CN217719575U - 一种双面散热的智能功率模块封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体技术领域，具体提供一种双面散热的智能功率模块封装结构，包括一封装体，封装体内设有：覆铜陶瓷基板，设置于封装体的底部，覆铜陶瓷基板上设有功率芯片；引线框架，沿封装体的侧边设置，引线框架上设有驱动芯片，驱动芯片与引线框架引线连接；金属异形架，金属异形架包括散热部和与散热部连接的导热部，散热部嵌于封装体的上表面，导热部置于封装体内且连接覆铜陶瓷基板和功率芯片；本实用新型采用双面散热结构，降低热阻，采用具有刚度的金属异形架焊接连接，解决传统技术中使用键合线而导致的键合线塌、断等问题，增强了模块内部电气连接的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种智能功率模块的封装结构。
背景技术
智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类半导体器件，能够自动实现过流、欠压、短路等复杂保护功能。IPM是一种典型的混合IC封装结构，它将包含功率器件、驱动、保护和控制电路的多个芯片连接后，封装在同一外壳内，从而构成具有部分或完整功能的、相对独立的功率模块。
近年来，随着IPM广泛应用于交流电机变频调速和直流电机斩波调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电以及各种高性能电源、工业电气自动化等领域，模块小型化、低功耗、完善的保护功能，以及更高的集成度等成为其技术开发的新需求。
IPM在工作过程中会产生大量的热量而导致内部的元器件受损，需要对其进行散热，传统的IPM封装结构一般通过单面形式进行散热，然而在模块内部热量过高时，单面散热效率过低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种双面散热的智能功率模块封装结构，解决以上技术问题；
一种双面散热的智能功率模块封装结构，包括一封装体，所述封装体内设有：
覆铜陶瓷基板，设置于所述封装体的底部，所述覆铜陶瓷基板上设有功率芯片；
引线框架，沿所述封装体的侧边设置，所述引线框架上设有驱动芯片，所述驱动芯片与所述引线框架引线连接；
金属异形架，所述金属异形架包括散热部和与所述散热部连接的导热部，所述散热部嵌于所述封装体的上表面，所述导热部置于所述封装体内且连接所述覆铜陶瓷基板和所述功率芯片。
优选的，所述引线框架包括一固定部和多个引出部，所述固定部的一端水平设置于所述封装体内，所述固定部的另一端伸出所述封装体与所述引出部连接，所述驱动芯片设置于所述封装体内的所述固定部上。
优选的，所述散热部包括多个金属散热片，所述金属散热片的上表面裸露于所述封装体外界的空气中。
优选的，所述散热部还包括由所述金属散热片的侧边伸入所述封装体内的第一连接部，所述金属散热片通过所述第一连接部连接所述导热部。
优选的，所述第一连接部为竖直设置，所述第一连接部的高度与所述金属散热片和所述导热部之间的落差高度相适配。
优选的，所述封装体至少包裹所述金属散热片的下表面。
优选的，所述导热部包括第一子导热部和第二子导热部，所述第一子导热部的下底面连接所述功率芯片，所述第二子导热部的下底面连接所述覆铜陶瓷基板，所述第一子导热部和所述第二子导热部通过第二连接部连接。
优选的，所述第二连接部为竖直设置，所述第二连接部的水平高度与所述功率芯片的高度相适配。
优选的，所述金属异形架的表面与所述功率芯片和所述覆铜陶瓷基板的连接处覆有导电银浆层。
优选的，所述驱动芯片与所述功率芯片引线连接。
本实用新型的有益效果：由于采用以上技术方案，本实用新型采用双面散热结构，降低热阻，采用具有一定刚度的金属异形架焊接连接，取代传统的金属线键合连接，解决了使用键合线而导致可能出现的键合线塌、断等问题，增强了模块内部电气连接的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型实施例中智能功率模块封装结构的侧视图；
图2为本实用新型实施例中智能功率模块封装结构的俯视图。
附图中：1、引线框架；2、引线；3、封装体；4、金属异形架；41、散热部；411、金属散热片；412、第一连接部；42、导热部；421、第一子导热部；422、第二子导热部；423、第二连接部；5、导电银浆层；6、功率芯片；7、覆铜陶瓷基板；8、驱动芯片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
一种双面散热的智能功率模块封装结构，如图1，图2所示，包括一封装体3，封装体3内设有：
覆铜陶瓷基板7，设置于封装体3的底部，覆铜陶瓷基板7上设有功率芯片6；
引线框架1，沿封装体3的侧边设置，引线框架1上设有驱动芯片8，驱动芯片8与引线框架1通过引线2连接；
金属异形架4，金属异形架4包括散热部41和与散热部41连接的导热部42，散热部41嵌于封装体3的上表面，导热部42置于封装体3内且连接覆铜陶瓷基板7和功率芯片6。
本实用新型采用双面散热结构，其热阻相较于单面散热结构模块有明显下降；具体的，功率芯片6为RC-IGBT芯片，在工作状态下，功率芯片6产生的热量除了通过覆铜陶瓷基板7向下散热，还通过外露的金属异形架4向上散热，金属异形架4提供了直接的散热通道，使得模块在使用过程中散热性能显著提高。
在一种较优的实施例中，引线框架1包括一固定部12和多个引出部11，固定部12的一端水平设置于封装体3内，固定部12的另一端伸出封装体3连接引出部11，驱动芯片8固定于封装体3内的固定部12上。
在一种较优的实施例中，散热部41包括多个散热金属片411，散热金属片411的上表面裸露于封装体3外界的空气中，散热部41还包括由金属散热片411的侧边伸入封装体3内的第一连接部412，金属散热片411通过第一连接部412连接导热部42；进一步地，第一连接部412为竖直设置，第一连接部412的高度与金属散热片411和导热部42之间的落差高度相适配。
进一步地，封装体3至少包裹金属散热片411的下表面。
在一种较优的实施例中，导热部42，包括第一子导热部421和与第一子导热部421连接的第二子导热部422，第一子导热部421的下底面连接功率芯片6，第二子导热部422的下底面连接覆铜陶瓷基板7；进一步地，导热部42还包括一第二连接部423，第一子导热部421和第二子导热部422通过第二连接部423连接。
