[實用新型]一種具有良好散熱性能的功率模塊及電子產品

有效

• 申請號: 202021306464.2
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN212587489U
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 唐和明;曹周
• 申請（專利權）人: 杰群電子科技（東莞）有限公司
• 主分類號: H01L23/38
• 分類號: H01L23/38;H01L23/373;H01L23/498;H01L35/02
• 代理公司: 北京澤方譽航專利代理事務所(普通合伙) 11884
• 代理人: 陳照輝

本實用新型公開一種具有良好散熱性能的功率模塊，包括功率模塊本體以及與所述功率模塊本體貼裝設置的半導體制冷組件，所述半導體制冷組件包括相對設置的冷端以及熱端，所述半導體制冷組件的冷端朝向所述功率模塊本體設置。本方案中通過在功率模塊中設置半導體制冷組件對功率模塊本體進行散熱，利用半導體制冷組件優良的散熱性能能夠大幅度降低功率模塊的熱量，其散熱速度快、可持續性好、產品成本相對較低，在芯片功率密度增高時產品尺寸和結構可以不變，能夠適用于批量生產并被廣泛應用。

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，尤其涉及一種具有良好散熱性能的功率模塊。

背景技術

半導體是一種導電能力介于導體與非導體之間的材料，半導體元件根據半導體材料的特性，屬于固態元件，其體積可以縮小到很小的尺寸，因此耗電量少，集成度高，在電子技術領域獲得了廣泛的引用，而隨著半導體元件運行功率的逐漸增加，由于頻率提升帶來的大發熱量一直是眾超頻設備發燒友討論的重點話題，從風冷、水冷，到壓縮機、半導體制冷，再到瘋狂的液氮、干冰，用盡降溫方法。比較普遍的風冷散熱器和水冷由于其低成本和易用性的特點已經成為入門級超頻發燒友的標準配置，缺點在于:即使是最好的風冷或水冷，也只能把溫度控制得接近或等于環境溫度。為了把溫度降得低于零度，發燒友們選擇了壓縮機和半導體制冷。VapoChill和Mach系列壓縮機通過相變制冷可以使蒸發器溫度達到-50℃，而國外發燒友自制的三級壓縮機系統甚至達到了-196℃，也就是相當于液氮的蒸發溫度。但是由于壓縮機系統高昂的價格，只能被極少數發燒友接受，液氮和干冰也許是骨灰極發燒友才會用到的極限利器，且蒸發/升華速度非常快，只能帶來短時間的極限效能，沒有實用價值。

實用新型內容

本實用新型實施例的一個目的在于：提供一種具有良好散熱性能的功率模塊，其能夠解決現有技術中存在的上述問題。

本實用新型實施例的另一個目的在于，提供一種電子產品其功率模塊具有良好的散熱性能。

為達上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一方面，提供一種具有良好散熱性能的功率模塊，包括功率模塊本體以及與所述功率模塊本體貼裝設置的半導體制冷組件，所述半導體制冷組件包括相對設置的冷端以及熱端，所述半導體制冷組件的冷端朝向所述功率模塊本體設置。

作為所述的具有良好散熱性能的功率模塊的一種優選技術方案，所述功率模塊本體采用陶瓷覆銅板作為基板，所述半導體制冷組件通過高導熱結合材粘結在所述陶瓷覆銅板上。

作為所述的具有良好散熱性能的功率模塊的一種優選技術方案，所述功率模塊采用引線框架作為基板，所述半導體制冷組件設置在所述引線框架設置有芯片的一側。

作為所述的具有良好散熱性能的功率模塊的一種優選技術方案，所述功率模塊采用引線框架作為基板，所述半導體制冷組件設置在所述引線框架非設置有芯片的一側。

作為所述的具有良好散熱性能的功率模塊的一種優選技術方案，所述引線框架的至少一部分與所述半導體制冷組件的冷端接觸。

作為所述的具有良好散熱性能的功率模塊的一種優選技術方案，還包括用于對所述芯片以及所述引線框架進行封裝的封裝樹脂，所述封裝樹脂上形成有樹脂凹槽，所述半導體制冷組件的冷端嵌入式設置在所述樹脂凹槽中，所述半導體制冷組件的熱端暴露于所述封裝樹脂的外部。

作為所述的具有良好散熱性能的功率模塊的一種優選技術方案，所述半導體制冷組件包括于冷端和熱端之間均勻相間排布的P型半導體、N型半導體以及壓合于所述半導體制冷組件的冷端和熱端內表面導熱連接并將P型半導體和N型半導體串聯的金屬導體，串聯后的半導體鏈兩端通電制冷。

作為所述的具有良好散熱性能的功率模塊的一種優選技術方案，相鄰的所述P型半導體與所述N型半導體通過所述金屬導體共同組成一個電偶對，所述電偶對的數量為至少一個。