封装结构及其适用的电源模块制造技术

本发明专利技术提供一种封装结构及其适用的电源模块，封装结构包括：第一绝缘层、第一重布线区、至少一电子组件、第二重布线区、第二绝缘层、第一散热装置、散热基板、第二散热装置及多个导热结构。第二重布线区的一部分设置在第一绝缘层的顶表面的一部分上，第二重布线区的另一部分设置在第一绝缘层中。至少一导电端子与第二重布线区连接。至少一导热结构与第一重布线区和第二重布线区中的至少一个连接，并且导热结构分别从第一绝缘层的相对侧向外延伸以形成接脚。

Packaging structure and applicable power module

【技术实现步骤摘要】
封装结构及其适用的电源模块
本专利技术涉及一种封装结构，尤其涉及一种能够提高散热效率和减小厚度的封装结构及其适用的电源模块。
技术介绍
近年来，电子装置设计朝向小尺寸、轻薄及易于携带的趋势发展。再者，随着电子工业技术的日益进步，电子装置的内部电路已逐渐朝向模块化发展，换言之，多个电子组件整合在单一电子模块中。举例而言，电源模块(powermodule)为广泛使用的电子模块之一，电源模块可包括例如但不限于直流-直流转换器(DCtoDCconverter)、直流-交流转换器(DCtoACconverter)或交流-直流转换器(ACtoDCconverter)。于多个电子组件(例如电容器、电阻器、电感器、变压器、二极管及晶体管)整合为电源模块之后，电源模块便可安装于主板或系统电路板上。然而，当嵌入电源模块的传统封装结构的绝缘层内的电子组件在工作期间产生大量热时，电源模块的传统封装结构通常具有差的散热效率。此外，由于电源模块的传统封装结构的电子组件利用引线接合技术与其他电子组件或接脚连接，故存在一些缺点。例如，用于连接电子组件的长导线可能增加寄生效应。在这种情况下，电子组件的效率将受到不利的影响。此外，因此需要在传统封装结构中保持引线接合区域，故传统封装结构内的空间利用也受到限制，使得传统封装结构的厚度不能减小。在上述情况下，传统的封装结构难以增加功率密度，以适用于具有高功率的电源模块。因此，如何发展一种克服上述缺陷的封装结构及其适用的电源模块，实为目前迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的在于提供一种封装结构，包括第一绝缘层、第一重布线区、嵌入在第一绝缘层内的至少一电子组件、第二重布线区以及导热结构，其中电子组件的多个导电端子中的至少一个导电端子与第二重布线区连接，并且至少一导热结构与第一重布线区和第二重布线区中的至少一个连接。据此，封装结构可以提高散热效率，并且可以减小封装结构的厚度。因此，封装结构适用于高功率的电源模块。本专利技术的另一实施例的目的在于提供一种包括导热结构的封装结构，其中导热结构分别暴露于第一绝缘层的相对侧，以形成接脚。因此，封装结构可以通过导热结构提高散热效率，并且封装结构可以通过接脚与印刷电路板组合，以形成电源模块。为达上述目的，本专利技术提供一种封装结构。封装结构包括:第一绝缘层、第一重布线区、至少一电子组件、第二重布线区、第二绝缘层、第一散热器、散热基板、第二散热器和多个导热结构。第一重布线区位于第一绝缘层中并暴露于第一绝缘层的底表面。第二重布线区的一部分设置在第一绝缘层的顶表面的一部分上，第二重布线区的其余部分设置在第一绝缘层内。至少一电子组件，嵌入在第一绝缘层内，且设置在第一重布线区上，并包括多个导电端子，其中至少一导电端子中与第二重布线区连接。第二绝缘层设置在第一绝缘层的顶表面的其余部分和第二重布线区上。第一散热器设置在第二绝缘层上。散热基板设置在第一绝缘层的底表面上，第二散热器设置在散热基板上。多个导热结构，嵌入在第一绝缘层内，其中多个导热结构与第一重布线区和第二重布线区中的至少一个连接，多个导热结构为分别暴露于第一绝缘层的相对侧，以形成接脚。为达上述目的，本专利技术提供一种电源模块，包括：至少一印刷电路板和至少一封装结构。至少一封装结构包括第一绝缘层、第一重布线区、至少一电子组件、第二重布线区、第二绝缘层、第一散热器、散热基板、第二散热器和多个导热结构。第一重布线区位于第一绝缘层中并暴露于第一绝缘层的底表面。第二重布线区的一部分设置在第一绝缘层的顶表面的一部分上，第二重布线区的其余部分设置在第一绝缘层内。