CN111029307A - 电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板 - Google Patents
电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111029307A CN111029307A CN201911424502.6A CN201911424502A CN111029307A CN 111029307 A CN111029307 A CN 111029307A CN 201911424502 A CN201911424502 A CN 201911424502A CN 111029307 A CN111029307 A CN 111029307A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- power module
- transistor
- heat dissipation
- bottom plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/06—Containers; Seals characterised by the material of the container or its electrical properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
Abstract
本发明涉及一种电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板，通过设置在壳体本体一侧的镀第一金属层，与散热底板烧结连接，使得壳体本体内的电路在工作时的热量可通过镀第一金属层和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，壳体本体与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高电路器件的散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板。
背景技术
电路器件作为电子电路的组成部分，在电子电路中起到非常重要的作用。常见的电路器件包括芯片、元件或元器件等。在电子电路的功能实现上，通常需要多种电路器件的配合。随着电子电路的集成化发展，单位面积上可容纳的电路器件数量逐渐增大，各电路器件间的间距也越来越小，这导致单位面积上的电路发热量高。因此，为了解决电路发热量高的问题，需要将热量有效地传递到散热系统。
传统的电路器件的一侧壳体往往是裸露的金属板，在装配时是通过螺栓机械固定在同为金属板的散热底板上，金属板与散热底板间的连接界面填充有导热硅脂，电路器件中的热量通过金属板和导热硅脂传递到散热底板上。然而，传统电路器件的散热结构，机械连接结构复杂，且热量在不同材质间传递，热阻较大，影响电路器件的散热效率。
发明内容
基于此，有必要针对传统电路器件的散热结构，机械连接结构复杂，且热量在不同材质间传递，热阻较大，影响电路器件的散热效率的缺陷，提供一种电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板。
一种电路器件壳体，包括壳体本体，以及设置在壳体本体一侧的用于与散热底板烧结连接的镀第一金属层；
其中，所述镀第一金属层由烧结在所述壳体本体一侧的第一金属颗粒组成。
上述电路器件壳体，通过设置在壳体本体一侧的镀第一金属层，与散热底板烧结连接，使得壳体本体内的电路在工作时的热量可通过镀第一金属层和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，壳体本体与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高电路器件的散热效率。
在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括银颗粒或铜颗粒。
在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括纳米银颗粒。
在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括纳米铜颗粒。
一种晶体管件，包括晶体管电路、晶体管端子以及上述任一实施例的电路器件壳体；
其中，所述晶体管电路设置在所述壳体本体内，并用于通过设置在所述壳体本体外所述晶体管端子与外部电路实现电连接。
上述的晶体管件，通过设置在壳体本体一侧的镀第一金属层，与散热底板烧结连接，使得晶体管电路在工作时的热量可通过镀第一金属层和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，壳体本体与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高晶体管件的散热效率。
在其中一个实施例中，所述晶体管电路包括MOSFET管电路；
所述晶体管端子包括栅极端子、漏极端子和源极端子。
一种功率模块，包括功率模块电路、功率模块端子以及上述任一实施例的电路器件壳体；
其中，所述功率模块电路设置在所述壳体本体内，并用于通过设置在所述壳体本体外所述功率模块端子与外部电路实现电连接。
上述的功率模块，通过设置在壳体本体一侧的镀第一金属层，与散热底板烧结连接，使得功率模块电路在工作时的热量可通过镀第一金属层和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，壳体本体与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高功率模块的散热效率。
在其中一个实施例中，功率模块电路包括IGBT功率模块电路；
所述功率模块端子包括功率端子和信号端子。
在其中一个实施例中，功率模块电路包括IPM功率模块电路。
