嵌入式双面散热功率器件的封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种嵌入式双面散热功率器件的封装结构，包括：第一金属绝缘基板，其内表面开设有N个第一条形凹槽，N为大于或等于2的正整数；第二金属绝缘基板，第二金属绝缘基板与第一金属绝缘基板平行设置，第二金属绝缘基板的内表面对应开设有N个第二条形凹槽，N个嵌入体，每个嵌入体的一端嵌入第一条形凹槽内，每个嵌入体的另一端嵌入相应的第二条形凹槽内；N

【技术实现步骤摘要】
嵌入式双面散热功率器件的封装结构


[0001]本技术涉及功率器件的封装结构封装
，具体涉及一种嵌入式双面散热功率器件的封装结构。

技术介绍

[0002]在半导体功率器件中，功率芯片通过封装实现与外部电路的连接。其性能的发挥则依赖于封装的支持。
[0003]相关技术中，半导体功率模块的封装结构的散热能力较弱。

技术实现思路

[0004]本技术为解决上述技术问题，提供了一种嵌入式双面散热功率器件的封装结构，采用平行设置的两个金属绝缘基板，实现双面散热平衡设计，增加了散热路径，并且，在芯片之间空隙处放置嵌入体，减小并联芯片之间的热耦合，从而大大提高了功率器件的封装结构的散热能力。
[0005]本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种嵌入式双面散热功率器件的封装结构，包括：第一金属绝缘基板，所述第一金属绝缘基板的内表面开设有N个第一条形凹槽，其中，N为大于或等于2的正整数；第二金属绝缘基板，所述第二金属绝缘基板与所述第一金属绝缘基板平行设置，所述第二金属绝缘基板的内表面对应开设有N个第二条形凹槽；N个嵌入体，每个所述嵌入体的一端嵌入所述第一条形凹槽内，每个所述嵌入体的另一端嵌入相应的所述第二条形凹槽内；N
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1个金属合金垫片，N
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1个所述金属合金垫片依次设置在相连的两个所述嵌入体之间，且每个所述金属合金垫片的一端均与所述第一金属绝缘基板的内表面相连；N
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1个功率芯片，N
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1个所述功率芯片分别设置在所述N
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1个所述金属合金垫片的另一端与所述第二金属绝缘基板的内表面之间。
[0007]具体地，每个所述金属合金垫片和对应的所述功率芯片均通过连接层与对应的相邻的两个所述嵌入体相连。
[0008]具体地，每个所述功率芯片与对应的金属合金垫片之间、所述功率芯片与所述第二金属绝缘基板的内表面之间以及所述金属合金垫片与所述第一金属绝缘基板的内表面之间均通过焊接层相连。
[0009]具体地，每个所述嵌入体的两侧均设置有散热片。
[0010]具体地，每个所述金属合金垫片均为圆柱形。
[0011]具体地，所述嵌入体为由高导热率材质制成的嵌入体。
[0012]具体地，所述嵌入体为由高电阻性的高温材料制成的嵌入体。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术采用平行设置的两个金属绝缘基板，实现双面散热平衡设计，增加了散热路径，并且，在芯片之间空隙处放置嵌入体，减小并联芯片之间的热耦合，从而大大提
高了功率器件的封装结构的散热能力。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例的嵌入式双面散热功率器件的封装结构的爆炸图；
[0016]图2为本技术一个实施例的嵌入式双面散热功率器件的封装结构的剖面图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]图1是根据本技术实施例的嵌入式双面散热功率器件的封装结构的爆炸图。
[0019]如图1所示，本技术实施例的嵌入式双面散热功率器件的封装结构可包括：第一金属绝缘基板100、第二金属绝缘基板200、N个嵌入体300、N
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1个金属合金垫片400和N
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1个功率芯片500。
[0020]其中，第一金属绝缘基板100的内表面开设有N个第一条形凹槽110，其中，N为大于或等于2的正整数；第二金属绝缘基板200与第一金属绝缘基板100平行设置，第二金属绝缘基板200的内表面对应开设有N个第二条形凹槽210；每个嵌入体300的一端嵌入第一条形凹槽110内，每个嵌入体300的另一端嵌入相应的第二条形凹槽210内；N
