功率模块封装件及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种功率模块封装件及其制作方法。所述功率模块封装件由上部封装部和下部散热部构成，所述上部封装部具有由散热基板的第一贯通孔和注塑成型部件的第二贯通孔构成的贯通孔，通过将下部散热部的杆件插入到这样的上部封装部而将上部封装部与下部散热部予以接合，并能够迅速释放产生于上部封装部的热量。而且，本发明专利技术的功率模块封装件的制作方法可以使下部散热部的杆件插穿于上部封装部的贯通孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率模块封装件及其制作方法。
技术介绍
随着能源使用量在全世界的范围内增加，开始对有限的能源的有效利用予以莫大的关心。于是，在现有的家电用和/或工业用产品中，应用旨在有效地变换(conversion)能源的智能功率模块(IPM；Intelligent Power Module)的逆变器的采用得到加速化。随着这样的功率模块的扩大应用，市场的需求越来越趋向高集成化/高容量化/小型化，伴随而来的电子部件的散热问题导致整个模块的性能下降的结果。通常，在功率变换过程中产生较高的热量，如果产生的热量得不到有效的消除，则甚至可能导致模块乃至整个系统的性能降低以及损坏。并且，近来的趋势为在智能功率模块中也需要部件的多功能、小型化，因此用于多功能、小型化的结构改善固然是重要因素，由此产生的热量的有效释放也成为重要的因素。在现有技术中，为了提高功率半导体模块的热学性能而制作为如下结构：在由热传导率较高的金属构成的散热基板上贴装电力元件，然后用密封材料注塑成型。此时，在注塑成型工艺中考虑到量产性和生产效率而利用模具加以实现，通常将环氧塑封料(Epoxy Molding Compound；EMC)使用为注塑成型材料。注塑成型材料提供绝缘性，并可作为热传递路径而利用。专利文献1提出一种贴附有散热器的功率模块封装件，包括如下步骤：在贴附多个芯片并被引线键合的引线框架的下表面粘接散热器，然后将其密封(sealing)。为了使散热器的下表面暴露于环氧塑封料的外部，需要在下部模具中形成用于固定散热器下表面的槽。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：美国公开专利US2001/0052639号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可通过保障被注塑成型材料所密封的散热基板与散热器的良好的接合状态而将产生于半导体芯片的热量朝多个方向释放的功率模块封装件及其制作方法。为了达到上述目的，根据本专利技术的优选实施例的一种功率模块封装件，包括：上部封装部，具有沿厚度方向形成的一个以上的贯通孔；下部散热部，具有主体和一个以上的杆件，所述一个以上的杆件在所述主体的上表面朝竖直方向延伸，所述下部散热部布置为与上部封装部的下表面形成面接触，其中，下部散热部的杆件插穿于上部封装部的贯通孔，从而结合为可相互散热。并且，本专利技术提供一种前述的功率模块封装件的制作方法，包括如下步骤：第一步骤，提供沿厚度方向形成有一个以上的第一贯通孔的散热基板；第二步骤，将散热基板装载于模具的下部注塑模；第三步骤，将模具的上部注塑模设置于下部注塑模上；第四步骤，将注塑成型材料注入到模具内而形成上部封装部；第五步骤，将上部封装部与下部散热部进行组装。通过基于附图的以下详细说明将会更加明白本专利技术的特征及优点。应予说明，在本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应局限于普通的词典含义而进行解释，而是应当立足于专利技术人可以为了以最优的方式说明自己的专利技术而恰当定义术语概念的原则而解释为符合本专利技术技术思想的含义和概念。附图说明图1是从上方观察根据本专利技术的优选实施例的功率模块封装件的立体图。图2是在安装下部散热部之前从上方观察功率模块封装件的立体图。图3为概略地图示以图1的III-III线截取的功率模块封装件的剖面图。图4a至图4e为图示根据本专利技术的优选实施例的功率模块封装件的制作方法的图。符号说明1：功率模块封装件 100：上部封装部110：散热基板 116：第一贯通孔120：半导体芯片 130：引线框架140：导电性引线 150：注塑成型部件156：第二贯通孔 160：贯通孔200：下部散热部 211：散热翅片216：杆件 1000：模具1100：上部注塑模 1200：下部注塑模具体实施方式通过结合附图而说明的实施例将会明白本专利技术的优点、特征及用于达到目的的方法。在本说明书中，在将附图标记赋予给各个附图的构成要素时，相同的附图标记在整个说明书中表示相同或相近的构成要素。而且，如果认为在本说明书中对相关公知技术的具体说明有可能对本专利技术的主旨造成不必要的混乱，则省略其详细说明。以下，参照附图详细说明根据本专利技术的功率模块封装件及其制作方法。图1至图3为概略地表示根据本专利技术的优选实施例的功率模块封装件1的图，尤其，图2以图解方式示出安装下部散热部200之前的功率模块封装件1。