散热结构制造技术

本发明专利技术公开了一种散热结构

【技术实现步骤摘要】
散热结构、具有散热结构的表贴式功率器件及封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及散热结构
、
具有散热结构的表贴式功率器件及封装方法
。

技术介绍

[0002]功率半导体器件主要应用于新能源汽车
、
服务器电源
、BMS、
开关电源
、
逆变器等领域，其具有很大的发展空间，同时碳化硅材料
、
氮化镓材料及先进封装技术也在蓬勃发展中
。
[0003]在电子设备运行中，如
MOSFET、I GBT、S i C、GaN
等表贴式功率器件会产生大量的热量，使设备内部环境温度升高，影响电子元器件的使用寿命和性能
。
尤其是在目前功率器件高电压
、
大电流和封装体积紧凑化的发展背景下，封装器件的散热问题已变得尤为突出且更具挑战性
。
芯片产生的热量会影响载流子迁移率而降低器件性能
。
[0004]此外，高温也会增加封装不同材料间因热膨胀系数不匹配造成的热应力，这将会严重降低器件的可靠性及工作寿命
。
结温过高将导致器件发生灾难性故障及封装材料因热疲劳和高温加速导致材料退化而造成的故障问题
。
[0005]因此，在非常有限的封装空间内，及时高效的把芯片的耗散热排放到外界环境中以降低芯片结温及器件内部各封装材料的温度，已成为功率器件封装设计过程中需要考虑的重要问题
。