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1个金属合金垫片400依次设置在相连的两个嵌入体300之间，且每个金属合金垫片400的一端均与第一金属绝缘基板100的内表面相连；N
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1个功率芯片500分别设置在N
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1个金属合金垫片400的另一端与第二金属绝缘基板200的内表面之间。
[0021]具体而言，第一金属绝缘基板100和第二金属绝缘基板200平行设置，第一金属绝缘基板100与第二金属绝缘基板200相对的一面为第一金属绝缘基板100的内表面，同样地，第二金属绝缘基板200与第一金属绝缘基板100相对的一面为第二金属绝缘基板200的内表面。其中，第一金属绝缘基板100的内表面上开设有N个第一条形凹槽110，其中，N个第一条形凹槽110中有两个第一条形凹槽110开设在第一金属绝缘基板100的内表面的两侧；第二金属绝缘基板200的内表面上开设有N个第二条形凹槽210，N个第二条形凹槽210与N个第一条形凹槽110一一对应设置，其中，N个第二条形凹槽210中有两个第二条形凹槽210开设在第二金属绝缘基板200的内表面的两侧，其中，N为大于或等于2的正整数(例如，如图1所示，N为3)。也就是说，可在功率器件的封装结构的顶部和底部使用金属绝缘基板，增加散热路径实现双面冷却，以此平衡散热路径，提高模块的可靠性。
[0022]对应设置的第一条形凹槽110和第二条形凹槽210内嵌入一个嵌入体300，相邻的两个嵌入体300之间设置有一个功率芯片500和金属合金垫片400，每个金属合金垫片400的一端均与第一金属绝缘基板100的内表面相连，功率芯片500分别设置在金属合金垫片400的另一端与第二金属绝缘基板200的内表面之间。
[0023]在本技术的一个实施例中，金属合金垫片400均为圆柱形。具体而言，金属合金垫片400采用圆柱形设计，边缘过渡圆润，均匀应力分布，其中，可通过掺杂不同含量的金属合金(例如，钼铜合金)，使其具有可调节的热膨胀系数，避免结构和高温材料由于热膨胀
系数差异过大引起的热应力破坏。由此，在功率器件的封装结构中间使用金属合金垫片400完成功率芯片500与另一侧金属绝缘基板的互连，采用具有良好的导电导热特性的金属合金，增大传热面积有效降低功率芯片500结壳热阻，进一步增加散热能力。
[0024]在本技术的一个实施例中，嵌入体300为由高导热率材质制成的嵌入体。具体而言，作为一种可能的实施方式，嵌入体300可由高导热率材质(例如，氮化铝)制成，以增加散热性能。
[0025]在本技术的另一个实施例中，嵌入体300为由高电阻性的高温材料制成的嵌入体。具体而言，作为另一种可能的实施方式，嵌入体300可由高电阻性的高温材料(例如，陶瓷、玻璃等)制成，以增强绝缘性能。
[0026]在本技术的一个实施例中，如图1所示，每个嵌入体300的两侧均设置有散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式双面散热功率器件的封装结构，其特征在于，包括：第一金属绝缘基板，所述第一金属绝缘基板的内表面开设有N个第一条形凹槽，其中，N为大于或等于2的正整数；第二金属绝缘基板，所述第二金属绝缘基板与所述第一金属绝缘基板平行设置，所述第二金属绝缘基板的内表面对应开设有N个第二条形凹槽；N个嵌入体，每个所述嵌入体的一端嵌入所述第一条形凹槽内，每个所述嵌入体的另一端嵌入相应的所述第二条形凹槽内；N
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1个金属合金垫片，N
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1个所述金属合金垫片依次设置在相连的两个所述嵌入体之间，且每个所述金属合金垫片的一端均与所述第一金属绝缘基板的内表面相连；N
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1个功率芯片，N
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1个所述功率芯片分别设置在所述N
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1个所述金属合金垫片的另一端与所述第二金属绝缘基板的内表面之间。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳扬，张海泉，张斌，赵善麒，
申请(专利权)人：江苏宏微科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：