一种散热底板，包括底板本体，以及设置在底板本体一表面的用于与电路器件壳体烧结连接的镀第二金属层；
其中，所述镀第二金属层由烧结在所述底板本体一表面的第二金属颗粒组成。
上述的散热底板，通过设置在底板本体一表面的镀第二金属层，与电路器件壳体烧结连接，使得电路器件在工作时的热量可通过镀第二金属层和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，电路器件与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高电路器件的散热效率。
在其中一个实施例中，第二金属颗粒包括银颗粒或铜颗粒。
在其中一个实施例中，第二金属颗粒包括纳米银颗粒。
在其中一个实施例中，第二金属颗粒包括纳米铜颗粒。
附图说明
图1为一实施方式的电路器件壳体结构示意图；
图2为一实施方式的IGBT功率模块结构示意图；
图3为一实施方式的散热底板结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种电路器件壳体。
图1为一实施方式的电路器件壳体结构示意图，如图1所示，一实施方式的电路器件壳体包括壳体本体100，以及设置在壳体本体100一侧的用于与散热底板烧结连接的镀第一金属层101。
其中，壳体本体100的内部空间用于设置器件电路，并为器件电路起到保护作用。在电路器件工作时，内部器件电路运行发热，发热产生的热量通过壳体本体100向外传导。镀第一金属层101设置在壳体本体100一侧，即在壳体本体100一侧表面镀上第一金属层。
其中，如图1所示，镀第一金属层101用于与散热底板烧结连接。在烧结完成后，通过烧结连接层与散热底板接触。基于此，在内部器件电路运行发热时，发热产生的热量依次通过壳体本体100、镀第一金属层101和烧结连接层向散热底板传导。
其中，所述镀第一金属层101由烧结在所述壳体本体100一侧的第一金属颗粒组成。
第一金属颗粒通过烧结剂，烧结在壳体本体100一侧表面，形成稳定的镀第一金属层101。由于镀第一金属层101是由第一金属颗粒烧结形成，有利于与散热底板烧结连接，提高与散热底板烧结连接的稳定性。
在其中一个实施例中，第一金属颗粒包括银颗粒或铜颗粒。
银颗粒或铜颗粒通过烧结剂，形成稳定致密的镀第一金属层101。
作为一个较优的实施方式，第一金属颗粒选用纳米银颗粒。
其中，纳米银颗粒与烧结剂混合，烧结形成镀第一金属层101，即镀银层。基于此，烧结形成后的镀第一金属层101具备银优良的导热性，导热系数远高于导热硅脂，使得镀第一金属层101的热阻大大下降，提高器件电路的散热效率。
作为一个较优的实施方式，第一金属颗粒选用纳米铜颗粒。
其中，纳米铜颗粒与烧结剂混合，烧结形成镀第一金属层101，即镀铜层。基于此，烧结形成后的镀第一金属层101具备铜优良的导热性，导热系数远高于导热硅脂，使得镀第一金属层101的热阻大大下降，提高器件电路的散热效率。
上述任一实施例的电路器件壳体，通过设置在壳体本体100一侧的镀第一金属层101，与散热底板烧结连接，使得壳体本体100内的电路在工作时的热量可通过镀第一金属层101和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，壳体本体100与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高电路器件的散热效率。
本发明实施例还提供了一种晶体管件。
一种晶体管件，包括晶体管电路、晶体管端子以及上述任一实施例的电路器件壳体；
其中，所述晶体管电路设置在所述壳体本体内，并用于通过设置在所述壳体本体外所述晶体管端子与外部电路实现电连接。
晶体管电路与晶体管端子连接，晶体管端子作为晶体管电路与外部电路电连接的电极。用于实现晶体管件工作逻辑的晶体管电路，例如PN结等被设置在壳体本体内部空间中。
在其中一个实施例中，晶体管电路包括MOSFET管电路；
所述晶体管端子包括栅极端子、漏极端子和源极端子。
MOSFET管电路设置在壳体本体内部空间中，用于实现MOSFET管的工作逻辑。
在其中一个实施例中，晶体管电路包括三极管电路。
所述晶体管端子包括基极端子、集电极端子和发射极端子。
三极管电路设置在壳体本体内部空间中，用于实现三极管的工作逻辑。
上述的晶体管件，通过设置在壳体本体一侧的镀第一金属层，与散热底板烧结连接，使得晶体管电路在工作时的热量可通过镀第一金属层和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，壳体本体与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高晶体管件的散热效率。
本发明实施例还提供一种功率模块。
一种功率模块，包括功率模块电路、功率模块端子以及上述任一实施例的电路器件壳体；
其中，所述功率模块电路设置在所述壳体本体内，并用于通过设置在所述壳体本体外所述功率模块端子与外部电路实现电连接。
功率模块电路与功率模块端子连接，功率模块端子作为功率模块电路与外部电路电连接的电极。用于实现功率模块工作逻辑的功率模块电路被设置在壳体本体内部空间中。
在其中一个实施例中，功率模块电路包括IGBT功率模块电路；
所述功率模块端子包括功率端子和信号端子。
其中，IGBT功率模块电路被设置在壳体本体内，通过功率端子和信号端子与外部电路实现电连接。
图2为一实施方式的IGBT功率模块结构示意图，如图2所示，一实施方式的IGBT功率模块包括第一功率端子1、壳体本体2、镀第一金属层3、第二功率端子4、第一信号端子5和第二信号端子6。
如图2所示，IGBT功率模块电路被设置在壳体本体2内部空间中，壳体本体2一侧表面设置有镀第一金属层3。在IGBT功率模块电路被安装到散热底板时，镀第一金属层3与散热底板烧结连接。
在其中一个实施例中，功率模块电路包括IPM功率模块电路。
