[實用新型]功率模塊的散熱連接結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520540065.5
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN204857704U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李晨;張銀;王曉寶;趙善麒
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇宏微科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L25/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 賈海芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種功率模塊的散熱連接結(jié)構(gòu)，屬于功率模塊制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

功率模塊主要由銅底板、覆金屬陶瓷基板(DBC基板)、半導(dǎo)體芯片以及電極端子和殼體構(gòu)成，數(shù)個功率半導(dǎo)體芯片，如MOSFET或IGBT芯片以及二極管芯片被集成并被焊接于或被粘貼于覆金屬陶瓷基板的金屬層上，同時電極端子也焊接在覆金屬陶瓷基板的金屬層上并穿出殼體與外部設(shè)備連接，將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟娸敵觯鴱V泛用于工業(yè)控制如電氣傳動、電機控制等、UPS、汽車驅(qū)動和混合動力、太陽能、風(fēng)能、焊機、感應(yīng)加熱、醫(yī)療機械、消費類電子如空調(diào)等以及機車牽引和有源濾波等諸多領(lǐng)域。

目前大多數(shù)的功率模塊的散熱結(jié)構(gòu)見圖1所示，功率模塊2下部的覆金屬陶瓷基板(DBC板)焊接在銅底板上，再將銅底板固定在散熱器1上，將功率模塊工作中所產(chǎn)生的熱量通過銅底板迅速并被下部的散熱器1吸受，并由散熱器1對流而散出。但隨著技術(shù)的發(fā)展，對功率模塊的功率密度和可靠性能的要求也越來越高。現(xiàn)有的功率模塊存在一個較大瓶頸是：是一個覆金屬陶瓷基板(DBC)焊接在銅底板上，且銅底板上設(shè)有定位孔，通過緊固件將銅底板將功率模塊安裝在散熱器上，由于功率模塊底部采用銅底板，在散熱時產(chǎn)生高的熱阻，與鋁材相比比熱小，熱逃逸速度較慢，不能滿足密度較高的功率模塊的散熱要求。其次，由于一個銅底板安裝在一個散熱器上，占用了很大的空間，無法在集成化、體積要求小的場所作用。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，安裝空間小，能滿足密度較高的功率模塊的散熱要求的功率模塊的散熱連接結(jié)構(gòu)。

本實用新型為達到上述目的的技術(shù)方案是：一種功率模塊的散熱連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括功率模塊以及散熱器和鋁板，所述鋁板的兩側(cè)設(shè)置有安裝孔，緊固件穿過鋁板上的安裝孔與散熱器連接，至少兩個功率模塊的DBC基板固定在鋁板，且各功率模塊沿鋁板橫向排列設(shè)置。

本實用新型將功率模塊底部的DBC基板直接固定在鋁板，而鋁板兩側(cè)的安裝孔，因此可將通過緊固件將鋁板直接安裝在散熱器上，使功率模塊上本身無需開定位孔。另一方面由于DBC基板直接作為功率模塊上的底板而固定在鋁片上，省去了原結(jié)構(gòu)中的銅底板，節(jié)省成本和工藝流程，縮減功率模塊的體積，通過鋁板能迅速將其所吸收的熱量通過散熱器散出，起到快速散熱的作用，而減少功率模塊熱阻，有效地降低了功率模塊在長期工作中的熱應(yīng)力，提高了功率模塊的工作可靠性。本實用新型將兩個以上的功率模塊固定在鋁板上，能將多個功率模塊沿鋁板橫向排列設(shè)置在同一塊鋁板上，而能提高功率模塊的功率密度，并能滿足密度較高的功率模塊的散熱要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的描述。

圖1是現(xiàn)有功率模塊的散熱連接結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是本實用新型功率模塊的散熱連接結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3是本實用新型鋁板結(jié)構(gòu)的示意圖。

其中：1—散熱器，2—功率模塊，3—鋁板，4—安裝孔，5—弧形槽孔，6—通孔。

具體實施方式

見圖2、3所示，本實用新型的功率模塊的散熱連接結(jié)構(gòu)，包括功率模塊2以及散熱器1和鋁板3，本實用新型的功率模塊2由半導(dǎo)體芯片、電極以及各器件焊接在DBC基板的金屬層上以形成所需的電路，鋁板3的兩側(cè)設(shè)置有安裝孔4，緊固件穿過鋁板3的安裝孔4與散熱器1連接，本實用新型為了使鋁板3既能可靠的連接在散熱器1上，且使鋁板3能緊貼在散熱器1的主體上，鋁板3在各安裝孔4的外側(cè)設(shè)有弧形槽孔5，且弧形槽孔5朝向功率模塊2一側(cè)。見圖2、3所示，本實用新型在鋁板3的每側(cè)設(shè)有一個安裝孔4或兩個安裝孔4，而各安裝孔4的外側(cè)均設(shè)有弧形槽孔5。

見圖2所示，本實用新型至少兩個功率模塊2底部的DBC基板固定在鋁板3，功率模塊2底部的DBC基板通過導(dǎo)熱膠粘接在鋁板3上，且各功率模塊2沿鋁板3橫向排列設(shè)置，由于功率模塊2上不再設(shè)有安裝孔4，因此可縮小功率模塊2的安裝空間，因功率模塊2橫向并排設(shè)置在一個鋁板3上，使多個功率模塊2可實現(xiàn)模塊集成化，并通過鋁板3迅速將熱量導(dǎo)至散熱器1，適用于不同的控制場所。

見圖3所示，本實用新型鋁板3在與功率模塊2的連接部位按序排列有多個通孔6，本實用新型鋁板3上的通孔6為縱橫排列設(shè)置，或縱橫相錯排列設(shè)置，導(dǎo)熱膠設(shè)置在通孔內(nèi)，將鋁板3與散熱器1可靠粘接。