[發(fā)明專利]多層功率器件堆疊結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810823102.1
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108718491A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘旭
• 申請（專利權(quán)）人: 甘旭
• 主分類號: H05K5/00
• 分類號: H05K5/00;H01L23/367;H01L23/373
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 逯恒

本發(fā)明實施例提供的一種多層功率器件堆疊結(jié)構(gòu)，包括：第一PCB基板、第一導(dǎo)電金屬箔、第一功率器件組、第二PCB基板、第二導(dǎo)電金屬箔、第二功率器件組、金屬導(dǎo)熱基座、散熱裝置。在需要進行散熱時，第一PCB基板及其上的第一功率器件組工作時所產(chǎn)生的熱量可以直接傳遞到散熱裝置；同時，由于金屬導(dǎo)熱基座具備較高的導(dǎo)熱系數(shù)，能夠把第二PCB基板及其上的第二功率器件組工作時所產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)到位于外層的散熱裝置散熱界面，因此，可以有效降低第一功率器件組以及第二功率器件組的工作升溫，提高器件的工作可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成功率器件領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多層功率器件堆疊結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著新能源、服務(wù)器、電動汽車、通信等各個行業(yè)發(fā)展，電源模塊的體積越來越小，功率密度越來越高。模塊內(nèi)部的功率器件的使用也越來越多，但單一平面所能放置的功率器件是有局限性的。

為了在有限的空間內(nèi)，放置更多的功率器件，需要考慮引入多層堆疊的結(jié)構(gòu)。但是，功率器件除了承擔(dān)電路內(nèi)部電壓和電流的大功率控制以外，它在工作的過程中還會產(chǎn)生大量的熱量。處于最外層的功率器件，與散熱面之間的熱阻小，而越靠中間的層，與散熱面之間的熱阻就越大。這種情況會導(dǎo)致功率器件溫度過高，產(chǎn)生熱損壞的隱患。這種結(jié)構(gòu)限制了系統(tǒng)的功率無法提高，限制了系統(tǒng)的功率密度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多層功率器件堆疊結(jié)構(gòu)，其能夠克服現(xiàn)有功率器件的堆疊布局造成散熱的限制，并解決中間層功率器件散熱的問題。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種多層功率器件堆疊結(jié)構(gòu)，包括：第一PCB基板、分別與所述第一PCB基板連接的散熱裝置、第一導(dǎo)電金屬箔、分別與所述第一導(dǎo)電金屬箔連接的第一功率器件組、金屬導(dǎo)熱基座；第二PCB基板、以及分別與所述第二PCB基板連接的所述金屬導(dǎo)熱基座、第二導(dǎo)電金屬箔、與所述第二導(dǎo)電金屬箔連接的第二功率器件組；所述第一PCB基板與所述第二PCB基板之間相互匹配形成的空腔內(nèi)，所述金屬導(dǎo)熱基座、所述第一導(dǎo)電金屬箔、所述第一功率器件組均設(shè)置在所述空腔內(nèi)。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述第二功率器件組與所述第二導(dǎo)電金屬箔設(shè)置在所述空腔內(nèi)或者所述空腔外。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述空腔內(nèi)還填充有導(dǎo)熱絕緣膠。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述多層功率器件堆疊結(jié)構(gòu)還包括導(dǎo)熱石墨片，所述導(dǎo)熱石墨片與所述第二PCB基板連接，且設(shè)置在所述空腔內(nèi)與所述金屬導(dǎo)熱基座連接。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述第一PCB基板為銅基板、鋁基板或陶瓷基板。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述第一導(dǎo)電金屬箔與所述第二導(dǎo)電金屬箔為導(dǎo)電銅箔。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述第一PCB基板為銅基板、鋁基板或陶瓷基板或FR－4類材質(zhì)。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述金屬導(dǎo)熱基座釬焊在所述第一導(dǎo)電金屬箔上。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述第一功率器件組包括一個或者多個功率器件，所述第二功率器件組包括一個或者多個功率器件。

在本發(fā)明較佳的實施例中，所述散熱裝置設(shè)置在所述第一PCB基板遠離所述空腔的外表面上，具備低熱阻屬性。