上述的功率模块，通过设置在壳体本体一侧的镀第一金属层，与散热底板烧结连接，使得功率模块电路在工作时的热量可通过镀第一金属层和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，壳体本体与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高功率模块的散热效率。
本发明实施例还提供一种散热底板。
图3为一实施方式的散热底板结构示意图，如图3所示，一实施方式的散热底板包括底板本体200，以及设置在底板本体200一表面的用于与电路器件壳体烧结连接的镀第二金属层201；
其中，如图3所示，镀第二金属层201与镀第一金属层101烧结连接，形成结构致密的烧结连接层。底板本体200用于散热，包括金属散热板或半导体散热板等。
其中，所述镀第二金属层201由烧结在所述底板本体一表面的第二金属颗粒组成。
第二金属颗粒通过烧结剂，烧结在底板本体200一侧表面，形成稳定的镀第二金属层201。由于镀第二金属层101是由第二金属颗粒烧结形成，有利于与电路器件壳体烧结连接，提高与电路器件壳体烧结连接的稳定性。
在其中一个实施例中，第二金属颗粒包括银颗粒或铜颗粒。
银颗粒或铜颗粒通过烧结剂，形成稳定致密的镀第二金属层201。
作为一个较优的实施方式，第二金属颗粒选用纳米银颗粒。
其中，纳米银颗粒与烧结剂混合，烧结形成镀第二金属层201，即镀银层。基于此，烧结形成后的镀第二金属层201具备银优良的导热性，导热系数远高于导热硅脂，使得镀第二金属层201的热阻大大下降，提高器件电路的散热效率。
作为一个较优的实施方式，第二金属颗粒选用纳米铜颗粒。
其中，纳米铜颗粒与烧结剂混合，烧结形成镀第二金属层201，即镀铜层。基于此，烧结形成后的镀第二金属层201具备铜优良的导热性，导热系数远高于导热硅脂，使得镀第二金属层201的热阻大大下降，提高器件电路的散热效率。
在其中一个实施例中，第二金属颗粒选用与第一金属颗粒材质相同的金属颗粒。基于此，烧结形成的镀第一金属层101与镀第二金属层201属于同一材质的金属层，有利于镀第一金属层101与镀第二金属层201间烧结材料的选定，以及烧结连接的稳定性。作为一个较优的实施方式，第二金属颗粒选用与第一金属颗粒均选用纳米银颗粒。
上述的散热底板，通过设置在底板本体200一表面的镀第二金属层201，与电路器件壳体烧结连接，使得电路器件在工作时的热量可通过镀第二金属层201和烧结连接层传递到散热底板上。基于此，电路器件与散热底板间无需机械连接部件，有效地简化了结构。同时，烧结形成的连接层的导热系数较高，有利于降低热阻，提高电路器件的散热效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电路器件壳体，其特征在于，包括壳体本体，以及设置在壳体本体一侧的用于与散热底板烧结连接的镀第一金属层；
其中，所述镀第一金属层由烧结在所述壳体本体一侧的第一金属颗粒组成。
2.根据权利要求1所述的电路器件壳体，其特征在于，所述第一金属颗粒包括银颗粒或铜颗粒。
3.根据权利要求2所述的电路器件壳体，其特征在于，所述第一金属颗粒包括纳米银颗粒。
4.一种晶体管件，其特征在于，包括晶体管电路、晶体管端子以及如权利要求1至3任意一项所述的电路器件壳体；
其中，所述晶体管电路设置在所述壳体本体内，并用于通过设置在所述壳体本体外所述晶体管端子与外部电路实现电连接。
5.根据权利要求4所述的晶体管件，其特征在于，所述晶体管电路包括MOSFET管电路；
所述晶体管端子包括栅极端子、漏极端子和源极端子。
6.一种功率模块，其特征在于，包括功率模块电路、功率模块端子以及如权利要求1至3任意一项所述的电路器件壳体；
其中，所述功率模块电路设置在所述壳体本体内，并用于通过设置在所述壳体本体外所述功率模块端子与外部电路实现电连接。
7.根据权利要求6所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块电路包括IGBT功率模块电路；
所述功率模块端子包括功率端子和信号端子。
8.一种散热底板，其特征在于，包括底板本体，以及设置在底板本体一表面的用于与电路器件壳体烧结连接的镀第二金属层；
其中，所述镀第二金属层由烧结在所述底板本体一表面的第二金属颗粒组成。
9.根据权利要求8所述的散热底板，其特征在于，所述第二金属颗粒包括银颗粒或铜颗粒。
10.根据权利要求9所述的散热底板，其特征在于，所述第二金属颗粒包括纳米银颗粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911424502.6A CN111029307A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911424502.6A CN111029307A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111029307A true CN111029307A (zh) | 2020-04-17 |
Family
ID=70198189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911424502.6A Pending CN111029307A (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111029307A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049104A2 (de) * | 2000-12-13 | 2002-06-20 | Daimlerchrysler Ag | Leistungsmodul mit verbessertem transienten wärmewiderstand |
| US20110070695A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Infineon Technologies Ag | Method of fabricating a high-temperature compatible power semiconductor module |
