高。

附圖說明

圖1是表示本發明的功率模塊的一個實施方式的簡略構成圖。

圖2是用于說明圖1所示的功率模塊所具備的導熱性片材的制造方法的工序圖，

(a)表示對混合物或層疊片材進行熱壓的工序，

(b)表示將壓制片材分割成多個的工序，

(c)表示將分割片材層疊的工序。

圖3是表示圖2所示的導熱性片材的透視圖。

圖4是表示圖1所示的功率模塊的制造方法的簡略工序圖，

(a)表示準備散熱片的工序，

(b)表示在散熱片的頂板部的表面放置導熱性片材的工序，

(c)表示在導熱性片材之上放置絕緣層的工序。

圖5是表示圖1所示的功率模塊的制造方法的接著圖4之后簡略工序圖，

(d)表示在絕緣層之上形成布線(未圖示出來)以及端子部的工序，

(e)表示在絕緣層之上以及端子部之間放置導熱性片材的工序，

(f)表示在導熱性片材之上放置功率器件，并通過引線將功率器件與端子部電連接的工序。