【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功率模块，尤其涉及一种集成散热器封装的功率模块及其制造方法。
技术介绍
1、随着电力电子系统应用的日益增长，功率模块的应用场景越来越多，由于功率模块芯片发热量大，往往需要散热器来辅助散热，所以对功率模块的小型化、轻量化、匹配性的要求也越来越高。目前功率模块由于工作电流大，产生的功率高，根据使用的线路，选择一只或者多只功率模块安装在散热器上，最终形成完整的电力电子系统。
2、目前对功率模块及散热器的使用主要存在以下问题：1、功率模块芯片和散热器间热阻较大，使得芯片结温较高，需要降额使用产品，限制了功率模块的应用场景及可靠性；2、当使用多只功率模块产品安装至散热器上时，为保障散热，需涂覆导热硅脂，安装复杂，且对功率模块与散热器的安装匹配性提出了更高要求；3、功率模块产品与散热器体积均较大，在对空间要求较高的应用环境中，体积限制了产品的应用；4、功率模块产品与散热器重量均较重，在对重量要求较高的应用环境中，重量限制了产品的应用。
3、如公开号为cn117995791a的中国专利，公开了一种基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构。包括蒸发端铜块、热管蒸发端通道、热管绝缘连接器、热管冷凝端通道和冷凝端铜块；蒸发端铜块和冷凝端铜块均为一侧设有盲孔的块状部件；热管蒸发端通道封闭的一端紧密插入蒸发端铜块的盲孔中，热管冷凝端通道封闭的一端紧密插入冷凝端铜块的盲孔中；二者开口的一端通过管状的热管绝缘连接器绝缘连接，三者组成的密闭热管结构里面填充有工质。但该专利需要冷热管交换热量，体积较大，重量较大，结构比较复
4、如公开号为cn111787683a的中国专利，公开了一种主功率板封装一体化结构，包括pcb板、灌胶塑胶盒、功率模块、散热器及陶瓷基片，所述灌胶塑胶盒包括相背设置的第一表面和第二表面，所述功率模块安装于所述第一表面，所述pcb板安装于所述第二表面，所述pcb板与所述功率模块电性连接，所述散热器设置于所述功率模块背向所述灌胶塑胶盒的一侧，所述功率模块固定于所述散热器，所述陶瓷基片设于所述功率模块与所述散热器之间。但该专利还设置有pcb板和陶瓷基片，其重量较高，使得该专利应用范围有限；同时，该专利不以设计通用化的功率模块为目的，并没有电极端子的设计，而是在现有的功率模块上封装散热器，应用范围有限，适用性较低；而且因为功率模块和散热器分开生产后再组合起来，需要涂覆导热硅脂，导致散热器和功率模块之间热阻较大，散热效果会受影响。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种集成散热器封装的功率模块及其制造方法。
2、本专利技术通过以下技术方案得以实现。
3、本专利技术提供的一种集成散热器封装的功率模块，包括散热器、陶瓷覆铜板、电极端子和半导体功率芯片；将若干个所述半导体功率芯片与散热器集成为一体结构，所述陶瓷覆铜板和电极端子设置在散热器上。
4、优选地，所述散热器、陶瓷覆铜板、电极端子和半导体功率芯片依次连接；所述散热器、陶瓷覆铜板、电极端子和半导体功率芯片之间分别通过烧结或焊接的方式进行连接。
5、优选地，还包括封装外壳和封装介质，所述封装外壳设置在散热器上，所述封装介质设置在封装外壳内。
6、优选地，所述封装外壳通过密封胶连接散热器，所述封装外壳将散热器、陶瓷覆铜板、电极端子和半导体功率芯片包围，所述封装介质包括凝胶和树脂。
7、优选地，所述封装外壳为pps塑料外壳，所述凝胶为硅凝胶，所述树脂为环氧树脂，所述树脂为环氧树脂。
8、优选地，所述凝胶将散热器、陶瓷覆铜板、电极端子和半导体功率芯片包裹。
9、优选地，所述散热器包括散热器本体、散热器固定孔和散热齿片；所述散热器固定孔连接散热器本体，所述散热器本体连接散热齿片。
10、优选地，所述陶瓷覆铜板包括陶瓷片和附铜层，所述陶瓷片连接散热器，所述附铜层设置在陶瓷片上，所述附铜层分别连接电极端子和半导体功率芯片。
11、优选地，所述散热器为alsi散热器，所述陶瓷覆铜板为sin陶瓷覆铜板，所述电极端子为表面镀镍的纯铜电极端子，所述半导体功率芯片为二极管芯片。
12、上述的集成散热器封装的功率模块的制造方法，包括以下步骤：
13、步骤s1、将陶瓷覆铜板烧结于散热器上表面；
14、步骤s2、将电极端子烧结于陶瓷覆铜板上表面；
15、步骤s3、将半导体功率芯片烧结于电极端子上表面；
16、步骤s4、封装外壳通过密封胶粘接于散热器上方，并保证封装外壳完全封装陶瓷覆铜板、电极端子和半导体功率芯片；
17、步骤s5、将凝胶灌入封装外壳中；
18、步骤s6、凝胶固化后，将树脂灌入封装外壳中，获得集成散热器封装的功率模块。
19、本专利技术的有益效果在于：
20、1、将散热器、陶瓷覆铜板、电极端子和半导体功率芯片烧结连接，将散热器和功率模块集成一体化，大大降低了功率模块和散热器间的热阻，提高了功率模块的散热能力，解决现有技术中功率模块与散热器间热阻较大，芯片结温高，热量难以及时散出的问题；
21、2、无铜底板，合理紧凑的结构设计，使功率模块的体积更小，重量更低，应用范围更广；
