[發明專利]一種功率模塊及車載功率電路

在審

• 申請號: 202210406560.1
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114975342A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 陳惠斌;王玉濤;劉海燕;陳松;尹中華;呂鎮;王昭月;楊啟亮
• 申請（專利權）人: 華為數字能源技術有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H05K1/18
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 高金金

本申請提供一種功率模塊及車載功率電路，功率模塊可以包括：第一覆金屬層基板，位于第一覆金屬層基板一側的芯片，以及位于第一覆金屬層基板與芯片之間的第一釬料。第一覆金屬層基板在朝向芯片一側的表面設有第一金屬層，第一金屬層包括：溝槽和阻擋部。第一金屬層的第一厚度小于第二厚度，第一厚度為阻擋部中的至少部分區域的厚度，第二厚度為第一金屬層在除溝槽和阻擋部以外的區域的厚度。阻擋部位于芯片與相鄰的溝槽之間，用于在第一釬料焊接芯片與第一覆金屬層基板時，阻止第一釬料溢出至溝槽，從而，可以防止第一釬料溢出至芯片與溝槽邊緣的間隙，進而，可以避免溝槽邊緣發生應力集中而導致第一金屬層脫離，提高功率模塊的可靠性。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種功率模塊及車載功率電路。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，功率模塊已經吸引了越來越多的關注。功率模塊可以包括覆銅基板和芯片，覆銅基板的銅層中具有用于形成線路的溝槽。隨著功率器件的功率密度不斷提升，功率模塊內部的結構越來越緊湊，使得芯片到溝槽邊緣的距離越來越小。

在功率模塊內部，芯片通常通過釬料焊接方式與覆銅基板實現互聯，在芯片與覆銅基板的高溫焊接過程中，熱量可以通過釬料傳遞到覆銅基板的銅層，使覆銅基板不可避免的會發生翹曲變形，不同模塊間的變形量也會稍有差異，這就導致芯片與覆銅基板之間的翹曲、釬料厚度、釬料到溝槽邊緣的距離等難以精確控制，并使芯片附近的溝槽邊緣承受比較大的應力。為了保證釬料充足，釬料用量會略微偏多，由于芯片與相鄰的溝槽的距離比較近，這就導致釬料容易溢出至芯片與溝槽邊緣的間隙，使溝槽邊緣容易發生應力集中，而導致銅層脫離，使功率模塊的可靠性較差。

發明內容

本申請提供一種功率模塊及車載功率電路，用以解決功率模塊中釬料容易溢出至芯片與溝槽邊緣的間隙，導致功率模塊的可靠性較差的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種功率模塊，本申請實施例提供的功率模塊可以包括：第一覆金屬層基板，位于第一覆金屬層基板一側的芯片，以及位于第一覆金屬層基板與芯片之間的第一釬料。第一覆金屬層基板在朝向芯片一側的表面設有第一金屬層，第一金屬層可以包括：在厚度方向貫穿第一金屬層的溝槽，以及阻擋部。第一金屬層的第一厚度小于第二厚度，第一厚度為阻擋部中的至少部分區域的厚度，第二厚度為第一金屬層在除溝槽和阻擋部以外的區域的厚度。阻擋部位于芯片與相鄰的溝槽之間，用于在第一釬料焊接芯片與第一覆金屬層基板時，阻止第一釬料溢出至溝槽。

本申請實施例提供的功率模塊中，通過在第一覆金屬層基板的第一金屬層中設置阻擋部，阻擋部位于芯片與相鄰的溝槽之間的位置，采用第一釬料焊接芯片與第一覆金屬層基板時，阻擋部可以阻止第一釬料溢出至溝槽，從而，可以防止第一釬料溢出至芯片與溝槽邊緣的間隙，進而，可以避免溝槽邊緣發生應力集中而導致第一金屬層脫離，提高功率模塊的可靠性，例如，可以使功率模塊的良率提升至少5％。此外，阻擋部是第一金屬層中的物理結構，無需改變第一金屬層的材質，也無需額外增加其他材料，防止第一釬料溢出的效果更好，且產品可靠性更高。