[發明專利]一種雙面散熱功率模塊及其制備方法

在審

• 申請號: 202310215663.4
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN116169106A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 李芃昕;袁德威
• 申請（專利權）人: 上海獅門半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/473;H01L21/50
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張文娥

1.一種雙面散熱功率模塊，其特征在于，包括導電結構，所述導電結構包括導電層以及在所述導電層的表面設置的至少兩個功率芯片，所述功率芯片間隔同層設置，所述功率芯片的接線端分別通過連接器與所述導電層對應連接，所述導電結構的兩側均依次設置有導熱絕緣層和熱交換器，所述導熱絕緣層的材質為熱可塑性材料。

2.根據權利要求1所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述導電結構包括兩個所述導電層，所述導電層分別設置于所述功率芯片相對的兩側，所述功率芯片一側的接線端通過連接器與一側的導電層連接，所述功率芯片另一側的接線端通過另一側的導電層和連接器與一側的導電層連接。

3.根據權利要求1所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述導電結構包括一個所述導電層，所述功率芯片設置于所述導電層的一側，所述功率芯片遠離所述導電層的接線端通過連接器連接至所述導電層，所述連接器包括與所述功率芯片表面平行的平行段以及與所述平行段連接的豎直段，所述平行段與所述豎直段具有預設夾角。

4.根據權利要求1所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述導電層包括對應所述功率芯片間隔設置的多個導電塊，兩側的所述導熱絕緣層之間的空隙填充有導熱材料塊。

5.根據權利要求4所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述導熱材料塊的外周包裹有絕緣材料層，所述絕緣材料層的電阻率大于10⁶Ω·m。

6.根據權利要求4所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述導熱材料塊采用下述材料中的一種制備而成：包裹銀材料的銅粉；包裹錫材的銅粉；或者銅粉混合樹脂材料。

7.根據權利要求1所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述導熱絕緣層的厚度在20-300μm之間，所述導熱絕緣層的熱導率大于3W/m·K。

8.根據權利要求1所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述熱交換器為液冷交換器，所述熱交換器的厚度在5-50mm之間，且所述熱交換器采用銅或鋁合金制成。

9.根據權利要求1所述的雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述導熱絕緣層在厚度方向的尺寸變化的幅度大于10％。

10.制備如權利要求1-9任一項所述雙面散熱功率模塊的方法，其特征在于，包括：

提供兩個熱交換器，并分別在兩個熱交換器的散熱面上設置導熱絕緣層，在一個或兩個所述熱交換器的導熱絕緣層上制備導電材料，所述導熱絕緣層的材質為熱可塑性材料；

刻蝕所述導電材料形成導電層，所述導電層包括間隔設置的多個導電塊；

在一個所述導熱絕緣層的所述導電塊上焊接功率芯片并在所述功率芯片上對應接線端焊接連接器；

將另一個所述導電層或者所述導熱絕緣層扣合與所述連接器接觸以使所述熱交換器位于所述功率芯片的兩側。