用于车辆的功率模块及其制造方法技术

本发明专利技术涉及用于车辆的功率模块及其制造方法。用于车辆的功率模块包括：包括电路图案的电路板；连接到电路板的第一侧的半导体芯片；在电路板上布置为与半导体芯片间隔开并电连接到半导体芯片的引线框架；以及联接到电路板的第二侧并且插入并连接到冷却器的冷却液流动通道的冷却通路。流动通道的冷却通路。流动通道的冷却通路。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的功率模块及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种用于车辆的功率模块及其制造方法，所述功率模块安装至用于使设置于电动车辆的驱动电机运行的逆变器。

技术介绍

[0002]功率模块用于供应高电压和电流以使用于混合动力车辆、电动车辆等的电机运行。
[0003]在功率模块中，双面冷却功率模块包括分别安装在半导体芯片的上侧和下侧的板以及分别设置在板的外侧的散热片。双面冷却功率模块比在一侧包括散热片的单面冷却功率模块具有更好的冷却性能，因此被越来越多地使用。
[0004]在用于电动车辆等的双面冷却功率模块中，由碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等半导体制成的功率芯片安装在两个板之间，并且由于行驶期间的高电压和振动而产生高温热。为了解决热和振动问题，双面冷却功率模块需要同时满足高强度和高散热特性。
[0005]描述为现有技术的事项仅仅是为了促进对本专利技术的背景的理解而提供的，并且不应被视为本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一方面致力于通过将联接至冷却器的冷却通路结合到电路板的下侧，并且将用于使电路板绝缘的绝缘体联接到冷却器来直接冷却电路板。
[0007]根据本专利技术的实施方案，一种用于车辆的功率模块包括：第一电路板、第一半导体芯片、引线框架以及第一冷却通路，所述第一电路板包括电路图案；所述第一半导体芯片连接到第一电路板的第一侧；所述引线框架在第一电路板上布置为与第一半导体芯片间隔开并且电连接到第一半导体芯片；所述第一冷却通路联接到第一电路板的第二侧并且插入并连接到第一冷却器的第一冷却液流动通道。
[0008]第一冷却通路可以包括朝向第一冷却器的第一冷却液流动通道延伸的散热鳍片。
[0009]散热鳍片可以具有与第一冷却液流动通道的下表面间隔开的端部。
[0010]第一冷却通路可以包括以预设模式布置并且朝向第一冷却器的第一冷却液流动通道延伸的多个散热鳍片。
[0011]功率模块可以进一步包括围绕第一电路板和第一半导体芯片的外侧以及第一冷却通路的侧面的绝缘体。
[0012]第一冷却通路可以从绝缘体朝向第一冷却器延伸并且插入第一冷却器的第一冷却液流动通道。
[0013]绝缘体可以焊接(weld)到第一冷却器的外侧。
[0014]功率模块可以进一步包括铜夹，以在联接到第一电路板的第一侧时与第一半导体芯片或引线框架连接。
[0015]第一半导体芯片或引线框架可以通过焊接(soldering)或烧结联接到第一电路
板。
[0016]功率模块可以进一步包括间隔件、第二电路板、第二半导体芯片以及第二冷却通路。第一半导体芯片、第一电路板和第一冷却通路可以在远离间隔件的方向上顺序地布置于间隔件的一侧，第二半导体芯片、第二电路板和第二冷却通路可以在远离间隔件的方向上顺序地布置于与间隔件的所述一侧相反的另一侧。
[0017]第一电路板和第二电路板可以对称地上下设置以形成一对，第一冷却通路和第二冷却通路可以对称地上下设置以形成一对，第一半导体芯片和第二半导体芯片可以分别连接到形成为一对的第一电路板和第二电路板。
[0018]根据本专利技术的实施方案，一种制造用于车辆的功率模块的方法包括：将半导体芯片、冷却通路和引线框架联接到电路板；将环氧树脂的绝缘体模制到电路板的外侧；使模制的绝缘体固化；在将冷却通路插入冷却器之后，将绝缘体和冷却通路焊接在一起。
[0019]所述方法可以进一步包括在固化之后，修整引线框架以用于与栅极板的信号连接。
附图说明
[0020]图1是根据本专利技术实施方案的用于车辆的功率模块的横向截面图。
[0021]图2是根据本专利技术另一实施方案的用于车辆的功率模块的横向截面图。
[0022]图3是根据本专利技术实施方案的用于车辆的功率模块的立体图。
[0023]图4是沿着图3中的线A
‑
A截取的截面图。
[0024]图5是示出了传统的功率模块和根据本专利技术实施方案的功率模块的热分析的示意图。
[0025]图6是示出了根据本专利技术的制造用于车辆的功率模块的方法的流程图。
[0026]图7是示出了根据本专利技术的制造用于车辆的功率模块的方法的示意图。
具体实施方式
