[發明專利]一種增強散熱的功率模塊

在審

• 申請號: 202110575429.3
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113178424A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 馬凱
• 申請（專利權）人: 上海先積集成電路有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/29;H01L23/31;H01L23/482
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種增強散熱的功率模塊，其特征在于，包括功率模塊主體(1)、增強散熱結構(2)和硅膠封裝結構(3)，其中，

所述功率模塊主體(1)封裝在所述硅膠封裝結構(3)的內部；

所述增強散熱結構(2)包括散熱板(201)和多根散熱引線(202)，所述散熱板(201)設置在所述硅膠封裝結構(3)的上方；

所述功率模塊主體(1)包括多個功率芯片(102)，其中，所述散熱引線(202)的一端鍵合至所述功率芯片(102)，另一端鍵合至同一功率芯片(102)或不同功率芯片(102)，并且所述散熱引線(202)的中段穿過所述硅膠封裝結構(3)且連接至所述散熱板(201)。

2.根據權利要求1所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，所述散熱引線(202)的中段通過導電材料粘結至所述散熱板(201)的下表面。

3.根據權利要求1所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，當所述散熱引線(202)的兩端鍵合至同一功率芯片(102)時，所述散熱引線(202)兩端鍵合點的距離為所述散熱引線(202)的最大高度值的75％-80％；當所述散熱引線(202)的兩端鍵合至不同功率芯片(102)時，所述散熱引線(202)兩端鍵合點的距離為所述散熱引線(202)的最大高度值的30％-40％。

4.根據權利要求1所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，所述功率模塊主體(1)還包括功能引線(101)和設置在所述功率芯片(102)下表面的直接覆銅板(103)，其中，

所述功率芯片(102)自上而下依次包括第一金屬層(1021)、第一絕緣層(1022)、第二金屬層(1023)、第二絕緣層(1024)以及芯片主體(1025)；

所述第一金屬層(1021)上設置有多個散熱引線鍵合點(1026)，所述散熱引線(202)的兩端分別鍵合至位于同一功率芯片(102)的兩個不同的散熱引線鍵合點(1026)上，或者鍵合至位于不同功率芯片(102)的兩個散熱引線鍵合點(1026)；

所述第二金屬層(1023)未被所述第一金屬層(1021)和第一絕緣層(1022)覆蓋的上表面設置有多個功能引線鍵合點(1027)，所述功能引線(101)的一端鍵合至所述功能引線鍵合點(1027)，另一端鍵合至所述直接覆銅板(103)。

5.根據權利要求4所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，所述第一金屬層(1021)的厚度為所述第二金屬層(1023)的厚度的三倍，所述第一絕緣層(1022)的厚度為所述第二絕緣層(1024)的厚度的兩倍。

6.根據權利要求4所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，所述多個散熱引線鍵合點(1026)陣列排布在所述第一金屬層(1021)上，所述多個功能引線鍵合點(1027)陣列排布在所述第二金屬層(1023)上。

7.根據權利要求4所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，相鄰所述散熱引線鍵合點(1026)的間距與所述散熱引線鍵合點(1026)自身長度的比值為1.5-2.5。

8.根據權利要求2所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，所述散熱板(201)的下表面與所述直接覆銅板(103)的垂直距離為x1＝(1+s)*(1+Δ)*x2，其中，x2為所述功能引線(101)的最高弧度頂點與所述直接覆銅板(103)的垂直距離，s為所述硅膠封裝結構(3)的材料收縮率，Δ取值為10％～20％。

9.根據權利要求1所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，所述散熱板(201)與接地端之間設置有反偏二極管。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的增強散熱的功率模塊，其特征在于，所述散熱引線(202)位于所述硅膠封裝結構(3)外側的部段由導電膠覆蓋并固化。