[发明专利]功率模块结构、功率模块封装体及封装体的制作方法

权利要求书

1.一种功率模块结构，其特征在于，所述功率模块结构包括：

引线框架，所述引线框架上焊接有第一芯片；

第二芯片，所述第二芯片设于所述第一芯片上，并通过粘接结构与所述第一芯片连接，所述粘接结构与所述第一芯片的接触面积为所述第一芯片横截面积的二分之一；

第三芯片，所述第三芯片设于所述第一芯片的周围。

2.如权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，所述第三芯片的中心与所述第一芯片的中心之间的直线距离为200um-1mm。

3.如权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，所述第一芯片为IGBT芯片，所述第二芯片为控制芯片，所述第三芯片（晶体管芯片。

4.如权利要求1所述的功率模块结构，其特征在于，所述第二芯片和第一芯片的周围包覆有环氧树脂层，通过所述环氧树脂层封装在所述引线框架上。

5.如权利要求2所述的功率模块结构，其特征在于，所述环氧树脂层中含有3％~5％的氮化铝。

6.一种功率模块封装体，其特征在于，包括：

下基板，所述下基板上开设有所述定位孔，所述下基板的边缘向外延伸形成连接外沿；

上基板，所述上基板盖设于所述定位孔上，所述上基板的边缘与所述下基板耦合，金属线设置与所述上基板上；

如权利要求1~5中任意一项所述的功率模块结构设于所述定位孔中，所述功率模块结构的引线框架的安装在所述上基板的下表面，所述功率模块结构的引出端连接所述金属线；所述功率模块结构的引出端、上基板和下基板间形成电性通路；

下散热板，所述下散热板设于所述下基板下，用于对功率模块结构进行散热。

7.如权利要求6所述的功率模块封装体，其特征在于，所述下基板和下散热板之间设有第一硅橡胶层，所述第一硅橡胶层与所述功率模块结构接触。

8.如权利要求6所述的功率模块封装体，其特征在于，所述上基板上设有上散热板，所述上散热板的外沿向外延伸出所述上基板的边缘；

在所述上散热板的外沿和所述下基板之间设有第二硅橡胶层，所述第二硅橡胶层包围在所述上基板的外周。

9.如权利要求8所述的功率模块封装体，其特征在于，所述第二硅橡胶层为环状，所述第二硅橡胶层的内缘与所述上基板的外缘之间形成第二间隙；

在位于所述第二间隙位置处的所述上散热板中，开设有上散热孔；

所述上散热孔的孔径不超过所述第二间隙的宽度，且不小于所述第二间隙宽度的二分之一；

所述下基板的内缘与所述功率模块结构外缘之间形成第一间隙；

在位于所述第一间隙位置处的所述下散热板中，开设有下散热孔；

所述下散热孔的孔径不超过所述第一间隙的宽度，且不小于所述第一间隙宽度的二分之一。

10.一种功率模块封装体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供下基板，在所述下基板的中部开设定位孔；

在所述定位孔上设置上基板，所述上基板的边缘耦合在位于所述定位孔周围的下基板上；

提供如权利要求1~5中任一项所述的功率模块结构，将所述功率模块结构设置在所述定位孔中，所述功率模块结构的引线框架耦合在所述上基板的下表面，所述下基板的内缘与所述功率模块结构的外缘之间形成第一间隙；

向所述第一间隙中填充第一材料，所述第一材料的热膨胀系数与所述下基板的热膨胀系数一致；

在所述下基板下表面设置第一硅橡胶层，在所述第一硅橡胶层的下表面设置下散热板；

在位于所述第一间隙位置处的所述下散热板中开设下散热孔；

在位于所述上基板周围的所述下基板上设置第二硅橡胶层，所述第二硅橡胶层的内缘与所述上基板的外缘之间形成第二间隙；

向所述第二间隙中填充第二材料，所述第二材料的热膨胀系数与所述上基板的热膨胀系数一致；

设置上散热板，所述上散热板设于所述上基板上，且所述上散热板的外沿向外延伸至遮住所述第二硅橡胶层的上表面；

在位于所述第二间隙位置处的所述上散热板中开设上散热孔。