IGBT用散热底板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种IGBT用散热底板，该IGBT用散热底板包括散热底板本体，该散热底板本体上设置有安装孔，该IGBT用散热底板还包括贴合所述散热底板本体的外表面设置的铝层，在所述散热底板本体的外周缘和所述安装孔的内周缘上分别设置有凹槽，本发明专利技术的IGBT用散热底板由于设置有所述凹槽，因此设置在散热底板本体的外表面上的铝层不易脱落；另外，本发明专利技术还提供了该散热底板的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体地，涉及一种IGBT用散热底板及其制造方法。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件。Al/SiC(铝碳化硅)复合材料是一种新型的IGBT散热材料，其膨胀系数与IGBT芯片非常接近，密度只有铜的三分之一，热导率高达200W，非常符合电动汽车高电压、大功率IGBT模块对散热底板的要求。图1和图2示出了IGBT用散热底板，其包括散热底板本体1，该散热底板本体1上设置有安装孔2，散热底板本体1的外周缘和安装孔2的内周缘均为平滑的，该IGBT用散热底板还包括设置在散热底板本体1的外周缘和安装孔2的内周缘的铝层3。IGBT用散热底板的制造一般分为两步，第一步先制作SiC陶瓷多孔预制体，该预制体要求与最终的复合材料产品外形相近，尽可能的减少最终产品的加工量，即形成散热底板本体1；第二步是将预制体加热到600℃～950℃，将熔融的金属铝/铝合金通过某种方式进入到前述预制体的内部空隙中，以形成围绕散热底板本体1的外周缘和安装孔2的内周缘的铝层3。对于现有的这种IGBT用散热底板，在制作完成时或者长期使用过程中，散热底板本体1四周外周缘的铝层以及安装孔2的内周缘的铝层3容易分层脱落，这将导致产品报废。本专利技术的目的即是针对这种缺陷进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝层不易脱落的IGBT用散热底板以及该散热底板的制造方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种IGBT用散热底板，该IGBT用散热底板包括散热底板本体，该散热底板本体上设置有安装孔，该IGBT用散热底板还包括贴合所述散热底板本体的外表面设置的铝层，在所述散热底板本体的外周缘和所述安装孔的内周缘上分别设置有凹槽。优选地，沿所述散热底板本体的外周缘和所述安装孔的内周缘等间隔的设置有多个所述凹槽。优选地，多个所述凹槽设置为彼此平行的，并且所述凹槽的中心轴线与所述散热底板本体的厚度方向具有夹角。优选地，所述凹槽的中心轴线与所述散热底板本体的厚度方向的夹角为45°至60°。优选地，相邻的所述凹槽之间的间距为2mm至5mm。优选地，所述凹槽的深度小于3mm，宽度小于5mm。优选地，所述凹槽的深度为0.5mm至1.5mm，所述凹槽的宽度为1mm至2mm。优选地，所述凹槽形成为贯穿所述所述散热底板本体的整个厚度方向本专利技术还提供了一种IGBT用散热底板的制造方法，所述IGBT用散热底板为根据本专利技术的IGBT用散热底板，该制造方法包括：步骤一、制造所述散热底板本体；步骤二、制造贴合所述散热底板本体的外表面设置的所述铝层，所述步骤一包括制造具有安装孔的散热底板本体预制体，然后，在所述散热底板本体预制体的外周缘和所述安装孔的内周缘上加工所述凹槽，以形成所述散热底板本体。优选地，所述散热底板本体预制体的材质为碳化硅，通过干压法、热压铸法、注射成型或者溶胶-凝胶法制造。优选地，所述步骤二包括：将所述散热底板本体放置到模具中，然后将熔融的铝液倒入所述模具中以在所述铝液冷却后而在所述散热底板本体的外表面分别形成所述铝层。采用现有技术的IGBT用散热底板，散热底板本体的外周缘和安装孔的内周缘的均为平滑的平面结构，铝层与散热底板本体之间为平面贴合，这种贴合方式，接触面积较小，因此，为解决铝层容易开裂脱落的问题，本专利技术在散热底板本体的外周缘和安装孔的内周缘上设置凹槽，以使得铝层和散热底板本体之间的接触面积增大，从而铝层能够更牢固地结合于散热底板本体，有效减少铝层的开裂和脱落问题；另外，相应地，本专利技术还提供了这种IGBT用散热底板的制造方法。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据现有技术的IGBT用散热底板的俯视图；图2是图1中的IGBT用散热底板的局部放大图；图3是根据本专利技术的IGBT用散热底板的俯视图；图4是图3中的IGBT用散热底板的局部放大图；图5是图3中的IGBT用散热底板的散热底板本体的立体视图；图6是图5中的散热底板本体的局部放大图；图7为散热底板本体的局部侧视图，其中显示了散热底板本体的外周缘和安装孔的内周缘处的凹槽与散热底板本体的厚度方向之间的夹角θ。