一种散热基板、功率模块、功率器件及散热基板加工方法技术

本发明专利技术公开了一种散热基板，包括第一导电表层、连接层和第二导电表层，所述第一导电表层和第二导电表层电性连通；所述第一导电表层和所述第二导电表层分别贴合设置在所述连接层的两个表面上；所述第一导电表层和所述连接层之间设置有第一流道，所述第一流道具有至少一个第一流道口；和/或所述第二导电表层和所述连接层之间设置有第二流道，所述第二流道具有至少一个第二流道口。该散热基板中部的散热性能优秀，可避免热量堆积，具有良好的散热功能。另外，本发明专利技术还公开了一种功率模块、功率器件及散热基板加工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种散热基板、功率模块、功率器件及散热基板加工方法
本专利技术涉及到电子器件领域，具体涉及到一种散热基板、功率模块、功率器件及散热基板加工方法。
技术介绍
功率器件是指具有电压电流处理能力的半导体器件，基板是功率器件的主要组成部件之一。对于功率器件而言，基板起到了芯片支撑、芯片电路连接以及辅助芯片散热等功能。随着功率器件的集成化程度的提高以及功率器件的微型化要求，功率器件的热堆积问题越来越严重，尤其是位于功率器件中央位置的功率芯片的热堆积问题最为严重。产生热堆积问题的原因一方面是由于封装结构的限制，热量难以经封装结构进行散发，另一方面的原因是由于功率芯片设置较为密集，中央位置的功率芯片的热量较难通过基板进行传导。
技术实现思路
本专利技术提供了一种散热基板、功率模块、功率器件及散热基板加工方法，该散热基板通过在基板内部设置特殊结构的流道，以快速带出基板上堆积的热量。相应的，一种散热基板，包括第一导电表层、连接层和第二导电表层，所述第一导电表层和第二导电表层电性连通；所述第一导电表层和所述第二导电表层分别贴合设置在所述连接层的两个表面上；所述第一导电表层和所述连接层之间设置有第一流道，所述第一流道具有至少一个第一流道口；和/或所述第二导电表层和所述连接层之间设置有第二流道，所述第二流道具有至少一个第二流道口。可选的实施方式，所述连接层为绝缘层，所述第一导电表层和所述第二导电表层基于穿过所述连接层的电连接件或沉铜孔电性连通；或所述连接层为导电层，所述第一导电表层和第二导电表层基于所述连接层电性连通。可选的实施方式，所述第一流道设置在所述第一导电表层上；和/或所述第二流道设置在所述第二导电表层上。可选的实施方式，所述第一流道和第二流道基于若干个贯穿所述连接层的连接孔连通，所述第一流道和第二流道一共具有至少两个流道口。相应的，本专利技术提供了一种功率模块，包括所述的散热基板、若干个功率芯片和封装层；所述若干个功率芯片中的任一功率芯片包括设置在两个相对表面上的若干个芯片引脚；所述若干个功率芯片中的任一功率芯片上的其中一个引脚键合设置在所述散热基板上；所述封装层基于封装材料制成，所述封装层将所述若干个功率芯片封装在所述散热基板上，所述若干个功率芯片中的任一功率芯片除键合设置在所述散热基板上的引脚外的其余引脚从所述封装层内部引出至所述封装层表面。可选的实施方式，所述若干个功率芯片中至少部分功率芯片为二极管；所述二极管的正极和负极分别设置在所述二极管的两个相对的表面上；所述二极管的正极键合设置在所述散热基板上时，所述二极管的负极外露于所述封装层；所述二极管芯片的负极键合设置在所述散热基板上时，所述二极管芯片的正极外露于所述封装层。可选的实施方式，所述若干个功率芯片中至少部分功率芯片为开关管，所述开关管的栅极和源极设置在所述开关管的一个表面上，所述开关管的漏极设置在所述开关管的另一个相对的表面上；在所述开关管的漏极键合在所述散热基板上时，所述开关管的栅极和源极外露于所述封装层；或在所述开关管的源极键合在所述散热基板上时，所述开关管的漏极外露于所述封装层，所述开关管的栅极基于一栅极连接件从所述封装层内部引出至所述封装层表面。可选的实施方式，所述散热基板基于一基板连接件从所述封装层内部引出至所述封装层表面。相应的，本专利技术提供了一种功率器件，包括第一安装板、第二安装板和若干个所述的功率模块；所述第一安装板和第二安装板相正对设置；所述第一安装板朝向所述第二安装板的一侧上设置有第一金属层，所述第一金属层包括若干个第一连接区；所述第二安装板朝向所述第一安装板的一侧上设置有第二金属层，所述第二金属层包括若干个第二连接区；所述若干个功率模块中的任一功率模块设置在所述第一金属层和第二金属层之间，且所述若干个功率模块中的任一功率模块上未键合使用的任一引脚键合在对应的一个第一连接区或一个第二连接区上。可选的实施方式，所述第一安装板上设置有第一连接流道和/或第二安装板上设置有第二连接流道；所述若干个功率模块上的第一流道和/或第二流道基于所述第一连接流道和/或第二连接流道相互连通。可选的实施方式，所述功率器件还包括连通件，所述若干个功率模块上的第一流道和/或第二流道基于所述连通件相互连通。相应的，本专利技术提供了一种散热基板加工方法，用于加工权利要求1至4任一项所述的散热基板，包括：以第一金属薄片作为第一导电表层，并在所述第一金属薄片上蚀刻出第一流道后，将所述第一金属薄片设置有第一流道的侧面烧结在连接层上；或在所述连接层表面基于金属材料逐层生长的方式形成所述第一导电表层，在所述金属材料逐层生长的过程中，每一层金属材料在对应于所述第一流道的位置镂空；和/或以第二金属薄片作为第二导电表层，并在所述第二金属薄片上蚀刻出第二流道后，将所述第二金属薄片设置有第二流道的侧面烧结在连接层上；或在所述连接层表面基于金属材料逐层生长的方式形成所述第二导电表层，在所述金属材料逐层生长的过程中，每一层金属材料在对应于所述第二流道的位置镂空。本专利技术提供了一种散热基板、功率模块、功率器件及散热基板加工方法，所述散热基板基于所述散热基板加工方法制成，通过流道的设置，可很好的缓解散热基板中央位置的散热压力；基于该散热基板制成的功率模块，功率芯片的密集双面设置也不会产生积热问题；基于该功率模块制成的功率器件，针对实际需求可灵活设置功率模块数量，且组装难度低，加工成本低，有利于产品的快速生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例一的散热基板三维透视结构示意图；图2为本专利技术实施例四的散热基板三维透视结构示意图；图3为本专利技术实施例五的散热基板三维透视结构示意图。图4为本专利技术实施例七的功率模块结构示意图；图5为本专利技术实施例七的二极管结构示意图；图6为本专利技术实施例七的开关管结构示意图；图7为现有技术下的一种半桥逆变式功率转换电路的电路结构示意图；图8为现有技术下的一种全桥逆变功率转换电路的电路结构示意图；图9为本专利技术实施例八的功率器件三维结构示意图；图10为本专利技术实施例八的第一安装板结构示意图；图11为本专利技术实施例八的第二安装板结构示意图；图12为本专利技术实施例八的功率器件在其中一个功率模块位置处的剖面结构示意图；图13为本专利技术实施例八的第二实施方式下的第二流道设置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热基板，其特征在于，包括第一导电表层、连接层和第二导电表层，所述第一导电表层和第二导电表层电性连通；/n所述第一导电表层和所述第二导电表层分别贴合设置在所述连接层的两个表面上；/n所述第一导电表层和所述连接层之间设置有第一流道，所述第一流道具有至少一个第一流道口；/n和/或所述第二导电表层和所述连接层之间设置有第二流道，所述第二流道具有至少一个第二流道口。/n

