一种功率模块及其制造方法技术

本申请提供一种功率模块及其制造方法，功率模块包括：基板、至少一个功率器件及有机散热机构。基板具有上表面和下表面。有机散热机构包括多个有机散热凸起部，有机散热机构位于基板的上表面一侧或基板的下表面一侧，以将功率器件产生的热量传导至外界。由于有机散热机构可加工出更高的表面积，因此，能够大幅降低其和环境之间的换热热阻，进而提高其与环境交换的散热性能。因此，本申请能够在保证功率模块正常散热的前提下，降低有机散热机构自身高度，减小占用空间，在实现功率模块小型化方面具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本申请与功率模块有关，特别涉及具有散热机构的功率模块。
技术介绍
高效率、高功率密度及高可靠性一直是业界对功率模块，特别是电源变换器的要求。高效率意味着减少能耗，利于节能减排、保护环境，并减少使用成本。高功率密度则意味着体积小、重量轻，减少运输成本和空间需求，从而减少建设成本。高可靠性意味着更长的使用寿命以及维护成本。但这三个被业界追求的指标都和良好的热管理息息相关。首先，在较低的工作温度下，功率模块如金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET)的通态损耗会降低，这样有利于系统效率的提升。其次，在很多场合下，功率器件的热量直接影响其功率密度。以电源变化器为例，因为电源变化器是用于处理功率转换的系统，通常半导体器件是损耗比较多的器件，因此，半导体器件是决定电源变化器效率的重要因素之一。而半导体器件能够耐受的温度是有一定限制的，超过这一限制，器件将丧失工作能力或者性能急剧恶化，因此，一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率模块，包括：基板，具有一上表面和一下表面；至少一个功率器件，键合至基板的上表面；及有机散热机构，包括多个有机散热凸起部，所述有机散热机构位于基板的上表面一侧或基板的下表面一侧，以将功率器件产生的热量传导至外界。

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，包括：
基板，具有一上表面和一下表面；
至少一个功率器件，键合至基板的上表面；及
有机散热机构，包括多个有机散热凸起部，所述有机散热机构位于基板的上表
面一侧或基板的下表面一侧，以将功率器件产生的热量传导至外界。
2.如权利要求1所述的功率模块，其中，功率器件与基板的外部通过塑封结
构包覆，有机散热机构设置于基板的下表面，功率器件产生的热量依次透过基板和
有机散热机构传导至外界。
3.如权利要求1所述的功率模块，其中，功率器件与基板的外部通过塑封结构
包覆，有机散热机构设置于塑封结构的表面，功率器件产生的热量依次透过塑封结
构和有机散热机构传导至外界。
4.如权利要求1所述的功率模块，其中，有机散热凸起部为凸点、圆柱或鳍片。
5.如权利要求4所述的功率模块，其中，有机散热凸起部为均匀或非均匀分布。
6.如权利要求5所述的功率模块，其中，有机散热机构设有多排有机散热凸起
部，相邻两排有机散热凸起部交错或对齐分布。
7.如权利要求1所述的功率模块，其中，有机散热凸起部包括有机导热材料，
有机导热材料的热导率在0.2w/m.K至20w/m.K之间。
8.如权利要求1所述的功率模块，其中，有机散热凸起部包括有机导热材料，
该有机导热材料是以有机材料作为基体且掺杂高热导率颗粒的填充材料。
9.如权利要求8所述的功率模块，其中，有机材料为环氧树脂、丙烯酸或有机
硅，所述高热导率颗粒为电性绝缘的三氧化二铝陶瓷、二氧化硅、氮化铝陶瓷、
石墨颗粒或金属氧化物颗粒。
10.根据权利要求8所述的功率模块，其中，所述高热导率颗粒为电性导
电的金属颗粒。
11.如权利要求1所述的功率模块，其中，有机散热凸起部通过丝网或钢丝印
刷工艺、压印工艺、喷涂或种植工艺形成。
12.如权利要求1所述的功率模块，其中，基板的下表面采用导热胶粘贴一
均温块，该均温块由具有高热导率的材料制成，有机散热机构设置于均温块的

\t迎风面。
13.如权利要求1所述的功率模块，其中，有机散热机构还包括散热器，其
通过导热胶粘贴在基板的下表面，有机散热凸起部形成在金属散热部的下表
面。
14.如权利要求13所述的功率模块，其中，该散热器包括多个散热鳍片，所
述有机散热凸起部设置于所述散热鳍片的表面。
15.如权利要求1所述的功率模块，其中，有机散热机构还包括平面层，其
设置在基板与所述有机散热凸起部之间，所述平面层的制成材料与所述有机散
热凸起部的制成材料不同。

【专利技术属性】
技术研发人员：洪守玉，陈彦霖，赵振清，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71