附图标记说明1散热底板本体2安装孔3铝层4凹槽θ散热底板本体的外周缘和安装孔的内周缘处的凹槽与散热底板本体的厚度方向之间的夹角具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，而特别需要说明的是，本申请中的“内周缘”和“外周缘”不仅局限于圆形的边缘。本专利技术提供了一种IGBT用散热底板，该IGBT用散热底板包括散热底板本体1，该散热底板本体1上设置有安装孔2，该IGBT用散热底板还包括贴合所述散热底板本体1的外表面设置的铝层3，在所述散热底板本体1的外周缘和所述安装孔2的内周缘上分别设置有凹槽4。采用现有技术的IGBT用散热底板，散热底板本体1的外周缘和安装孔2的内周缘的均为平滑的平面结构，铝层3与散热底板本体1之间为平面贴合，这种贴合方式，接触面积较小，因此，为解决铝层容易开裂脱落的问题，本专利技术在散热底板本体1的外周缘和安装孔2的内周缘上设置凹槽4，以使得铝层3和散热底板本体1之间的接触面积增大，从而铝层3能够更牢固地结合于散热底板本体1，有效减少铝层3的开裂和脱落问题。其中，散热底板本体1的外表面包括散热底板本体1的上表面和下表面、外周缘以及安装孔2的内周缘。本领域技术人员可以理解的是，凹槽4可以设置为任意适合的形式，例如，在本实施方式中，沿所述散热底板本体1的外周缘和所述安装孔2的内周缘等间隔的设置有多个所述凹槽4，并且本实施方式中，凹槽4设置为直型凹槽，即凹槽4具有直线型的中心轴线。另外，本领域技术人员容易理解的是，对于现有的IGBT用散热底板，其散热底板本体1多为多孔陶瓷预制体，并采用铝液凝固的形式形成铝层3，因此，在散热底板本体1的孔隙中也会存在有凝固的铝，且所述孔隙中的铝与散热底板本体1的外表面上的铝层3可以是一体的。进一步具体地，多个所述凹槽4设置为彼此平行的，并且所述凹槽4的中心轴线与所述散热底板本体1的厚度方向(本实施方式中所述厚度方向与所述安装孔的中心轴线同向)具有夹角，换言之，凹槽4现对于所述散热底板本体1的厚度方向(图示实施方式中所述中心轴线沿竖直方向)，从而有利于铝层3与散热底板本体1更加紧密的结合，更加有效地防止铝层3的分离和剥落。可以理解的是，凹槽4可以设置为任意形式，例如，可以为附图中示出的直线型的凹槽4，也可以是其它形式的凹槽4，例如位于散热底板本体1的外周缘上或者安装孔2的内周缘上的未贯穿散热底板本体1的整个厚度方向的圆形凹槽4，但是，为了加工的方便性以及铝层结合效果更好，优选地，所述凹槽4形成为贯穿所述散热底板本体1的整个厚度方向。优选情况下，所述凹槽4的中心轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT用散热底板，该IGBT用散热底板包括散热底板本体(1)，该散热底板本体(1)上设置有安装孔(2)，该IGBT用散热底板还包括贴合所述散热底板本体(1)的外表面设置的铝层(3)，其特征在于，在所述散热底板本体(1)的外周缘和所述安装孔(2)的内周缘上分别设置有凹槽(4)。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT用散热底板，该IGBT用散热底板包括散热底板本体(1)，该散热底板本体(1)上设置有安装孔(2)，该IGBT用散热底板还包括贴合所述散热底板本体(1)的外表面设置的铝层(3)，其特征在于，在所述散热底板本体(1)的外周缘和所述安装孔(2)的内周缘上分别设置有凹槽(4)。2.根据权利要求1所述的IGBT用散热底板，其特征在于，沿所述散热底板本体(1)的外周缘和所述安装孔(2)的内周缘等间隔的设置有多个所述凹槽(4)。3.根据权利要求2所述的IGBT用散热底板，其特征在于，多个所述凹槽(4)设置为彼此平行的，并且所述凹槽(4)的中心轴线与所述散热底板本体(1)的厚度方向具有夹角。4.根据权利要求3所述的IGBT用散热底板，其特征在于，所述凹槽(4)的中心轴线与所述散热底板本体(1)的厚度方向的夹角为45°至60°。5.根据权利要求2所述的IGBT用散热底板，其特征在于，相邻的所述凹槽(4)之间的间距为2mm至5mm。6.根据前述权利要求中任意一项所述的IGBT用散热底板，其特征在于，所述凹槽(4)的深度小于3mm，宽度小于5mm。7.根据权利要求6所述的IGBT用散热底板，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林信平，张伟锋，徐强，邵长健，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44