22、3、区别于常规功率模块和散热器分别生产后组装的方法，去掉了导热硅脂涂覆工序，极大地提升了功率模块安装效率。
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1.一种集成散热器封装的功率模块，其特征在于，包括散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)；将若干个所述半导体功率芯片(4)与散热器(1)集成为一体结构，所述陶瓷覆铜板(2)和电极端子(3)设置在散热器(1)上。
2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)依次连接；所述散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)之间分别通过烧结或焊接的方式进行连接。
3.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，还包括封装外壳(5)和封装介质，所述封装外壳(5)设置在散热器上，所述封装介质设置在封装外壳(5)内。
4.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述封装外壳(5)通过密封胶(8)连接散热器(1)，所述封装外壳(5)将散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)包围，所述封装介质包括凝胶(7)和树脂(6)。
5.如权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述封装外壳(5)为PPS塑料外壳，所述凝
6.如权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述凝胶(7)将散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)包裹。
7.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述散热器(1)包括散热器本体(101)、散热器固定孔(102)和散热齿片(103)；所述散热器固定孔(102)连接散热器本体(101)，所述散热器本体(101)连接散热齿片(103)。
8.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述陶瓷覆铜板(2)包括陶瓷片(201)和附铜层(202)，所述陶瓷片(201)连接散热器(1)，所述附铜层(202)设置在陶瓷片(201)上，所述附铜层(202)分别连接电极端子(3)和半导体功率芯片(4)。
9.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述散热器(1)为AlSi散热器，所述陶瓷覆铜板(2)为SiN陶瓷覆铜板，所述电极端子(3)为表面镀镍的纯铜电极端子，所述半导体功率芯片(4)为二极管芯片。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的集成散热器封装的功率模块的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种集成散热器封装的功率模块，其特征在于，包括散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)；将若干个所述半导体功率芯片(4)与散热器(1)集成为一体结构，所述陶瓷覆铜板(2)和电极端子(3)设置在散热器(1)上。
2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)依次连接；所述散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)之间分别通过烧结或焊接的方式进行连接。
3.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，还包括封装外壳(5)和封装介质，所述封装外壳(5)设置在散热器上，所述封装介质设置在封装外壳(5)内。
4.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述封装外壳(5)通过密封胶(8)连接散热器(1)，所述封装外壳(5)将散热器(1)、陶瓷覆铜板(2)、电极端子(3)和半导体功率芯片(4)包围，所述封装介质包括凝胶(7)和树脂(6)。
5.如权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述封装外壳(5)为pps塑料外壳，所述凝胶(7)为硅凝胶，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：周卓，杨军，简青青，潘雄，陈嘉嘉，严银菓，杨若抵，代骞，方明洪，
申请(专利权)人：中国振华集团永光电子有限公司国营第八七三厂，
类型：发明
国别省市：
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