[發明專利]電路基板及制備方法及絕緣柵雙極型晶體管模塊

在審

• 申請號: 202111582705.5
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114220781A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 林苡任;葛孝昊;謝梓翔;曾丹
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司;珠海零邊界集成電路有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/492;H01L23/498;H01L21/48;H01L21/60
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 杜欣

1.一種絕緣柵雙極型晶體管模塊，其特征在于，包括電路基板和功率芯片，所述電路基板與所述功率芯片之間設置有焊料層，所述電路基板包括沿遠離所述功率芯片的方向依次層疊設置的第一導熱層、第二導熱層和第三導熱層，所述功率芯片通過所述焊料層與所述第一導熱層連接；

所述焊料層與所述第一導熱層之間形成有第一熱擴散角，所述第二導熱層與所述第三導熱層之間形成有第二熱擴散角；

其中，所述第一熱擴散角大于所述第二熱擴散角，所述第一導熱層的厚度大于所述第三導熱層的厚度；或所述第一熱擴散角小于所述第二熱擴散角，所述第一導熱層的厚度小于所述第三導熱層的厚度。

2.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊，其特征在于，所述第二導熱層包括層疊且間隔設置的第一基板和第二基板，所述第三導熱層包括層疊且間隔設置的第三基板和第四基板，所述第一基板、所述第三基板、所述第二基板及所述第四基板沿所述第一導熱層背離所述功率芯片的方向依次層疊設置；

所述第一基板與所述第三基板之間形成所述第二熱擴散角，所述第二基板與所述第四基板之間形成所述第二熱擴散角。

3.根據權利要求2所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊，其特征在于，所述第一基板的導熱系數等于第二基板的導熱系數，所述第三基板的導熱系數、所述第四基板的導熱系數以及所述第一導熱層的導熱系數相同，所述焊料層的導熱系數大于或小于所述第一基板的導熱系數。

4.據權利要求2所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊，其特征在于，所述第一熱擴散角大于所述第二熱擴散角，所述電路基板的厚度之和為0.8mm-1.2mm，所述第一基板和所述第二基板的厚度之和為電路基板的1/7，所述第一導熱層、所述第三基板與所述第四基板的厚度之和為電路基板的6/7。

5.根據權利要求2所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊，其特征在于，所述第一導熱層、所述第三基板和所述第四基板的材質包括銅；

和/或，所述第一基板和所述第二基板的材質包括陶瓷；

和/或，所述功率芯片的材質包括硅；

和/或，所述焊料層的材質包括鉛和錫。

6.根據權利要求1所述的絕緣柵雙極型晶體管模塊，其特征在于，還包括冷卻板，所述冷卻板設置于所述電路基板遠離所述功率芯片的一側。

7.一種電路基板，用于與絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率芯片電連接，其特征在于，所述電路基板包括沿遠離所述功率芯片的方向設置的第一導熱層、第二導熱層和第三導熱層，所述功率芯片通過焊料層與所述第一導熱層連接；

所述焊料層與所述第一導熱層之間形成有第一熱擴散角，所述第二導熱層與所述第三導熱層之間形成有第二熱擴散角；

其中，所述第一熱擴散角大于所述第二熱擴散角，所述第一導熱層的厚度大于所述第三導熱層的厚度；或所述第一熱擴散角小于所述第二熱擴散角，所述第一導熱層的厚度小于所述第三導熱層的厚度。

8.根據權利要求7所述的電路基板，其特征在于，所述第二導熱層包括層疊且間隔設置的第一基板和第二基板，所述第三導熱層包括層疊且間隔設置的第三基板和第四基板，所述第一基板、所述第三基板、所述第二基板及所述第四基板沿所述第一導熱層背離所述功率芯片的方向依次層疊設置；

所述第一基板與所述第三基板之間形成所述第二熱擴散角，所述第二基板與所述第四基板形成有所述第二熱擴散角。

9.一種如權利要求7或8所述的電路基板的制備方法，其特征在于，包括：

采用堿性溶液清洗第一導熱層和第三導熱層表面的油性成分，采用酸性溶液清洗所述第一導熱層和第三導熱層表面的氧化層；

采用堿性溶液清洗第二導熱層的表面；

將所述第一導熱層、所述第二導熱層及所述第三導熱層依次層疊貼合為基板組件；

將所述基板組件放置于承燒板上進行燒結處理。

10.根據權利要求9所述的電路基板的制備方法，其特征在于，所述第二導熱層包括層疊且間隔設置的第一基板和第二基板，所述第三導熱層包括層疊且間隔設置的第三基板和第四基板，所述第一基板、所述第三基板、所述第二基板及所述第四基板沿所述第一導熱層背離所述功率芯片的方向依次層疊設置，將所述第一導熱層、所述第一基板、所述第三基板、所述第二基板及所述第四基板依次層疊貼合為基板組件。