[發明專利]一種集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構

有效

• 申請號: 201410710032.0
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104392970A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 徐國卿;劉玢玢
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院;香港中文大學
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/367;H01L23/64;H01L21/66
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及一種集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構，特別涉及集成化高、減小體積的集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構。屬于電力電子技術領域。

背景技術

近年來，集成電路技術與材料進步飛速發展，芯片的集成程度越來越高，體積也越來越小，但功能卻日益強大。隨著電子技術的飛速發展，封裝的小型化和組裝的高密度化以及各種新型封裝技術的不斷涌現，對電子組裝質量的要求也越來越高。

以前很多電子封裝材料用的都是陶瓷，玻璃以及金屬。但是新型密封質料環氧樹脂材料，其實電子封裝產品簡單的來說就是電子產品的保護罩，讓電子產品免受外界環境的影響，比如化學腐蝕，比如大氣環境，氧化等。為了讓電子產品更好的經久耐用，提高壽命，所以電子封裝工藝技術就非常的重要了。

現有的電子器件封裝技術，是將多個已封裝好的電力電子芯片進行多個串并聯，組成一個開關元件，而電動汽車驅動電機系統和儲能系統要各占用一套硬件，存在整個系統體積大、成本高、散熱部件復雜等問題。公開號為101901799A的專利文獻記載了一種集成電路封裝結構，封裝結構包括基板、設置于基板上的封裝件，一黏著層附著于封裝件的外側，該黏著層上貼附有金屬薄膜，該發明為了降低集成電路整體的封裝厚度，主要是用于日益輕薄短小的電子產品，不宜散熱，不適合將一些大的控制器元件及儲能元件封裝在一個整體的模塊。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于缺乏將一些較大的控制元件及儲能元件封裝在一個整體模塊的方法，從而提出一種集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構，包括散熱器，設置在所述散熱器上的基板，所述基板上設置導電層，所述導電層上排列有若干電子晶元，所述電子晶元與所述基板電連接，所述電子晶元及所述基板上包覆有封裝層，并預留多個外接口，所述導電層上設置有絕緣槽，將所述導電層分割成若干絕緣單元，所述電子晶元設置在所述絕緣單元，所述電子晶元的不同發熱晶元間隔分布，使發熱均勻，容易散熱。

所述集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構為電動汽車電機驅動器或車載充電器的集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構。

所述電子晶元包括至少一個可控半導體。

所述可控半導體還包括保護元件，相鄰所述電子晶元的所述可控半導體和所述保護元件間隔分布。

所述導電層為覆銅層或覆鋁層。

所述外接口與電源、負載、儲能元件以及控制器連接。

所述導電層上還設置有控制板。

所述導電層上還設置有焊錫層，所述電子晶元焊接在所述焊錫層上。

所述基板與所述散熱器之間還設置有覆銅層和焊錫層，所述焊錫層與所述散熱器連接。

所述絕緣單元上還設置有測溫電阻。

所述散熱器的厚度為4-8毫米；

所述基板的厚度為0.4-0.8毫米；

所述導電層的厚度為0.1-0.5毫米；

所述絕緣槽的寬度為0.5-1.5毫米。

所述散熱器(1)的厚度為5毫米；

所述基板(2)的厚度為0.6毫米；

所述導電層(3)的厚度為0.3毫米；

所述絕緣槽(31)的寬度為1毫米。

所述基板(2)為絕緣陶瓷基板。

所述封裝層(5)為硅凝膠。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

(1)本發明提供一種集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構，包括散熱器，設置在所述散熱器上的基板，所述基板上設置導電層，所述導電層上排列有若干電子晶元，所述電子晶元與所述基板電連接，所述電子晶元及所述基板上包覆有封裝層，并預留多個外接口，所述導電層上設置有絕緣槽，將所述導電層分割成若干絕緣單元，所述電子晶元交替排布在所述絕緣單元，使所述電子晶元的發熱均勻，易散熱。該封裝結構大大縮小電力電子控制裝置的體積；同時只通過外圍接口連接電源及外圍電路，簡化了電路的連接，集成度高、可靠性好、實用價值高。

(2)所述集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構為電動汽車電機驅動器或車載充電器的集成化電力電子功率變換控制裝置的封裝結構，將電子晶元封裝在一起，排除外界干擾，進一步提高了電力電子功率變換控制裝置的穩定性。