封装结构及其制作方法、功率设备、车辆技术

本申请涉及车辆技术领域，公开了一种封装结构及其制作方法、功率设备、车辆，以减小封装结构的体积，提高封装结构的散热性能以及结构可靠性。封装结构包括第一基板、第二基板、一个或多个芯片以及封装胶，其中，第一基板与第二基板相对且相间隔设置；芯片设置于第一基板朝向第二基板的一面，至少一个芯片通过金属线与第一基板电连接；第二基板与芯片背离第一基板的一侧接触设置，且第二基板的侧壁避开金属线设置；封装胶至少填充于第一基板与第二基板之间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
封装结构及其制作方法、功率设备、车辆


[0001]本申请涉及能源设备
，尤其涉及到一种封装结构及其制作方法、功率设备、车辆。

技术介绍

[0002]在电力系统、数据中心或者新能源汽车等具有储能系统的场景中，通常利用功率设备对其储能系统的电流或电压进行功率转换，以使储能系统与外部供电设备或用电设备的功率相匹配。随着功率设备的功率越来越大，其内部功率模块的发热也越来越严重，如果热量不能及时散掉，功率模块容易由于过温损坏，因此良好的散热性能是大功率模块的重要特性。
[0003]目前，功率模块的散热方式主要包括单面散热和双面散热两种。这两种散热方式中，单面散热方式由于散热效果相对较差，难以满足大功率模块的散热需求。而双面散热方式一般是采用相对设置的两个基板，将芯片设置在下层基板上，并利用导电柱将芯片与上层基板连接。这种散热方式一方面会导致功率芯片到上层基板之间的传热路径过长，影响散热效率，另一方面也增大了功率模块的体积以及成本。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种封装结构及其制作方法、功率设备、车辆，以减小封装结构的体积，提高封装结构的散热性能。
[0005]第一方面，本申请提供了一种封装结构，该封装结构可包括第一基板、第二基板、芯片以及封装胶。其中，第一基板与第二基板相对且间隔设置。芯片的数量可以为一个或多个，各芯片可设置于第一基板朝向第二基板的一面，其中至少一个芯片可通过金属线与第一基板电连接。第二基板与芯片背离第一基板的一侧接触设置，且第二基板的一侧避开金属线设置。封装胶可至少填充于第一基板与第二基板之间，从而包裹芯片，并将第一基板与第二基板的相对位置进行固定。
[0006]上述方案中，芯片工作时产生的热量可以分别通过两侧的第一基板和第二基板向外界散发，从而使封装结构实现双面散热。并且，由于芯片与第二基板之间接触设置，这样不仅可以减小封装结构的体积，并且使得芯片产生的部分热量可直接传导至第二基板，因此可以有效缩短第二基板侧的散热路径，进而可以提高封装结构的散热性能。
[0007]在一些可能的实施方案中，芯片和第二基板的数量可以分别为多个，且多个第二基板与多个芯片一一对应设置，每个芯片背离第一基板的一侧分别与对应的第二基板接触设置。这时，各个第二基板之间可以相互间隔。采用芯片与第二基板一对一的设置方式，可以使得单个第二基板的体积相对较小，对于整个封装结构来说，各个第二基板由于相互之间间隔，因此多个第二基板的体积相加后的总体积也会相对较小。
[0008]在一些可能的实施方案中，每个芯片背离第一基板的一侧的部分区域可焊接有金属片，这时，封装结构还可以包括第一金属条带，不同的芯片的金属片之间可以通过第一金
属条带电连接，从而实现不同芯片之间的互连。
[0009]在一些可能的实施方案中，金属片背离第一基板的一面可与第二基板焊接固定，从而实现芯片与第二基板的相对固定。由于金属片的厚度相对较薄，其对于芯片与第二基板之间的散热路径的影响基本可以忽略不计，因此各个芯片的热量均能够快速向对应的第二基板传递。
[0010]在一些可能的实施方案中，封装结构还可以包括第二金属条带，至少一个芯片上的金属片可通过第二金属条带与第一基板电连接，从而实现该芯片与第一基板的电连接。
[0011]在一些可能的实施方案中，芯片的数量为多个，第二基板的数量为一个，各个芯片背离第一基板的一侧均与该第二基板接触设置，从而使芯片通过两侧的第一基板和第二基板向外界散热。
[0012]在一些可能的实施方案中，各个芯片可分别与第二基板焊接，第二基板与第一基板之间可以通过导电柱电连接。这时，各个芯片还可以实现与第二基板的电连接，而电连接至第二基板的芯片则可以通过导电柱进一步与第一基板电连接。
[0013]在一些可能的实施方案中，封装结构还可以包括引线框架，引线框架可设置于第一基板朝向第二基板的一面，且引线框架围设于芯片的外侧，引线框架的内侧区域可包裹于封装胶内，并与第一基板电连接，引线框架的外侧区域则可以延伸至封装胶的外部，并用于与封装结构的外部电路电连接，从而实现封装结构整体与外部电路的电连接。
[0014]在一些可能的实施方案中，所述第一基板为覆铜陶瓷基板，以利用覆铜陶瓷基板优良的导热性能将芯片工作时所产生的热量尽快散发至外界。类似地，第二基板也可以为覆铜陶瓷基板，从而进一步提高封装结构的散热性能。
