散热器及功率器件制造技术

本申请实施例涉及一种散热器及功率器件，其中，散热器包括：主体结构，主体结构包括散热面和焊接面，焊接面上具有用于焊接功率模块的焊接区域；散热结构，位于散热面上；围墙结构，位于焊接面上且环绕焊接区域，围墙结构与焊接区域共同围成焊料容纳空间。如此，通过设置围墙结构，降低了焊料受交变应力造成疲劳开裂的风险，边缘焊料无开裂条件，增加了功率器件的可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
散热器及功率器件


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种散热器及功率器件。

技术介绍

[0002]一般来说，为了使功率模块工作时所产生的热量高效地传导出去，需要将功率模块经由焊料接合到散热器上。
[0003]然而，随着应用端需求的不断升级，一些高功率密度、大封装尺寸的功率模块的实际应用逐渐增加。在这种情况下，不仅散热问题依然严峻，而且还有一些新的问题突显出来。尤其是功率模块内部产热形成较大的热应力，使得焊料需要承受长时间的、快速的高低温循环；同时功率模块的封装尺寸大，在热应力的影响下形变量大，导致焊料受到的载荷作用很大。高温时，功率模块呈现中心向下、边缘向上的翘曲，对焊料造成排挤；低温时，功率模块呈现中心向上、边缘向下的翘曲，向上回吸焊料，在这种交变应力的作用下，即使焊料受到的载荷作用没有超过材料的强度极限，也会使得焊料结构被破坏，造成边缘焊料最先发生疲软后脆性断裂。随着功率模块使用时间的增长，裂纹不断延伸，造成散热效果降低，严重时会导致功率模块失效。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种散热器及功率器件。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种散热器，包括：
[0006]主体结构，所述主体结构包括散热面和焊接面，所述焊接面上具有用于焊接功率模块的焊接区域；
[0007]散热结构，位于所述散热面；
[0008]围墙结构，位于所述焊接面且环绕所述焊接区域，所述围墙结构与所述焊接区域共同围成焊料容纳空间。
[0009]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述围墙结构上设置有排气通道，所述围墙结构包括朝向所述焊料容纳空间的内壁和远离所述焊料容纳空间的外壁，所述排气通道连通所述围墙结构的所述内壁和所述外壁。
[0010]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述排气通道包括位于所述内壁一侧的内开口和位于所述外壁一侧的外开口；所述内开口的面积大于所述外开口的面积。
[0011]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，从所述内开口至所述外开口的方向，所述排气通道的下边缘向上倾斜，其中，所述下边缘指所述排气通道的靠近所述主体结构一侧的边缘，所述向上倾斜指向远离所述主体结构的方向倾斜。
[0012]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述焊接区域的数量为多个，多个所述焊接区域沿第一方向排布，各所述焊接区域在第一方向上的长度小于在第二方向上的长度，其中，所述第二方向为焊接区域所在平面上垂直于第一方向的方向；
[0013]所述围墙结构包括沿所述第二方向延伸的侧边，所述排气通道位于所述侧边上。
[0014]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述排气通道包括贯穿所述围墙结构的通孔；和/或，
[0015]所述围墙结构的上端面具有凹部和凸部，所述排气通道包括由所述凹部形成的通道，其中，所述上端面为所述围墙结构的远离所述主体结构一侧的端面。
[0016]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，还包括：
[0017]支撑结构，位于所述焊接面上且位于所述焊料容纳空间内。
[0018]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述支撑结构的数量为多个，多个所述支撑结构的高度相同。
[0019]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述焊接面上还具有位于所述围墙结构外部的非焊接区域；
[0020]所述焊接区域所处的表面高于所述非焊接区域所处的表面。
[0021]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述围墙结构与所述主体结构一体成型。
[0022]第二方面，本申请实施例提供了一种功率器件，包括：
[0023]如第一方面中任意一项所述的散热器；
[0024]功率模块，焊接在所述散热器的所述焊接区域上；
[0025]焊料，填充在所述功率模块与所述散热器之间。
[0026]本申请实施例所提供的散热器及功率器件，包括：主体结构，主体结构包括散热面和焊接面，焊接面上具有用于焊接功率模块的焊接区域；散热结构，位于散热面上；围墙结构，位于焊接面上且环绕焊接区域，围墙结构与焊接区域共同围成焊料容纳空间。如此，通过设置围墙结构，降低了焊料受交变应力造成疲劳开裂的风险，边缘焊料无开裂条件，增加了功率器件的可靠性。
[0027]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0029]图1为一对比例中功率器件的剖面结构示意图；
[0030]图2为本申请实施例一中散热器的俯视示意图；
[0031]图3为图2所示散热器沿AA向的剖面结构示意图；
[0032]图4为图2所示散热器沿BB向的剖面结构示意图；
[0033]图5为在散热器上焊接功率模块后得到的功率器件的剖面结构示意图，且与图3的剖向相对应；
[0034]图6为在散热器上焊接功率模块后得到的功率器件的剖面结构示意图，且与图4的剖向相对应；
[0035]图7为本申请实施例二中功率器件(包含散热器)的剖面结构示意图，且与图5的剖向相对应；
[0036]图8和图9为本申请实施例三中功率器件(包含散热器)的剖面结构示意图，且图8与图5的剖向相对应，图9与图6的剖向相对应；
[0037]图10为本申请实施例四中功率器件(包含散热器)的剖面结构示意图，且与图6的剖向相对应；
[0038]图11为本申请实施例五中散热器的俯视示意图；
[0039]图12为图11所示散热器沿AA向的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0041]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0042]在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0043]应当明白，当元件或层被称为“在
……
上”、“与
……
相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热器，其特征在于，包括：主体结构，所述主体结构包括散热面和焊接面，所述焊接面上具有用于焊接功率模块的焊接区域；散热结构，位于所述散热面；围墙结构，位于所述焊接面且环绕所述焊接区域，所述围墙结构与所述焊接区域共同围成焊料容纳空间。2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述围墙结构上设置有排气通道，所述围墙结构包括朝向所述焊料容纳空间的内壁和远离所述焊料容纳空间的外壁，所述排气通道连通所述围墙结构的所述内壁和所述外壁。3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述排气通道包括位于所述内壁一侧的内开口和位于所述外壁一侧的外开口；所述内开口的面积大于所述外开口的面积。4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，从所述内开口至所述外开口的方向，所述排气通道的下边缘向上倾斜，其中，所述下边缘指所述排气通道的靠近所述主体结构一侧的边缘，所述向上倾斜指向远离所述主体结构的方向倾斜。5.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述焊接区域的数量为多个，多个所述焊接区域沿第一方向排布，各所述焊接区域在第一方向上的长度小于在第二方向上的长度，其中，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：方军，冀亚欣，张凤彬，
申请(专利权)人：吉光半导体绍兴有限公司，
类型：发明
国别省市：