一种基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构制造技术

本发明专利技术涉及功率模块封装技术领域，公开了一种基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构。包括蒸发端铜块、热管蒸发端通道、热管绝缘连接器、热管冷凝端通道和冷凝端铜块；蒸发端铜块和冷凝端铜块均为一侧设有盲孔的块状部件；热管蒸发端通道封闭的一端紧密插入蒸发端铜块的盲孔中，热管冷凝端通道封闭的一端紧密插入冷凝端铜块的盲孔中；二者开口的一端通过管状的热管绝缘连接器绝缘连接，三者组成的密闭热管结构里面填充有工质。本发明专利技术将热管这一概念集成到功率模块结构中，使用相变进行高效能热传导，增加了有效散热面积，散热性能更加优异，且热管结构可灵活变化，可满足具有空间限制的特殊应用场合，并大大简化了功率模块生产和退役后的回收过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率模块，具体为一种基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构。

技术介绍

1、全球低碳目标和绿色环保是应对气候变化和环境挑战的迫切需求，以功率半导体器件为基础，可再生能源被转换和广泛利用。功率半导体器件技术的不断发展和应用将继续为实现低碳和可持续的未来做出重要贡献。

2、igbt芯片、碳化硅（sic）芯片以及gan芯片的优良特性将推动功率器件技术的前沿，它提供了更高的性能和效率，有助于满足日益增长的高功率和高温应用的需求。与此同时，由于下一代芯片的高热流密度，也使得其热管理成为一个挑战。模块封装必须能够有效地散热，以防止芯片过热。这可能需要使用高性能散热器、液冷系统或其他高效的散热解决方案。而且在特殊空间应用，如卫星、航空航天等领域中的功率模块的形状通常需要根据具体应用和空间限制进行定制化设计。此外，由于技术过时、性能不再满足需求、寿命即将结束或其他因素，功率模块在退役后需要采取一系列措施以确保其安全处置和环保处理。

3、衬底（direct bonded copper，dbc）作为目前典型封装结构的重要组成部分，承担着本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构，其特征在于，包括蒸发端铜块（1）、热管蒸发端通道（8）、热管绝缘连接器（9）、热管冷凝端通道（10）和冷凝端铜块（11）；

2.根据权利要求1所述的基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构，其特征在于，还包括半导体芯片（2）、键合线（3）、栅极控制端子（4）、源极控制端子（5）、功率端子DC-（6）和功率端子DC+（7）；半导体芯片（2）焊接于所述蒸发端铜块（1）的焊接区域；所述栅极控制端子（4）通过键合线（3）与半导体芯片（2）的栅极焊盘连接；所述功率端子DC-（6）和源极控制端子（5）为一体结构，固定于半导体芯片（2）的源...

【技术特征摘要】

1.一种基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构，其特征在于，包括蒸发端铜块（1）、热管蒸发端通道（8）、热管绝缘连接器（9）、热管冷凝端通道（10）和冷凝端铜块（11）；

2.根据权利要求1所述的基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构，其特征在于，还包括半导体芯片（2）、键合线（3）、栅极控制端子（4）、源极控制端子（5）、功率端子dc-（6）和功率端子dc+（7）；半导体芯片（2）焊接于所述蒸发端铜块（1）的焊接区域；所述栅极控制端子（4）通过键合线（3）与半导体芯片（2）的栅极焊盘连接；所述功率端子dc-（6）和源极控制端子（5）为一体结构，固定于半导体芯片（2）的源极焊盘；所述功率端子dc+7固定于蒸发端铜块（1）表面。

3.根据权利要求1所述的基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构，其特征在于，所述蒸发端铜块（1）和半导体芯片（2）外还设有塑封外壳（14）。

4.根据权利要求1所述的基于气液相变散热的无衬底功率模块封装结构，其特征在于，所述蒸发端...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏金萧，程金鹏，冉立，丰昊，陈玉香，张旭，李剑，阿伦·曼图斯，菲利普·莫比，弗雷德·布莱伯吉格，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：