| JP2012009703A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 半導体装置の接合方法、および、半導体装置 |
| CN104885214A (zh) * | 2012-12-27 | 2015-09-02 | 三菱综合材料株式会社 | 功率模块用基板、自带金属部件的功率模块用基板、自带金属部件的功率模块、功率模块用基板的制造方法、以及自带金属部件的功率模块用基板的制造方法 |
| CN108231714A (zh) * | 2016-12-14 | 2018-06-29 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种功率模块及其制作方法 |
| WO2019088285A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板およびヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
-
2019
- 2019-12-31 CN CN201911424502.6A patent/CN111029307A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049104A2 (de) * | 2000-12-13 | 2002-06-20 | Daimlerchrysler Ag | Leistungsmodul mit verbessertem transienten wärmewiderstand |
| US20110070695A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Infineon Technologies Ag | Method of fabricating a high-temperature compatible power semiconductor module |
| JP2012009703A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 半導体装置の接合方法、および、半導体装置 |
| CN104885214A (zh) * | 2012-12-27 | 2015-09-02 | 三菱综合材料株式会社 | 功率模块用基板、自带金属部件的功率模块用基板、自带金属部件的功率模块、功率模块用基板的制造方法、以及自带金属部件的功率模块用基板的制造方法 |
| CN108231714A (zh) * | 2016-12-14 | 2018-06-29 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种功率模块及其制作方法 |
| WO2019088285A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板およびヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111261598A (zh) | 封装结构及其适用的电源模块 | |
| KR20130069108A (ko) | 반도체 패키지 | |
| CN102164453A (zh) | 电路模块 | |
| CN111696936A (zh) | 一种集成散热器的功率模块及其制作方法 | |
| US20060220188A1 (en) | Package structure having mixed circuit and composite substrate | |
| JPWO2012081434A1 (ja) | 半導体装置 | |
| CN211182182U (zh) | 电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板 | |
| KR102088019B1 (ko) | 방열 지지기판 및 이를 이용한 방열 패키지 | |
| CN111029307A (zh) | 电路器件壳体、晶体管件、功率模块及散热底板 | |
| CN209897342U (zh) | 一种电路板组件和电子设备 | |
| JP2006120996A (ja) | 回路モジュール | |
| CN110707054A (zh) | 直接冷却散热基板及其功率模块 | |
| CN210379025U (zh) | 功率器件封装结构 | |
| JP4496040B2 (ja) | 電気素子冷却モジュール | |
| JP2006080153A (ja) | 半導体装置 | |
| JP4496043B2 (ja) | 電気素子冷却モジュール | |
| JP2011192762A (ja) | パワーモジュール | |
| CN112397472A (zh) | 半导体装置 | |
| JP4496042B2 (ja) | 電気素子冷却モジュール | |
| CN107333386B (zh) | Pcb板的散热结构及方法 | |
| CN110676232A (zh) | 一种半导体器件封装结构及其制作方法、一种电子设备 | |
| CN211125644U (zh) | 功率模块系统 | |
| CN214705909U (zh) | 一种3d双面散热封装结构的功率模块 | |
| JP2014170834A (ja) | パワー半導体の放熱構造およびこれを用いたオーディオ装置 | |
| CN220796714U (zh) | 一种低热阻功率模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200417 |