[0015]示例性地，第一基板具体为直接覆铜陶瓷基板，或者也可以为活性金属焊接陶瓷基板。同理，第二基板具体为直接覆铜陶瓷基板或者活性金属焊接陶瓷基板。
[0016]第二方面，本申请还提供了一种封装结构，该封装结构可以包括第一基板、第二基板、芯片以及封装胶。其中，第一基板与第二基板相对且间隔设置。芯片的数量可以为一个或多个，各芯片倒装设置于第一基板朝向第二基板的一面。第二基板与芯片背离第一基板的一侧接触设置，且第二基板的一侧避开金属线设置。封装胶可至少填充于第一基板与第二基板之间，从而包裹芯片，并将第一基板与第二基板的相对位置进行固定。
[0017]上述方案中，芯片工作时产生的热量可以分别通过两侧的第一基板和第二基板向外界散发，从而使封装结构实现双面散热。并且，由于芯片与第二基板之间接触设置，这样不仅可以减小封装结构的体积，并且使得芯片产生的部分热量可直接传导至第二基板，因此可以有效缩短第二基板侧的散热路径，进而可以提高封装结构的散热性能。
[0018]第三方面，本申请还提供了一种封装结构的制作方法，包括以下步骤：
[0019]将一个或多个芯片设置于第一基板的一侧表面，其中至少一个芯片可以通过金属线与第一基板电连接；
[0020]将第二基板设置于芯片背离所述第一基板的一侧，使第二基板与所述芯片接触设置，并使第二基板的侧壁避开所述金属线设置；
[0021]在第一基板与所述第二基板之间填充封装胶。
[0022]采用上述方法制作的封装结构，芯片工作时产生的热量可以分别通过两侧的第一基板和第二基板向外界散发，从而使封装结构实现双面散热。并且，由于芯片与第二基板之
间接触设置，这样不仅可以减小封装结构的体积，并且使得芯片产生的部分热量可直接传导至第二基板，因此可以有效缩短第二基板侧的散热路径，进而可以提高封装结构的散热性能。
[0023]在一些可能的实施方案中，芯片和第二基板的数量可以分别为多个，这时，将第二基板设置于芯片背离第一基板的一侧，使第二基板与芯片接触设置，具体可以包括：
[0024]将多个第二基板一一对应地设置于各个芯片背离第一基板的一侧，并使每个芯片背离第一基板的一侧分别与对应的第二基板接触设置。采用这种设置方式，可以使得单个第二基板的体积相对较小，对于整个封装结构来说，各个第二基板由于相互之间间隔，因此多个第二基板的体积相加后的总体积也会相对较小。
[0025]在另外一些可能的实施方案中，芯片的数量为多个，第二基板的数量为一个，这时，将第二基板设置于芯片背离第一基板的一侧，使第二基板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装结构，其特征在于，包括第一基板、第二基板、一个或多个芯片以及封装胶；其中，所述第一基板与所述第二基板相对且相间隔设置；所述芯片设置于所述第一基板朝向所述第二基板的一面，至少一个所述芯片通过金属线与所述第一基板电连接；所述第二基板与所述芯片背离所述第一基板的一侧接触设置，且所述第二基板的侧壁避开所述金属线设置；所述封装胶至少填充于所述第一基板与所述第二基板之间。2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述芯片和所述第二基板的数量分别为多个，且多个所述第二基板与多个所述芯片一一对应设置，每个所述芯片背离所述第一基板的一侧分别与对应的所述第二基板接触设置。3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，每个所述芯片背离所述第一基板的一侧的部分区域焊接有金属片；所述封装结构还包括第一金属条带，不同的所述芯片的金属片之间通过所述第一金属条带电连接。4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述金属片背离所述第一基板的一面与所述第二基板焊接固定。5.如权利要求3或4所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括第二金属条带，至少一个所述芯片上的所述金属片与所述第一基板通过第二金属条带电连接。6.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述芯片的数量为多个，所述第二基板的数量为一个，各个所述芯片背离所述第一基板的一侧分别与所述第二基板接触设置。7.如权利要求6所述的封装结构，其特征在于，各个所述芯片分别与所述第二基板焊接，所述第二基板与所述第一基板通过导电柱电连接。8.如权利要求1至7任一项所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括引线框架，所述引线框架设置于所述第一基板朝向所述第二基板的一面，且所述引线框架围设于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉涛，郎丰群，刘志凌，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：