至少一电子组件，嵌入在第一绝缘层内并设置在第一重布线区上，并包括多个导电端子，其中至少一个导电端子与第二重布线区连接。第二绝缘层设置在第一绝缘层的顶表面的其余部分和第二重布线区上。第一散热器设置在第二绝缘层上。散热基板设置在第一绝缘层的底表面上。第二散热器设置在散热基板上。多个导热结构嵌入在第一绝缘层内，其中至少一个导热结构与第一重布线区和第二重布线区中的至少一个相连接，以及多个导热结构分别与从第一绝缘层的相对侧向外暴露，以形成多个接脚而插入至少一印刷电路板中。本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供了一种封装结构及其适用的电源模块，由于第一绝缘层、第一重布线区、第二重布线区、第二绝缘层和散热基板分别具有高导热率，并且封装结构还包括第一散热器、第一散热装置和第二散热器，故即使电子组件在工作期间产生大量的热能，电子组件所产生的热能也可以在垂直方向上快速地扩散到封装结构的周围。此外，由电子组件产生的一部分热能也可以通过第二重布线区和导热结构快速地和双向地扩散到封装结构的周围，因此，封装结构具有双侧冷却功能，并且封装结构的散热效率亦提高。附图说明图1为本专利技术第一较佳实施例的封装结构的剖面结构示意图；图2为本专利技术第二较佳实施例的封装结构的剖面结构示意图；图3为本专利技术第一较佳实施例的具有图1所示的封装结构的电源模块的剖面结构示意图；图4为本专利技术第二较佳实施例的电源模块的剖面结构示意图；图5为本专利技术第三较佳实施例的具有多个图1所示的封装结构的电源模块的剖面结构示意图；图6为本专利技术另一较佳实施例的具有多个封装结构的电源模块的剖面结构示意图。附图标记如下：1、1a、1b:封装结构2、2a、2b:印刷电路板3、4、5:电源模块10:第一绝缘层11:第一重布线区12:电子组件13:第二重布线区14:第二绝缘层15:第一散热器16:第一散热装置16':有源散热装置17:散热基板18:第二散热器19:导热结构20:第二散热装置20':有源散热装置21:塑封组件100:底表面101:顶表面110:第一重布线层111、130:第二重布线层120:导电端子121:固定材料122:第一表面123:第二表面131a:第一导电通孔131b:第二导电通孔132:第三重布线层133:第四重布线层134a:第一导电通孔134b:第二导电通孔134c:第三导电通孔134d:第四导电通孔190:接脚具体实施方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用于限制本专利技术。例如，若是本说明书以下的公开内容叙述了将一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其包括了所形成的上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦包括了可将附加的特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与上述第二特征可能未直接接触的实施例。另外，本专利技术的说明中不同实施例可能使用重复的参阅符号及/或用字，这些重复符号或用字为了简化与清晰的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封装结构，包括：/n一第一绝缘层；/n一第一重布线区，位于该第一绝缘层上并暴露于该第一绝缘层的一底表面；/n一第二重布线区，其中该第二重布线区的一部分设置在该第一绝缘层的一顶表面的一部分上，该第二重布线区的其余部分位于该第一绝缘层内；/n至少一电子组件，嵌入该第一绝缘层内，且设置在该第一重布线区上，并包括多个导电端子，其中该至少一导电端子与该第二重布线区连接；/n一第二绝缘层，设置在该第一绝缘层的该顶表面的其余部分和该第二重布线区上；/n一第一散热器，设置在该第二绝缘层上；/n一散热基板，设置在该第一绝缘层的该底表面上；/n一第二散热器，设置在该散热基板上；以及/n多个导热结构，嵌入该第一绝缘层内，其中至少一个该导热结构与该第一重布线区和该第二重布线区中的至少一个连接，该多个导热结构分别暴露于该第一绝缘层的相对侧，以形成多个接脚。/n

