[實用新型]一種超低熱阻的大功率SiC功率模塊

有效

• 申請號: 202222993706.5
• 申請日: 2022-11-10
• 公開（公告）號: CN219144168U
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 尚海;梁琳;顏輝;孫祥玉;邵凌翔;陳晨
• 申請（專利權）人: 常州瑞華新能源科技有限公司;華中科技大學
• 主分類號: H01L23/492
• 分類號: H01L23/492;H01L23/29;H01L23/34;H01L23/373;H01L29/78
• 代理公司: 南京勤行知識產權代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 夏佳

本實用新型涉及電子電力技術領域，具體涉及一種超低熱阻的大功率SiC功率模塊，包括SiC?MOSFET芯片，SiC?MOSFET芯片連接有緩沖導電片，緩沖導電片和SiC?MOSFET芯片之間設置有焊料層，緩沖導電片連接有導電銅片，緩沖導電片包括上緩沖導電片和下緩沖導電片，上緩沖導電片和下緩沖導電片分別設置在SiC?MOSFET芯片的頂部和底部，上緩沖導電片的上方設置有散熱器，且下緩沖導電片的底部連接有散熱器，下緩沖導電片和設置在下緩沖導電片底部的散熱器之間設置有導熱硅脂。本實用新型通過改變模塊結構縮短芯片向上和向下的散熱路徑，實現模塊熱阻的降低，以實現小體積下同樣的散熱性能，提高模塊的功率密度。

技術領域

本實用新型涉及電子電力技術領域，具體涉及一種超低熱阻的大功率SiC功率模塊。

背景技術

由于SiC寬禁帶半導體功率芯片的熱導率高等固有特性，其具備實現高溫、高壓、高頻工作的可能性，其應用于固態變壓器、變換器等設備會顯著降低其體積、提高其效率和功率密度，已經引起國內外學術界和工業界越來越多的關注。但是當SiC模塊的功率需求較大時，模塊的散熱性能和體積之間的矛盾就會凸顯出來。

為了實現大功率SiC模塊的可靠運行，對于模塊散熱性能的優化就必不可少。當通過芯片的并聯實現大功率等級時，就需要考慮芯片之間的熱耦合現象，數量越多、功率越大時，熱耦合現象就越嚴重，此時如果模塊散熱性能不足時就需要增大芯片之間的距離以緩解該情況。但是現有模塊中大多由于存在DBC組件而使模塊的熱阻較大，影響模塊的散熱性能。因此，對于現有大功率SiC模塊的封裝來說，優化散熱性能、降低模塊熱阻以緩解功率和體積之間矛盾是至關重要的。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的缺點，而提出了一種超低熱阻的大功率SiC功率模塊。

本發明提供了如下的技術方案：

一種超低熱阻的大功率SiC功率模塊，包括SiC?MOSFET芯片，所述SiC?MOSFET芯片連接有緩沖導電片，所述緩沖導電片和所述SiC?MOSFET芯片之間設置有焊料層，所述緩沖導電片連接有導電銅片，所述緩沖導電片包括上緩沖導電片和下緩沖導電片，所述上緩沖導電片和所述下緩沖導電片分別設置在所述SiC?MOSFET芯片的頂部和底部，所述上緩沖導電片的上方設置有散熱器，且所述下緩沖導電片的底部連接有散熱器，所述下緩沖導電片和設置在所述下緩沖導電片底部的散熱器之間設置有導熱硅脂。

優選的，所述導電銅片包括第一導電銅片、第二導電銅片、第三導電銅片和第四導電銅片，所述第一導電銅片設置在所述上緩沖導電片和上方所述散熱器之間，所述第一導電銅片和所述上緩沖導電片之間設置有焊料層，所述第一導電銅片與上方所述散熱器之間設置有導熱硅脂，所述第二導電銅片設置在所述下緩沖導電片上，所述第三導電銅片與所述SiC?MOSFET芯片連接，所述第四導電銅片與所述第三導電銅片連接。

優選的，所述第一導電銅片設置為源極功率端子，所述源極功率端子通過所述上緩沖導電片引出所述SiC?MOSFET芯片的源極，所述SiC?MOSFET芯片和所述第二導電銅片均設置在下緩沖導電片的上表面，所述第二導電銅片作為所述SiC?MOSFET芯片的漏極引出端子，所述第四導電銅片作為所述SiC?MOSFET芯片的柵極引出端子。

優選的，所述SiC?MOSFET芯片、所述上緩沖導電片和所述第三導電銅片設置為一組引出組件且至少設置有兩組，所述引出組件平行并聯設置。

優選的，所述導電銅片、所述SiC?MOSFET芯片和所述緩沖導電片由環氧樹脂封裝。

優選的，所述緩沖導電片采用鉬或銅材質制作。

本發明的有益效果是：