技术实现思路
r/>[0006]为了解决现有的表贴式功率器件散热方面的不足，本专利技术的目的在于提供一种散热结构
、
及一种具有散热结构的表贴式功率器件及封装方法，能够及时高效的将芯片的耗散热排放到外界环境中以降低芯片结温及器件内部各封装材料的温度
。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一方面，本专利技术提供一种散热结构，其包括：
[0009]印刷电路板，所述印刷电路板具有上表面和下表面；
[0010]功率器件本体，所述功率器件本体底部具有封装导热层，所述封装导热层表贴于所述印刷电路板上表面；
[0011]覆铜导热层，所述覆铜导热层涂覆于所述印刷电路板下表面；
[0012]其中，紧贴于所述封装导热层正下方的所述印刷电路板上均匀开设有若干过孔，所述过孔从所述印刷电路板上表面连通至所述印刷电路板下表面，所述过孔内壁均具有填锡导热层
。
[0013]进一步地，所述填锡导热层顶端面与所述功率器件本体下表面贴合，所述填锡导热层底端面与所述覆铜导热层上表面贴合
。
[0014]进一步地，散热结构还包括导热绝缘片，所述导热绝缘片紧贴在所述覆铜导热层下表面
。
[0015]进一步地，散热结构还包括散热金属板，所述散热金属板紧贴在所述导热绝缘片下表面
。
[0016]进一步地，所述印刷电路板和所述散热金属板两相对侧分别开设有至少一个固定螺钉孔，所述印刷电路板与所述散热金属板通过所述固定螺钉孔固定连接
。
[0017]另一方面，本专利技术提供一种表贴式功率器件，包括如上所述的散热结构
。
[0018]再一方面，本专利技术提供一种封装方法，应用于上述的表贴式功率器件，包括以下步骤：
[0019]S1
，在印刷电路板的制作过程中，在印刷电路板表贴功率器件本体的位置均匀打上若干过孔，过孔由印刷电路板上表面连通至印刷电路板下表面；
[0020]S2
，通过锡膏或者波峰焊工艺将功率器件本体固定贴合在印刷电路板上表面对应位置，在过孔内壁形成填锡导热层，优选地，锡膏或者焊锡填充到过孔内；
[0021]S3
，在印刷电路板下表面涂覆一层覆铜导热层；
[0022]S4
，在覆铜导热层下方设置散热金属板，散热金属板紧贴在覆铜导热层下表面；
[0023]S5
，将散热金属板与印刷电路板固定连接在一起，具体可以通过在导热绝缘片上
、
下表面涂覆胶水，通过胶水将散热金属板和印刷电路板分别固定连接在导热绝缘片上
、
下表面，还可以通过螺钉与固定螺钉孔配合，将散热金属板和印刷电路板固定连接在一起
。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术通过设置散热机构，该散热机构包括印刷电路板
、
功率器件本体覆铜导热层
、
导热绝缘片以及散热金属板；印刷电路板上均匀开设有若干过孔，过孔从印刷电路板上表面连通至印刷电路板下表面，过孔内壁上均具有填锡导热层，覆铜导热层涂覆于印刷电路板下表面，导热绝缘片紧贴在覆铜导热层下表面，散热金属板紧贴在导热绝缘片下表面；功率器件本体工作时热量通过底部封装传递到印刷电路板上表面，印刷电路板上表面过孔把功率器件本体热量传递到印刷电路板下表面覆铜导热层，而覆铜导热层又把热量通过导热绝缘片传递到散热金属片上；散热结构不仅加工简单
、
可靠
。
[0026]具有该散热结构的上述表贴式功率器件，能够及时高效的将功率器件本体的耗散热排放到外界环境中以降低功率器件本体结温及功率器件内部各封装材料的温度，解决了现有的表贴式功率器件存在散热方面不足的问题
。
附图说明
[0027]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明
。
[0028]图1是本专利技术散热结构侧视剖面示意图；
[0029]图2是本专利技术散热结构俯视示意图；
[0030]图3是本专利技术印刷电路板结构俯视示意图
。
[0031]图中：
100、
印刷电路板；
101、
过孔；
102、
填锡导热层；
200、
功率器件本体；
201、
封装导热层；
300、
覆铜导热层；
400、
导热绝缘片；
500、
散热金属板；
600、
固定螺钉孔
。
具体实施方式
[0032]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部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0033]实施例一
[0034]请参阅图1‑3所示，本专利技术实施例提供了一种散热结构，散热结构包括印刷电路板
100、
功率器件本体
200
以及覆铜导热层
300。
[0035]如图1所示，本实施例中，上述印刷电路板
100(PCB
板
)
具有上表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
散热结构，其特征在于，包括：印刷电路板
(100)
，所述印刷电路板
(100)
具有上表面和下表面；功率器件本体
(200)
，所述功率器件本体
(200)
底部具有封装导热层
(201)
，所述封装导热层
(201)
表贴于所述印刷电路板
(100)
上表面；覆铜导热层
(300)
，所述覆铜导热层
(300)
涂覆于所述印刷电路板
(100)
下表面；其中，紧贴于所述封装导热层
(201)
正下方的所述印刷电路板
(100)
上均匀开设有若干过孔
(101)
，所述过孔
(101)
从所述印刷电路板
(100)
上表面连通至所述印刷电路板
(100)
下表面，所述过孔
(101)
内壁均具有填锡导热层
(102)。2.
根据权利要求1所述的散热结构
,
其特征在于，所述填锡导热层
(102)
顶端面与所述功率器件本体
(200)
下表面贴合，所述填锡导热层
(102)
底端面与所述覆铜导热层
(300)
上表面贴合
。3.
根据权利要求2所述的散热结构
,
其特征在于，还包括导热绝缘片
(400)
，所述导热绝缘片
(400)
紧贴在所述覆铜导热层
(300)
下表面
。4.
根据权利要求3所述的散热结构
,
其特征在于，还包括散热金属板
(500)
，所述散热金属板
(500)
紧贴在所述导热绝缘片
(400)
下表面
。5.
根据权利要求4所述的散热结构
,
其特征在于，所述印刷电路板
(100)
和所述散热金属板
(500)
两相对侧分别开设有至少一个固定螺钉孔
(600)
，所述印刷电路板
(100)
与所述散热金属板
(500)
通过所述固定螺钉孔
(600)
固定连接
。6.
一种表贴式...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏宇，董丹阳，
申请(专利权)人：合肥惟新数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：