[实用新型]一种新型DBC板

说明书

本实用新型提供了一种新型DBC板；所述DBC板包括表层电路、电气隔离层、表层铜层模块、中间树脂材料导热绝缘层和底层铜层；所述表层电路位于表层铜层模块的上表面，由表层铜经激光蚀刻形成；所述电气隔离层位于表层铜层模块之间，用于电气隔离；所述表层铜层模块固接于中间树脂材料导热绝缘层的上表面；所述中间树脂材料导热绝缘层固接于底层铜层的上表面；本实用新型的DBC板结构采用包含厚Cu层，超薄绝缘材料层的结构设计，能够大幅提高功率模块的散热效率，提高功率模块的热容能力，降低功率器件封装体积。

技术领域

本实用新型涉及功率器件封装领域，尤其涉及一种新型DBC板。

背景技术

DBC板也叫直接覆铜板，是电力电子领域功率模块封装的必备组成部分。DBC是铜(Cu)-陶瓷材料-铜的三层结构构成，在功率模块里面起到电路布局、导热、绝缘等三大关键功能。DBC的中间层陶瓷材料一般采用Al2O3,AlN等多种导热率高的质地坚硬的材料。一般采用烧结，电镀等工艺过程制备，再由激光切割成需要的大小。

在功率模块中，DBC的表面Cu层直接与芯片连接，既起到构成电路的作用，又起到直接散热的作用。所以对于DBC的表面Cu层有两个要求：1.厚度越厚越好，能够在芯片大电流工作时导通更大的电流；2.铜层越厚热容越大，能够及时吸收芯片在极端工况下产生的瞬间高热量，保护功率器件不受损坏。导热方面，功率模块中最通用的Al2O3陶瓷，在某些特殊应用功率模块中采用价格高昂的AlN陶瓷，但是两种陶瓷材料都不能达到金属的导热级别，通用氧化铝(Al2O3)陶瓷的热导率与铜的热导率相差甚远。对于DBC板的陶瓷材料厚度的要求就是在满足绝缘等级的前提下，材料越薄越有利于功率器件散热。

然而，以上要求根本不能兼顾。DBC的陶瓷材料作为基材，在DBC三层结构中同时承担着不同材料的热膨胀率不同的强大应力，Cu材料的加厚，会使DBC陶瓷材料承受的应力明显增加。在DBC板制备过程中陶瓷材料因为比较硬脆，所以往往面临碎裂风险；在功率器件工作的过程中，因为要承受不断的高温低温的循环工作过程，热膨胀率的差异也会导致陶瓷材料碎裂，从而导致功率模块失效。所以直接导致了现状：DBC的Cu层的厚度范围在0.1mm-0.45mm；陶瓷层的厚度一般在0.3mm-1mm之间。Cu的厚度不能加厚，陶瓷层的厚度也不能再薄。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种新型DBC板，以满足电子电路中DBC板的发展趋势。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种新型DBC板，所述DBC板包括表层电路、电气隔离层、表层铜层模块、中间树脂材料导热绝缘层和底层铜层；所述表层电路位于表层铜层模块的上表面，由表层铜经激光蚀刻形成；所述电气隔离层位于表层铜层模块之间，用于电气隔离；所述表层铜层模块固接于中间树脂材料导热绝缘层的上表面；所述中间树脂材料导热绝缘层固接于底层铜层的上表面。

优选地，所述电气隔离层可由机械加工改变尺寸大小。

优选地，所述表层铜层模块为厚铜层，厚度范围为0.3mm-5mm。

优选地，所述中间树脂材料导热绝缘层由有机硅树脂材料构成。

优选地，所述底层铜层为整张铜层，厚度范围为0.1mm-1mm或1mm-2mm。

本实用新型提供了一种采用所述DBC板的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)放置基层铜板，在基层铜板设置微小透气孔，布置在不影响电路布局的位置；

2)在基层铜板上刷涂或粘贴有机硅树脂材料；

3)在有机硅树脂材料上放置顶层铜板，在顶层铜板设置微小透气孔；

4)通过压力设备在顶层铜板上施加压力，使DBC板的三层材料充分粘结，并排出气体；同时将有机硅树脂层的厚度压薄到指定厚度，形成预成型DBC板；