[实用新型]一种双面冷却功率模块的封装结构

说明书

本实用新型公开了一种双面冷却功率模块的封装结构，包括底部基板和顶部基板，在底部基板上设有漏极端子，在顶部基板上设有源极端子和门极端子，在底部基板与顶部基板之间设有一层介电材料，在该层阶电材料的中间设有空洞，功率器件放置在该空洞中，功率器件与介电材料之间填充绝缘材料，功率器件的顶部金属板与顶部基板的下表面电连接，功率器件的底部金属板与底部基板的上表面电连接，介电材料的上表面与顶部基板的下表面绝缘粘结，介电材料的下表面与底部基板的上表面绝缘粘结。本实用新型通过双面冷却提高功率模块的性能和稳定性。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，特别涉及了一种双面冷却功率模块的封装结构。

背景技术

传统的功率模块主要为单面冷却方式散出功率器件所产生的热量。功率器件通过焊锡或其他方式放置于DBC或其他基板上，基板再放置于铜板上，所使用的功率模块整体放置于散热器或冷板上，功率器件以及打线等结构放置于硅胶或其他介电材料之中，功率器件产生的热量只能通过下部的DBC以及铜板等导出到散热板或冷板上。

实用新型内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本实用新型提出了一种双面冷却功率模块的封装结构，实现双面冷却，提高功率模块的性能和稳定性。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：

一种双面冷却功率模块的封装结构，包括底部基板和顶部基板，在底部基板上设有漏极端子，在顶部基板上设有源极端子和门极端子，在底部基板与顶部基板之间设有一层介电材料，在该层阶电材料的中间设有空洞，功率器件放置在该空洞中，功率器件与介电材料之间填充绝缘材料，功率器件的顶部金属板与顶部基板的下表面电连接，功率器件的底部金属板与底部基板的上表面电连接，介电材料的上表面与顶部基板的下表面绝缘粘结，介电材料的下表面与底部基板的上表面绝缘粘结，功率器件的源极与顶部基板上的源极端子电连接，功率器件的门极与顶部基板上的门极端子电连接，功率器件的漏极与底部基板上的漏极端子电连接。

基于上述技术方案的优选方案，所述底部基板和顶部基板为DCB板或者为包含绝缘材料和导电材料的基板。

基于上述技术方案的优选方案，所述底部基板和顶部基板均包含三层，由下至上依次为底部镀铜层、中间陶瓷层和顶部镀铜层。

基于上述技术方案的优选方案，所述介电材料为LTCC。

基于上述技术方案的优选方案，功率器件与介电材料之间的绝缘材料为硅胶或树脂。

基于上述技术方案的优选方案，功率器件的顶部金属板与顶部基板的下表面以及功率器件的底部金属板与底部基板的上表面通过导电链接材料实现电连接；功率器件上的源极、漏极和门极与两基板上的源极端子、漏极端子和门极端子通过导电链接材料实现电连接。

基于上述技术方案的优选方案，所述导电链接材料为焊锡材料、微米银浆、纳米银浆、微米铜浆或者纳米铜浆。

基于上述技术方案的优选方案，介电材料的上表面与顶部基板的下表面以及介电材料的下表面与底部基板的上表面通过具有绝缘性能的粘性材料粘结，该粘性材料为硅胶或树脂。

基于上述技术方案的优选方案，所述源极端子、漏极端子和门极端子由高导电导热材料制成，且其表面镀有金、银、镍或锡。

基于上述技术方案的优选方案，所述源极端子、漏极端子和门极端子延伸至底部基板和顶部基板之外，并与外部电路连接。

采用上述技术方案带来的有益效果：

本实用新型具有结构简单，使用方便，制作工艺简单等特点，能够实现双面冷却和减低模块寄生电感等特性，能够提高功率模块的性能和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的内部示意图；