参照附图，根据本专利技术的优选实施例的功率模块封装件1具有：上部封装部100，借助于注塑成型部件150而封装(encapsulation)散热基板110、半导体芯片120、引线框架130等；下部散热部200，贴附于上部封装部100的散热基板110的下表面而向外部释放热量。其中，下部散热部200可以是散热器(heat sink)。在根据本专利技术的优选实施例的功率模块封装件1中，上部封装部100可具有：散热基板110、半导体芯片120、引线框架130、导电性引线140、以及注塑成型部件150。具体而言，散热基板110在贴装面(即，散热基板110的一面)111上帮助半导体芯片120的贴装，与此同时，散热基板110通过将贴装面111背面的接合面(即，散热基板110的另一面)112向外部暴露而与下部散热部200接合。上部封装部100封装成使前述的散热基板110的接合面112暴露
于外部。尤其，散热基板110形成有从一面向另一面沿厚度方向穿孔的一个以上的第一贯通孔116。第一贯通孔116帮助后述的作为散热器的下部散热部200的结合。功率模块封装件1可在散热基板110的贴装面111上层叠绝缘层(未图示)。绝缘层可由环氧材料(epoxy)、聚酰亚胺(polyimide；PI)、液晶高分子(Liquid Crystal Polymer；LCP)、酚树脂(Phenol resin)、BT树脂(Bismaleimide-Triazine resin；双马来酰亚胺-三嗪树脂)所组成的组中的一个构成，且并不局限于此。绝缘层使下述的电路图案与散热基板之间电绝缘，并起到使电路图案中产生的热量传递到散热基板110的作用。在本专利技术中，还可以在绝缘层上层叠电路图案(未图示)。该电路图案可通过在绝缘层上层叠图案化的金属箔或图案化的引线框架而形成，或者可通过包含无电解镀覆工艺和电解镀覆工艺的镀覆工艺而形成。电路图案并不局限于此，事先说明可通过多样的方式而形成于绝缘层上。电路图案可以与引线框架130接合，或者可贴装半导体芯片120，且与各个构成部件电连接。与此不同，半导体芯片120也可以贴装于引线框架130。根据本专利技术的优选实施例的功率模块封装件1能够以采用导电性引线140的引线键合方式将半导体芯片120和/或引线框架130予以电连接。如图所示，功率模块封装件1形成有：半导体芯片120；引线框架130，使用为外部连接端子；以及注塑成型部件150，由环氧塑封料(Epoxy Molding Compound；EMC)构成以包覆导电性引线140和散热基板110。朝该注塑成型部件150的外侧突出形成有引线框架130，且该注塑成型部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率模块封装件，包括：上部封装部，具有沿厚度方向形成的一个以上的贯通孔；下部散热部，具有主体和一个以上的杆件，所述一个以上的杆件在所述主体的上表面朝竖直方向延伸，所述下部散热部布置为与所述上部封装部的下表面形成面接触，其中，所述下部散热部的杆件插穿于所述上部封装部的贯通孔。

【技术特征摘要】
2014.09.30 KR 10-2014-01315321.一种功率模块封装件，包括：上部封装部，具有沿厚度方向形成的一个以上的贯通孔；下部散热部，具有主体和一个以上的杆件，所述一个以上的杆件在所述主体的上表面朝竖直方向延伸，所述下部散热部布置为与所述上部封装部的下表面形成面接触，其中，所述下部散热部的杆件插穿于所述上部封装部的贯通孔。2.如权利要求1所述的功率模块封装件，其中，所述杆件的延伸的长度等于或大于所述贯通孔的形成长度。3.如权利要求1所述的功率模块封装件，其中，所述下部散热部的杆件排布于与所述上部封装部的贯通孔对应的位置。4.如权利要求1所述的功率模块封装件，其中，所述上部封装部包括：散热基板，沿厚度方向形成有一个以上的第一贯通孔；半导体芯片，贴装于所述散热基板的贴装面；引线框架，与所述散热基板或半导体芯片电连接，并向外部突出；注塑成型部件，将所述半导体芯片和散热基板封装，并沿厚度方向形成有一个以上的第二贯通孔。5.如权利要求4所述的功率模块封装件，其中，所述半导体芯片或散热基板通过导电性引线而与所述引线框架电连接。6.如权利要求4所述的功率模块封装件，其中，所述注塑成型部件不密封所述散热基板的下表面。7.如权利要求4所述的功率模块封装件，其中，所述上部封装件的贯通孔通过将所述散热基板的第一贯通孔与所述注塑成型部件的第二贯通孔对准为一条直线而形成。8.如权利要求1所述的功率模块封装件，其中，所述下部散热部由散热器构成，且所述下部散热部的主体在下部具有多个散热翅片。9.一种功率模块封装件的制作方法，包括如下步骤：第一步骤，提供沿厚度方向形成有一个以上的第一贯通孔的散热基板；第二步骤，将所述散热基板装...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩京昊，朱龙辉，张范植，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR