【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种功率模块及其制造方法，更具体地，涉及一种可以通过包括其中有流体流动的基板的结构来有效地消散在半导体芯片中产生的热量的功率模块及其制造方法。
技术介绍
1、随着近年来对环境的关注增加，利用电动机作为动力源的环保型车辆正在增加。环保型车辆也称为电动化车辆，电动车辆(ev)和混合动力电动车辆(hev)是环保型车辆的代表性示例。
2、这种电动化车辆包括逆变器，以在电机运行时将直流电转换为交流电，并且逆变器通常包括一个或多个具有半导体芯片以执行开关功能的功率模块。
3、同时，具有至少一个半导体芯片以执行开关功能的功率模块涉及运行期间施加有高电压或者大量电流在其中流动时的至少一个半导体芯片的热量产生。为了功率模块的稳定运行，需要消散热量。为此，已经使用了各种方法。
4、作为其中之一，存在这样的方法：将在至少一个半导体芯片中产生的热量传递至基板，并且通过连接至功率模块的冷却通道消散热量，从而冷却功率模块。
5、然而，传统的散热方法具有有限的范围来传递至少一个半导体芯片中产生的热量。因此，需要一种更有效地消散功率模块中产生的热量的方法。
6、包括在本专利技术的
技术介绍
中的信息仅仅用于增强对本专利技术的一般背景的理解，而不应视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的各个方面致力于提供一种可以有效地消散功率模块中产生的热量的功率模块及其制造方法。
2、在
3、根据本专利技术的示例性实施方案，一种功率模块包括至少一个绝缘基板和至少一个半导体芯片，所述至少一个半导体芯片包括在所述至少一个绝缘基板上，其中，所述至少一个绝缘基板包括绝缘层和金属层，所述金属层布置在所述至少一个半导体芯片与所述绝缘层之间，通过电路图案与所述至少一个半导体芯片形成电连接，并且允许填充在密闭的空腔中的流体流动，所述空腔形成在金属层中。
4、例如，所述金属层可以包括腔室和入口，所述腔室形成空腔，所述入口沿水平方向形成在所述腔室的至少一侧并且在流体填充在空腔中的状态下封闭。
5、例如，所述入口可以从腔室延伸为在平面上从绝缘层突出。
6、例如，可以在所述至少一个半导体芯片与所述至少一个绝缘基板相结合的状态下将流体填充在空腔中。
7、例如，可以在所述至少一个半导体芯片与所述至少一个绝缘基板相结合并且将填充材料进行填充以包围所述至少一个绝缘基板的至少一部分和所述至少一个半导体芯片的外表面的状态下将流体填充在空腔中。
8、例如，所述至少一个绝缘基板可以进一步包括散热层，所述散热层通过绝缘层与金属层间隔开。
9、例如，所述至少一个绝缘基板可以包括沿竖直方向彼此间隔开并且彼此相对的第一绝缘基板和第二绝缘基板，其中所述至少一个半导体芯片在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之间。
10、例如，所述第一绝缘基板和第二绝缘基板的至少一个可以进一步包括从所述腔室的一部分突出的突出部，所述突出部沿竖直方向朝着所述至少一个半导体芯片面向所述至少一个半导体芯片的功率焊盘，以进一步使绝缘层与所述至少一个半导体芯片间隔达到突出的厚度。
11、例如，所述功率模块可以进一步信号引线和功率引线，其中，所述信号引线通过导体连接至所述至少一个半导体芯片的信号焊盘。
12、根据本专利技术的示例性实施方案，一种制造功率模块的方法包括：通过将包括腔室和入口的金属层结合至绝缘层的第一侧来制备至少一个绝缘基板；将至少一个半导体芯片结合到金属层；在结合之后，通过入口将流体注入到形成在金属层中的空腔中；在注入流体之后，将入口封闭。
13、例如，所述方法可以进一步包括：在结合和流体的注入之间，将填充材料进行填充以包围至少一个绝缘基板的至少一部分和至少一个半导体芯片的外表面。
14、例如，所述方法可以进一步包括：在制备至少一个绝缘基板之后，将信号引线和功率引线结合至金属层。
15、例如，所述方法可以进一步包括：在将信号引线和功率引线的每一个结合之后，通过导体连接信号引线和至少一个半导体芯片的信号焊盘。
16、例如，制备至少一个绝缘基板包括将散热层结合至绝缘层的与第一侧相对的第二侧。
17、例如，制备至少一个绝缘基板可以包括制备第一绝缘基板和第二绝缘基板，并且结合可以包括将第一绝缘基板和第二绝缘基板结合为沿竖直方向彼此间隔开并且彼此相对，其中至少一个半导体芯片在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之间。
18、根据本专利技术的示例性实施方案的问题可以不受前述问题的限制，并且本领域技术人员可以从以下描述中清楚地理解其它未提及的问题。
19、如上所述，根据本专利技术的各种实施方案，允许流体在将功率模块中产生的热量传递至其外部的基板内流动，从而提高热量传递效率。
20、因此，提高了功率模块的冷却效率，使得功率模块可以在相对较低的温度下稳定地运行。