进一步地，第二连接部423为竖直设置，第二连接部423的水平高度与所述功率芯片6的高度相适配。
在一种较优的实施例中，金属异形架4的表面与功率芯片6和覆铜陶瓷基板7连接处覆有导电银浆层5，并通过焊接将金属异形架4连接功率芯片6和覆铜陶瓷基板7。
在一种较优的实施例中，金属异形架4为具有一定刚度的金属材料，金属材料为铝，铜，金的其中一种或其合金材料。
具体地，引线2为键合线，传统技术方案通常使用键合线将功率芯片的功能引出端与基板连接，较优的，本实用新型中功率芯片6和之间采用具有一定刚度的金属异形架4焊接连接，取消了传统的金属线键合连接，从根本上解决了此处封装过程中因使用键合线而导致可能出现的键合线塌、断等问题，增强了智能功率模块内部电气连接的可靠性。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种双面散热的智能功率模块封装结构，其特征在于，包括一封装体，所述封装体内设有：
覆铜陶瓷基板，设置于所述封装体的底部，所述覆铜陶瓷基板上设有功率芯片；
引线框架，沿所述封装体的侧边设置，所述引线框架上设有驱动芯片，所述驱动芯片与所述引线框架引线连接；
金属异形架，所述金属异形架包括散热部和与所述散热部连接的导热部，所述散热部嵌于所述封装体的上表面，所述导热部置于所述封装体内且连接所述覆铜陶瓷基板和所述功率芯片。
2.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述引线框架包括一固定部和多个引出部，所述固定部的一端水平设置于所述封装体内，所述固定部的另一端伸出所述封装体与所述引出部连接，所述驱动芯片设置于所述封装体内的所述固定部上。
3.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述散热部包括多个金属散热片，所述金属散热片的上表面裸露于所述封装体外界的空气中。
4.根据权利要求3所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述散热部还包括由所述金属散热片的侧边伸入所述封装体内的第一连接部，所述金属散热片通过所述第一连接部连接所述导热部。
5.根据权利要求4所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述第一连接部为竖直设置，所述第一连接部的高度与所述金属散热片和所述导热部之间的落差高度相适配。
6.根据权利要求3所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述封装体至少包裹所述金属散热片的下表面。
7.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述导热部包括第一子导热部和第二子导热部，所述第一子导热部的下底面连接所述功率芯片，所述第二子导热部的下底面连接所述覆铜陶瓷基板，所述第一子导热部和所述第二子导热部通过第二连接部连接。
8.根据权利要求7所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述第二连接部为竖直设置，所述第二连接部的水平高度与所述功率芯片的高度相适配。
9.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述金属异形架的表面与所述功率芯片和所述覆铜陶瓷基板的连接处覆有导电银浆层。
10.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述驱动芯片与所述功率芯片引线连接。
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|---|---|---|---|
| CN202221872280.1U CN217719575U (zh) | 2022-07-15 | 2022-07-15 | 一种双面散热的智能功率模块封装结构 |
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| CN202221872280.1U CN217719575U (zh) | 2022-07-15 | 2022-07-15 | 一种双面散热的智能功率模块封装结构 |
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| CN217719575U true CN217719575U (zh) | 2022-11-01 |
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Family Applications (1)
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| CN202221872280.1U Active CN217719575U (zh) | 2022-07-15 | 2022-07-15 | 一种双面散热的智能功率模块封装结构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN217719575U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116913792A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-10-20 | 上海林众电子科技有限公司 | 一种双面散热封装模块及制作方法 |
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2022
- 2022-07-15 CN CN202221872280.1U patent/CN217719575U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116913792A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-10-20 | 上海林众电子科技有限公司 | 一种双面散热封装模块及制作方法 |
| CN116913792B (zh) * | 2023-07-21 | 2024-03-22 | 上海林众电子科技有限公司 | 一种双面散热封装模块及制作方法 |
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