【技术特征摘要】
1.一种散热基板，其特征在于，包括第一导电表层、连接层和第二导电表层，所述第一导电表层和第二导电表层电性连通；
所述第一导电表层和所述第二导电表层分别贴合设置在所述连接层的两个表面上；
所述第一导电表层和所述连接层之间设置有第一流道，所述第一流道具有至少一个第一流道口；
和/或所述第二导电表层和所述连接层之间设置有第二流道，所述第二流道具有至少一个第二流道口。


2.如权利要求1所述的散热基板，其特征在于，所述连接层为绝缘层，所述第一导电表层和所述第二导电表层基于穿过所述连接层的电连接件或沉铜孔电性连通；
或所述连接层为导电层，所述第一导电表层和第二导电表层基于所述连接层电性连通。


3.如权利要求1所述的散热基板，其特征在于，所述第一流道设置在所述第一导电表层上；和/或所述第二流道设置在所述第二导电表层上。


4.如权利要求1至3任一项所述的散热基板，其特征在于，所述第一流道和第二流道基于若干个贯穿所述连接层的连接孔连通，所述第一流道和第二流道一共具有至少两个流道口。


5.一种功率模块，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的散热基板、若干个功率芯片和封装层；
所述若干个功率芯片中的任一功率芯片包括设置在两个相对表面上的若干个芯片引脚；
所述若干个功率芯片中的任一功率芯片上的其中一个引脚键合设置在所述散热基板上；
所述封装层基于封装材料制成，所述封装层将所述若干个功率芯片封装在所述散热基板上，所述若干个功率芯片中的任一功率芯片除键合设置在所述散热基板上的引脚外的其余引脚从所述封装层内部引出至所述封装层表面。


6.如权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述若干个功率芯片中至少部分功率芯片为二极管；
所述二极管的正极和负极分别设置在所述二极管的两个相对的表面上；
所述二极管的正极键合设置在所述散热基板上时，所述二极管的负极外露于所述封装层；所述二极管芯片的负极键合设置在所述散热基板上时，所述二极管芯片的正极外露于所述封装层。


7.如权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述若干个功率芯片中至少部分功率芯片为开关管，所述开关管的栅极和源极设置在所述开关管的一个表面上，所述开关管的漏极设置在所述开关管的另一个相对的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，谢健兴，王冠玉，张雪，袁毅凯，
申请(专利权)人：佛山市国星光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44