21、此外，在高温过程之后将流体注入基板，从而减少过程中的风险和限制，并且拓宽注入基板的流体的选择。
22、本专利技术的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点从并入本文的所附附图和下面的具体实施方式中将是显而易见的，或者在并入本文的所附附图和下面的具体实施方式中进行更详细的陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。
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1.一种功率模块，其包括：
2.根据权利要求1所述的功率模块，其中，所述金属层包括：
3.根据权利要求2所述的功率模块，其中，所述入口从所述腔室延伸为在平面上从所述绝缘层突出。
4.根据权利要求2所述的功率模块，其中，在所述至少一个半导体芯片与所述至少一个绝缘基板相结合的状态下将流体填充在所述空腔中。
5.根据权利要求4所述的功率模块，其中，在所述至少一个半导体芯片与所述至少一个绝缘基板相结合并且将填充材料进行填充以包围所述至少一个绝缘基板的至少一部分和所述至少一个半导体芯片的外表面的状态下将流体填充在所述空腔中。
6.根据权利要求1所述的功率模块，其中，所述至少一个绝缘基板进一步包括散热层，所述散热层通过所述绝缘层与所述金属层间隔开。
7.根据权利要求1所述的功率模块，其中，所述至少一个绝缘基板包括沿竖直方向彼此间隔开并且彼此相对的第一绝缘基板和第二绝缘基板，其中所述至少一个半导体芯片在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之间。
8.根据权利要求7所述的功率模块，其中，所述第一绝缘基板和所述第二绝
9.根据权利要求8所述的功率模块，其中，所述突出部结合至所述至少一个半导体芯片的功率焊盘。
10.根据权利要求1所述的功率模块，其进一步包括：
11.一种制造功率模块的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：在将至少一个半导体芯片结合到金属层和注入流体之间，将填充材料进行填充以包围至少一个绝缘基板的至少一部分和至少一个半导体芯片的外表面。
13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：
15.根据权利要求11的方法，其中，制备至少一个绝缘基板包括将散热层结合至绝缘层的与绝缘层的第一侧相对的第二侧。
16.根据权利要求11所述的方法，其中：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一绝缘基板和第二绝缘基板的至少一个进一步包括从所述腔室的一部分突出的突出部，所述突出部沿竖直方向朝着所述至少一个半导体芯片面向所述至少一个半导体芯片的功率焊盘，以进一步使绝缘层与所述至少一个半导体芯片间隔达到所述突出部的突出的厚度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述突出部结合至所述至少一个半导体芯片的功率焊盘。
...【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其包括：
2.根据权利要求1所述的功率模块，其中，所述金属层包括：
3.根据权利要求2所述的功率模块，其中，所述入口从所述腔室延伸为在平面上从所述绝缘层突出。
4.根据权利要求2所述的功率模块，其中，在所述至少一个半导体芯片与所述至少一个绝缘基板相结合的状态下将流体填充在所述空腔中。
5.根据权利要求4所述的功率模块，其中，在所述至少一个半导体芯片与所述至少一个绝缘基板相结合并且将填充材料进行填充以包围所述至少一个绝缘基板的至少一部分和所述至少一个半导体芯片的外表面的状态下将流体填充在所述空腔中。
6.根据权利要求1所述的功率模块，其中，所述至少一个绝缘基板进一步包括散热层，所述散热层通过所述绝缘层与所述金属层间隔开。
7.根据权利要求1所述的功率模块，其中，所述至少一个绝缘基板包括沿竖直方向彼此间隔开并且彼此相对的第一绝缘基板和第二绝缘基板，其中所述至少一个半导体芯片在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之间。
8.根据权利要求7所述的功率模块，其中，所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板的至少一个进一步包括从所述腔室的一部分突出的突出部，所述突出部沿竖直方向朝着所述至少一个半导体芯片面向所述至少一个半导体芯片的功率焊盘，以进一步使所述绝缘层与所述至少...
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