[發明專利]封裝外殼及具有該封裝外殼的功率模塊

在審

• 申請號: 201410041791.2
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN104810328A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 王獻明;洪守玉
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/043
• 分類號: H01L23/043
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 孟阿妮

本發明涉及一種封裝外殼及具有該封裝外殼的功率模塊，所述封裝外殼主要包括一容置槽，用以放置搭載有多個電子器件的基板，并使得所述基板通過此封裝外殼的協助而組裝至散熱器之上；所述的容置槽與基板接觸的接觸面具有一預設范圍內的平面高度差，使得所述容置槽的接觸面大致為一曲面，通過這樣的設計使得封裝外殼與散熱器、系統電路板相互組裝時所產生的擠壓力能夠通過曲面結構而均勻地傳遞至基板，通過此方式避免所述擠壓力集中于基板上的某一處，而導致發生基板破裂的狀況。

技術領域

本發明涉及一種塑料封裝結構，尤其是涉及一種封裝外殼及具有該封裝外殼的功率模塊。

背景技術

高效率和高功率密度是業界對電源變換器的基礎要求，其中，高效率意味著耗能減少、節能減碳并保護環境、以及減少使用成本；高功率密度則意味著體積小、重量輕、減少運輸成本和空間需求、減少建設成本。

因此，提升電源變換器內部的空間利用率，是使其達到高功率密度或高效率的關鍵因素之一。半導體器件是決定電源變換器效率的重要因素之一，并且，為了提升電源變換器的空間利用率，通常的作法是將多個半導體器件集成在一個器件封裝里，即所謂的集成功率模塊（Integrated Power Module,IPM）。

功率模塊的封裝形式種類非常多，如金屬封裝(Metal Packaging)，陶瓷封裝(Ceramic Packaging),塑料封裝(Plastic Packaging)等。如圖1所示的一種習用的塑料封裝結構，功率器件5’通過鍵合材料如solder、燒結漿料、銀膠等，實現和基板9’如覆銅陶瓷板（Direct Copper Bonded，DCB）、絕緣金屬基板（Insulated Metal Substrate，IMS）、印制電路板（Printed Circuit Board，PCB）的布線層電/熱/機械連接。功率器件5’正面的電極可以通過鋁線3’實現和基板9’的連接，再通過在外殼1’內灌入硅凝膠7’進行器件保護；并且，用以和外部系統板實現電連接的端子4’也可通過solder等材料焊接在基板9’之上；且外殼1’與基板9’之間通過密封膠10’連接。在產品組裝時，在基板9’外表面通過散熱硅脂6’與散熱器8’貼合，并在外殼1’的兩端通過螺釘2’將外殼1’鎖緊在散熱器8’。如此鎖固方式，則螺釘2’對外殼1’的鎖緊力會通過密封膠10’而轉化成為對于基板9’的壓緊力，使得基板9’進一步壓緊散熱硅脂6’，而達到與散熱器8’緊密貼合的效果，通過此方式使得基板9’上的器件產生的熱量能夠通過散熱硅脂6’高效率地傳遞到散熱器8’，達到封裝散熱的效果。

由上所述，可以得知，現有技術的作法是先將外殼1’預鎖至外部系統板(圖1未示出外部系統板)，再通過螺釘2’對外殼1’施予鎖緊力，以通過該鎖緊力壓迫基板9’；如此鎖固方式，則螺釘2’對外殼1’的鎖緊力會通過密封膠10’而轉化成為對于基板9’的壓緊力，使得基板9’壓緊散熱硅脂6’，而達到與散熱器8’緊密貼合的功效；最后再將外殼1’緊鎖于外部系統板之上，而達到封裝散熱的效果；但是，對于質脆的基板9’而言，例如覆銅陶瓷板（Direct Copper Bond，DCB），將可能在外殼1’鎖緊安裝時因承受不了應力而產生破裂的狀況。由此可知現有技術中的塑料封裝技術是有進一步提升的必要性。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。