[發明專利]一種集成半導體模塊功率組件及其制作方法

有效

• 申請號: 201711059199.5
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109755194B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 李云;趙振龍;余軍;馬雅青;朱世武;焦明亮;吳春冬
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/473;H01L21/48
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉

本發明公開了一種集成半導體模塊功率組件及其制作方法，功率組件包括：功率模塊，其內封裝有功率元件；安裝于功率模塊上表面的散熱器一；安裝于功率模塊下表面的散熱器二；安裝于散熱器一上表面的外殼一；安裝于散熱器一下表面的外殼二。散熱器一與散熱器二以壓接方式與功率模塊安裝連接。散熱器一與功率模塊之間通過導熱墊片一接觸連接，功率模塊與散熱器二之間通過導熱墊片二接觸連接。本發明能夠解決功率組件體積大、功率密度低、熱阻大，不能滿足應用領域對組件體積以及熱性能要求的技術問題。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其是涉及一種高度集成半導體模塊的功率組件及其制作方法。

背景技術

傳統的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)功率模塊是采用單面散熱結構的模塊，在功率模塊安裝時，需通過熱界面材料與獨立單面的散熱器組裝在一起。這種安裝結構存在熱阻大﹑體積大﹑功率密度低﹑寄生參數大﹑成本高等缺點，不適合要求體積小﹑結構緊湊，以及可靠性要求更高的應用領域。

而隨著電力電子產品應用范圍越來越廣，特別是高速鐵路、電動汽車等新興市場的興起，傳統單面散熱IGBT模塊與散熱器通過熱界面材料壓接在一起的結構已經不能滿足新的用戶需求。因此，急需研發一種集成度更高、體積更小、功率密度更高、可靠性更好、成本更低的功率組件。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種集成半導體模塊功率組件及其制作方法，以解決現有功率組件體積大、功率密度低、熱阻大，不能滿足應用領域對組件體積以及熱性能要求的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明具體提供了一種集成半導體模塊功率組件的技術實現方案，一種集成半導體模塊功率組件，該功率組件包括：

功率模塊，其內封裝有功率元件；

安裝于所述功率模塊上表面的散熱器一；

安裝于所述功率模塊下表面的散熱器二；

安裝于所述散熱器一上表面的外殼一；

安裝于所述散熱器一下表面的外殼二。

優選的，所述散熱器一與散熱器二以壓接方式與所述功率模塊安裝連接。

優選的，所述散熱器一與所述功率模塊之間通過導熱墊片一接觸連接，所述功率模塊與所述散熱器二之間通過導熱墊片二接觸連接。

優選的，所述功率元件包括開關器件、二極管和熱敏電阻，所述功率模塊還包括將所述開關器件、二極管、熱敏電阻封裝于其中的上襯板和下襯板，及一端與所述開關器件連接，另一端延伸至所述功率模塊外部的第一直流功率端子、第二直流功率端子和交流功率端子。

優選的，在所述外殼二的上部與所述外殼一接觸的部分設置有用于灌注熱固性粘接劑，并實現所述外殼一與所述外殼二之間密封粘接的密封槽一。

優選的，所述開關器件包括第一開關器件和第二開關器件，所述二極管包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管與所述第一開關器件并聯，所述第二二極管與所述第二開關器件并聯。所述功率模塊還包括：

一端與第一開關器件連接，另一端延伸至所述功率模塊外部的上半橋輔助端子一、上半橋輔助端子二和上半橋輔助端子三；

一端與所述第二開關器件連接，另一端延伸至所述功率模塊外部的輔助端子、下半橋輔助端子一、下半橋輔助端子二和下半橋輔助端子三；

一端與熱敏電阻連接，另一端延伸至所述功率模塊外部的熱敏電阻輔助端子一和熱敏電阻輔助端子二。