[0027]关于公开于本说明书或申请中的本专利技术的实施方案，具体的结构性或功能性描述仅仅是说明性的，以用于描述本专利技术的实施方案的目的，并且本专利技术的实施方案可以以各种形式实现，但是不应解释为限于本说明书或申请中陈述的实施方案。
[0028]由于本专利技术的实施方案可以进行各种修改并具有各种形式，因此具体的示例性实施方案将在附图中示出并在本说明书或申请中进行详细描述。然而，应当理解，本专利技术的实施方案旨在不限于特定的实施方案，而是覆盖所有修改形式、等同形式或替代形式，而不脱离本专利技术的精神和技术范围。
[0029]诸如“第一”和/或“第二”的术语在本文中仅仅用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语的限制。这些术语仅仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本专利技术的概念性范围的情况下，第一元件可以称为第二元件，反之亦然。
[0030]当某个元件被称为“连接到”或“联接到”另一元件时，将理解，它们可以直接连接或联接到彼此，但也可以在它们之间存在中间元件。另一方面，当某个元件被称为“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，将理解，在它们之间不存在中间元件。描述元件之间关系的其他表达方式，例如“在
……
之间”、“直接在
……
之间”、“邻近于”、“直接邻近于”等等
也可以以相同的方式解释。
[0031]本说明书中使用的术语仅仅用于说明特定的实施方案，但不旨在限制本专利技术。除非上下文另有明确规定，否则单数形式也包括复数形式。将理解，如本文中使用的术语“包括”、“具有”等等指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件、组件或其组合，但是不排除存在或添加一种或更多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组件或其组合。
[0032]除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。诸如常用词典中定义的那些术语解释为具有与相关技术的语境中的含义相匹配的含义，除非另有明确定义，否则不应解释为理想的或过于正式的。
[0033]下面将通过参考附图描述实施方案来详细描述本专利技术。附图中相似的附图标记表示相似的标号。
[0034]图1是根据本专利技术实施方案的用于车辆的功率模块100的横向截面图，图2是根据本专利技术另一实施方案的用于车辆的功率模块100的横向截面图，图3是根据本专利技术实施方案的用于车辆的功率模块100的立体图，图4是沿着图3中的线A
‑
A截取的截面图，图5是示出了传统的功率模块100和根据本专利技术实施方案的功率模块100的热分析的示意图。
[0035]将参照图1至图5描述根据本专利技术的用于车辆的功率模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的功率模块，其包括：第一电路板，其包括第一电路图案；第一半导体芯片，其连接到所述第一电路板的第一侧；引线框架，其在所述第一电路板上布置为与所述第一半导体芯片间隔开并且电连接到第一半导体芯片；以及第一冷却通路，其联接到所述第一电路板的第二侧并且插入并连接到第一冷却器的第一冷却液流动通道。2.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其中，所述第一冷却通路包括朝向第一冷却器的第一冷却液流动通道延伸的散热鳍片。3.根据权利要求2所述的用于车辆的功率模块，其中，所述散热鳍片包括与第一冷却液流动通道的下表面间隔开的端部。4.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其中，所述第一冷却通路包括多个散热鳍片，所述多个散热鳍片以预设模式布置并且朝向第一冷却器的第一冷却液流动通道延伸。5.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其进一步包括：绝缘体，其围绕第一电路板和第一半导体芯片的外侧以及第一冷却通路的侧面。6.根据权利要求5所述的用于车辆的功率模块，其中，所述第一冷却通路从绝缘体朝向第一冷却器延伸并且插入第一冷却器的第一冷却液流动通道。7.根据权利要求5所述的用于车辆的功率模块，其中，所述绝缘体焊接到第一冷却器的外侧。8.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔南植，朴准熙，金泰华，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：