The utility model relates to a base plate and a power module power module, comprising a base substrate, a bonding layer welding copper coated ceramic substrate or power components and bare chip used in the bottom side of a substrate; and is characterized in that the bonding layer is formed by cold spraying method; the bonding layer is made of thermal expansion coefficient with the bottom plate between the metal matrix composites in pure metal or power or copper ceramic substrate components and bare chip and power module. The utility model can effectively reduce the power module work because between the bottom plate and the copper coated ceramic substrate or bare chip components and power system of thermal expansion differences caused by thermal stress, improve the reliability of power modules.
【技术实现步骤摘要】
功率模块用底板及功率模块
本技术涉及一种功率模块用底板及功率模块,尤其是一种用于控制大电流或高电压的半导体装置的功率模块用底板及功率模块,属于电力电子器件及模块
技术介绍
现有的功率模块主要是由不同材料组成的多层结构。对于常见的铜底板功率模块,其包括底板、覆铜陶瓷基板、半导体芯片、电极端子等主要部件。覆铜陶瓷基板是三明治结构,其包括陶瓷衬底和形成在其表面和背面的铜金属层。底板通过焊锡被接合在该覆铜陶瓷基板的背面铜金属层上,半导体芯片通过焊锡被接合在该覆铜陶瓷基板的表面铜金属层上,半导体芯片的电极与电极端子间一般以铝线进行布线,整体填充硅凝胶(siliconegel)等密封材料进行密封。另外一种功率模块没有覆铜陶瓷基板,它是直接在金属底板上接合半导体芯片等元件。在上述两种模块的结构中,由于各层材料属性不同,其热力学行为也不尽相同,当模块工作温度发生周期性的变化时,模块结构中各层材料由于热膨胀系数(CTE)的差异将产生热应力,引起模块焊料层发生热疲劳。对于铜底板功率模块,通常,覆铜陶瓷基板和金属底板(典型的如铜)之间的焊料层更容易发生失效,因为常用的覆铜陶瓷基板的三明治结构的中间层为氧化铝(Al2O3)陶瓷基板、氮化铝(AlN)陶瓷基板、氮化硅(Si3N4)陶瓷基板,其和铜的CTE(Al2O3:7ppm/K,AlN:5.7ppm/K,Si3N4:2.7ppm/K,Cu17ppm/K)存在较大差别。同样对于上述第二种无覆铜陶瓷基板模块来说,半导体芯片与底板之间也存在热失配问题。因此,在高可靠性应用中,迫切需要有一种减小覆铜陶瓷基板或半导体芯片和底板之间 ...
【技术保护点】
一种功率模块用底板,包括底板基体(11),其特征是:在所述底板基体(11)的一面设有用于焊接覆铜陶瓷基板(3)或功率元器件及其裸芯片(50)的接合层(12);所述接合层(12)的材质采用热膨胀系数在覆铜陶瓷基板(3)或功率元器件及其裸芯片(50)和功率模块用底板(1)之间的金属基复合材料或纯金属。
【技术特征摘要】
1.一种功率模块用底板,包括底板基体(11),其特征是:在所述底板基体(11)的一面设有用于焊接覆铜陶瓷基板(3)或功率元器件及其裸芯片(50)的接合层(12);所述接合层(12)的材质采用热膨胀系数在覆铜陶瓷基板(3)或功率元器件及其裸芯片(50)和功率模块用底板(1)之间的金属基复合材料或纯金属。2.如权利要求1所述的功率模块用底板,其特征是:所述接合层(12)通过冷喷涂法形成。3.如权利要求1所述的功率模块用底板,其特征是:所述底板基体(11)的厚度在1毫米以上。4.如权利要求1所述的功率模块用底板,其特征是:所述底板基体(11)的材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱袁正,余传武,朱久桃,陈慧玲,
申请(专利权)人:无锡新洁能股份有限公司,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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