[发明专利]具有电绝缘散热体的功率器件模组及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有电绝缘散热体的功率器件模组及其制备方法，该功率器件模组包括：树脂封装体；设置在树脂封装体内的功率器件，该功率器件第一表面的引脚与设置在树脂封装体中的导电图形焊接连接，该功率器件第二表面的引脚与导电图形之间通过位于树脂封装体内的金属连接件电性连接；第一电绝缘散热体，其与导电图形热连接，并在器件模组的厚度方向上与功率器件至少部分重叠；第二电绝缘散热体，其相邻于金属连接件的表面具有金属连接层，该金属连接层与金属连接件焊接连接，且第二电绝缘散热体在器件模组的厚度方向上与功率器件至少部分重叠。本发明的功率器件模组采用双面散热，不仅散热性能佳，而且具有良好的耐电压性能。

技术领域

本发明涉及功率器件封装领域；更具体地，是涉及一种采用电绝缘散热体对封装在注塑树脂封装体内的功率器件进行散热的功率器件模组及其制备方法。

背景技术

诸如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金属－氧化物半导体场效应晶体管)、GTO(门极可关断晶闸管)、晶闸管、GTR(电力晶体管)、BJT(双极结型晶体管)以及UJT(单结晶体管)等的功率器件广泛应用在各种电子/电力设备上。随着电子/电力产品向轻型化、小型化方向发展，对其中功率器件的各种性能提出了更高的要求，例如要求IGBT芯片承受更高的电流等，但是随着承载电流的增加，不仅要求封装结构具有更高的耐电压性能，而且功率器件工作时产生的热量也不断增加，如果不能及时将功率器件所产生的热量散发，将严重影响功率器件及产品中其他电子器件的工作。

因此，具有高散热能力和良好耐电压性能的功率器件模组已经成为业界共同追求的目标。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有良好散热能力和耐电压性能的功率器件模组及其制备方法。

为了达到上述的主要目的及其他目的，本发明的第一方面提供了一种具有电绝缘散热体的功率器件模组，其特征在于包括：

树脂封装体；

功率器件，设置在树脂封装体内；其中，功率器件具有相对设置的第一表面和第二表面，功率器件第一表面的引脚与设置在树脂封装体中的导电图形焊接连接，功率器件第二表面的引脚与导电图形之间通过位于树脂封装体内的金属连接件电性连接；

第一电绝缘散热体，其与导电图形热连接，并在器件模组的厚度方向上与功率器件至少部分重叠；

第二电绝缘散热体，其相邻于金属连接件的表面具有金属连接层，金属连接层与金属连接件焊接连接，且第二电绝缘散热体在器件模组的厚度方向上与功率器件至少部分重叠。

本发明中，树脂封装体可以为例如酚醛树脂、环氧树脂、聚苯醚、双顺丁烯二酸酰亚胺/三嗪树脂、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、氰酸酯、聚烯烃、聚酯等树脂材质；树脂封装体中可以混合有改性材料或添加剂，例如陶瓷、石墨等导热颗粒。树脂封装体优选通过模具注塑工艺成型。

在本发明的一些具体实施例中，第一电绝缘散热体和/或第二电绝缘散热体具有直接露出于树脂封装体的散热表面。优选地，第一电绝缘散热体和第二电绝缘散热体的散热表面与位于其同侧的树脂封装体表面相平齐。

在本发明的另一些具体实施例中，第一电绝缘散热体和/或第二电绝缘散热体远离功率器件的表面具有金属散热层，该金属散热层露出于树脂封装体。这样的好处在于，金属散热层可以方便地与外部散热器热连接(例如焊接连接)，以通过外部散热器进一步散热。优选地，该金属散热层的表面与位于其同侧的树脂封装体表面相平齐。

在本发明的又一些具体实施例中，第一电绝缘散热体和/或第二电绝缘散热体远离功率器件的表面具有第一金属散热层；功率器件模组还具有覆盖第一金属散热层并由第一金属散热层表面延伸至树脂封装体表面的第二金属散热层。