【技术特征摘要】
20181130 SG 10201810791T1.一种封装结构，包括：
一第一绝缘层；
一第一重布线区，位于该第一绝缘层上并暴露于该第一绝缘层的一底表面；
一第二重布线区，其中该第二重布线区的一部分设置在该第一绝缘层的一顶表面的一部分上，该第二重布线区的其余部分位于该第一绝缘层内；
至少一电子组件，嵌入该第一绝缘层内，且设置在该第一重布线区上，并包括多个导电端子，其中该至少一导电端子与该第二重布线区连接；
一第二绝缘层，设置在该第一绝缘层的该顶表面的其余部分和该第二重布线区上；
一第一散热器，设置在该第二绝缘层上；
一散热基板，设置在该第一绝缘层的该底表面上；
一第二散热器，设置在该散热基板上；以及
多个导热结构，嵌入该第一绝缘层内，其中至少一个该导热结构与该第一重布线区和该第二重布线区中的至少一个连接，该多个导热结构分别暴露于该第一绝缘层的相对侧，以形成多个接脚。


2.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一电子组件包括一宽能隙功率半导体器件。


3.如权利要求1所述的封装结构，其中该封装结构还包括至少一散热装置，设置在该第一散热器和该第二散热器中的至少一个上。


4.如权利要求1所述的封装结构，其中该封装结构还包括一塑封组件，围绕该第一绝缘层、该第一重布线区、该第二重布线区、该第二绝缘层、该第一散热器、该散热基板及该第二散热器，并封装该第一绝缘层的一部分、该第一重布线区的一部分、该第二重布线区的一部分、该第二绝缘层的一部分、该第一散热器的一部分、该散热基板的一部分及该第二散热器的一部分，其中该多个导热结构的该多个接脚分别从该塑封组件向外延伸。


5.如权利要求1所述的封装结构，其中该多个导热结构中的其中一个该导热结构比其他该导热结构薄，其中该多个导热结构中较薄的一个该导热结构架适于作为一信号路径，并且该多个导热结构中较厚的一个该导热结构架适于作为高电流路径和高电压路径中的至少一个。


6.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一电子组件包括一水平式电子组件，并且该水平式电子组件的该多个导电端子形成在该水平式电子组件的一第一表面上。


7.如权利要求6所述的封装结构，其中该第一重布线区包括至少一重布线层，位于该第一绝缘层内并暴露于该第一绝缘层的该底表面，该水平式电子组件通过一固定材料附着在对应的该第一重布线层上，而且每一该导热结构设置在对应的该第一重布线层上。


8.如权利要求6所述的封装结构，其中该第二重布线区包括:
至少一第二重布线层，设置在该第一绝缘层的该顶表面的一部分上；
至少一第一导电通孔，形成在该第一绝缘层中，其中该至少一第一导电通孔与对应的该第二重布线层接触，并与该水平式电子组件的对应该导电端子连接；以及
至少一第二导电通孔，形成在该第一绝缘层中，其中该至少一第二导电通孔与对应的该第二重布线层接触并与对应的该导热结构连接。


9.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一电子组件包括至少一垂直型电子组件和至少一水平式电子组件，其中该水平式电子组件的该多个导电端子形成在该水平式电子组件的一第一表面上，该垂直型电子组件的该多个导电端子中的该至少一导电端子形成在该垂直型电子组件的一第二表面上，且该垂直型电子组件的该多个导电端子的其余该导电端子形成在该垂直型电子组件的一第一表面上。


10.如权利要求9所述的封装结构，其中该第一重布线区包括：
至少一第一重布线层，位于该第一绝缘层内并暴露于该第一绝缘层的该底表面；以及
至少一第二重布线层，位于该第一绝缘层内并暴露于该第一绝缘层的该底表面。


11.如权利要求10所述的封装结构，其中该多个导热结构中的该至少一个导热结构和该至少一水平式电子组件分别设置在对应的该第一重布线层上，并且该至少一垂直型电子组件设置在对应的该...

【专利技术属性】
技术研发人员：林平平，
申请(专利权)人：台达电子国际新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG