一种功率模块封装结构及其制造方法技术

本申请提供了一种功率模块封装结构及其制造方法，该功率模块封装结构包括：至少一个功率芯片；封装外壳，其具有用于容纳绝缘冷却液和功率芯片的腔体；以及冷却液入口和冷却液出口，其设置于该封装外壳上并与该腔体连通；其中，该功率芯片通过位于其下表面的下表面金属柱固定支撑在该腔体的底壁上方，该功率芯片通过该下表面金属柱与外部电路电性连接。通过该封装结构，能够将功率芯片直接全部浸没在绝缘冷却液中，热量能够在功率芯片的所有表面上耗散，增加了散热路径，解决了高密度功率模块的散热问题。的散热问题。的散热问题。

【技术实现步骤摘要】
一种功率模块封装结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及功率半导体封装领域，并且更具体地，涉及一种功率模块封装结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]为了满足电动汽车降低能耗、延长续航里程的要求，电驱动系统的绝缘栅双极晶体管(Insulated-Gate Bipolar Transistor，简称“IGBT”)模块的功率密度越来越高。IGBT模块体积减小、功率增大，在更小的空间产生更多的热量，致使功率模块散热成为一个技术难题。传统的焊接结构功率模块，芯片上表面被导热能力差的硅胶或者环氧树脂覆盖，芯片产生的热量只能通过芯片下表面、衬板、基板、散热器的一维路径传递，功率模块的基板和散热器之间涂有导热硅脂。然而，导热硅脂的导热系数远低于散热器和基板材料的导热系数，成为高功率密度IGBT模块散热的瓶颈所在。
[0003]为了进一步解决功率模块的散热问题，开发出了Pin-fin结构的焊接结构模块和双面散热模块。带Pin-fin结构的焊接式模块仅仅消除了导热硅脂这一瓶颈，但是散热路径和传统焊接结构的模块没有区别，仍然只有一条散热路径，散热效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块封装结构，其特征在于，包括：至少一个功率芯片；封装外壳，其具有用于容纳绝缘冷却液和所述功率芯片的腔体；以及冷却液入口和冷却液出口，其设置于所述封装外壳上并与所述腔体连通；其中，所述功率芯片通过位于其下表面的下表面金属柱固定支撑在所述腔体的底壁上方，所述功率芯片通过所述下表面金属柱与外部电路电性连接。2.根据权利要求1所述的功率模块封装结构，其特征在于，所述功率芯片的上表面和所述腔体的顶壁之间通过上表面金属柱固定支撑。3.根据权利要求2所述的功率模块封装结构，其特征在于，所述封装外壳包括上电极壳体组件和下电极壳体组件，二者密封式组合形成其中的所述腔体。4.根据权利要求3所述的功率模块封装结构，其特征在于，所述上电极壳体组件包括板状的上壳体和板状的上衬板，所述下电极壳体组件包括槽状的下壳体和板状的下衬板，所所述冷却液入口和所述冷却液出口均设置在所述下壳体上；所述上壳体、所述下壳体、所述上衬板和所述下衬板密封式组合形成所述腔体；其中，所述上衬板包括第一陶瓷层和第一覆铜层，所述第一陶瓷层的下表面布置所述第一覆铜层，所述第一陶瓷层的上表面抵接所述上壳体的下表面，所述第一覆铜层与所述上表面金属柱固定连接；所述下衬板包括第二陶瓷层和第二覆铜层，所述第二陶瓷层的上表面布置所述第二覆铜层，所述第二陶瓷层的下表面抵接所述下壳体的槽底面，所述下表面金属柱与所述第二覆铜层固定连接。5.根据权利要求3所述的功率模块封装结构，其特征在于，所述上电极壳体组件包括上金属电极，所述下电极壳体组件包括下金属电极以及中间壳体，所述上金属电极、所述中间壳体以及所述下金属电极三者密封式组合形成所述腔体，所述冷却液入口和所述冷却液出口均设置在所述中间壳体上；其中，所述功率芯片的下表面通过所述下表面金属柱固定支撑在所述下金属电极的上表面上，所述功率芯片的上表面通过所述上表面金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚亮，齐放，柯攀，刘亮，曾亮，戴小平，
申请(专利权)人：湖南国芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：