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一种功率模组件

阅读:305发布:2024-01-01

专利汇可以提供一种功率模组件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种功率模 块 组件,涉及 电子 设备领域。包括: 散热 器和功率电子器件,所述 散热器 设有安装槽,所述功率电子器件设置于所述安装槽内,所述安装槽的开口处设有盖板,所述盖板上设有多个通孔,所述功率电子器件包括多个 电极 引脚,所述电极引脚从所述通孔伸出至所述安装槽外部。本发明提供的功率模块组件,通过在散热器上设置安装槽,将功率电子器件设置于安装槽内,实现了功率电子器件与散热器的一体化集成。从而使功率电子器件不用再进行单独的封装,摆脱了封装 外壳 的限制,降低了整体重量,也避免了封装外壳的材料成本。同时,由于功率电子器件集成在了散热器内部,减小了整体的体积。,下面是一种功率模组件专利的具体信息内容。

1.一种功率模组件,其特征在于,包括:散热器和功率电子器件,所述散热器设有安装槽,所述功率电子器件设置于所述安装槽内,所述安装槽的开口处设有盖板,所述盖板上设有多个通孔,所述功率电子器件包括多个电极引脚,所述电极引脚从所述通孔伸出至所述安装槽外部。
2.根据权利要求1所述的功率模块组件,其特征在于,所述散热器具有相对的第一侧和第二侧,所述第一侧设置有散热结构,所述安装槽设置于所述第二侧。
3.根据权利要求1所述的功率模块组件,其特征在于,所述功率电子器件的功率芯片和所述电极引脚通过键合线连接。
4.根据权利要求3所述的功率模块组件,其特征在于,所述电极引脚和所述安装槽的内壁之间设有绝缘结构。
5.根据权利要求4所述的功率模块组件,其特征在于,所述绝缘结构包括绝缘底座,所述绝缘底座设置于所述安装槽底部,所述电极引脚设置于所述绝缘底座远离所述安装槽底部的一侧。
6.根据权利要求3所述的功率模块组件,其特征在于,所述功率电子器件的基板设置于所述安装槽底部,所述功率芯片设置于所述基板远离所述安装槽底部的一侧。
7.根据权利要求6所述的功率模块组件,其特征在于,所述基板包括依次层叠设置的导电层、绝缘层和导热层,所述功率芯片设置于所述导电层远离所述绝缘层一侧。
8.根据权利要求7所述的功率模块组件,其特征在于,所述绝缘层由陶瓷材料制成。
9.根据权利要求7所述的功率模块组件,其特征在于,所述功率芯片和所述导电层之间设有焊料层,所述导热层和所述安装槽底部之间设有焊料层。
10.根据权利要求1所述的功率模块组件,其特征在于,所述盖板由金属材料制成。

说明书全文

一种功率模组件

技术领域

[0001] 本发明涉及电子设备领域,具体而言,涉及一种功率模块组件。

背景技术

[0002] 功率模块是功率电子器件按一定的功能组合封装成的模块。传统功率模块都是采用塑胶外壳封装的形式进行制造。使用时,需要外配一个散热器进行散热。而为了将功率模
块内部的热量导出至散热器上,需要在封装外壳的底部设置散热板,同时为了保证散热
效果,散热铜板的厚度一般在3mm以上,这就导致了功率模块的体积增大、重量增加,同时也
会提高封装的材料成本。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种功率模块组件,旨在改善现有功率模块为了保证散热效果,需要在封装壳体上设置散热铜板,导致功率模块的体积增大、重量增加的问题。
[0004] 本发明是这样实现的:
[0005] 一种功率模块组件,包括:散热器和功率电子器件,所述散热器设有安装槽,所述功率电子器件设置于所述安装槽内,所述安装槽的开口处设有盖板,所述盖板上设有多个
通孔,所述功率电子器件包括多个电极引脚,所述电极引脚从所述通孔伸出至所述安装槽
外部。
[0006] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述散热器具有相对的第一侧和第二侧,所述第一侧设置有散热结构,所述安装槽设置于所述第二侧。
[0007] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述功率电子器件的功率芯片和所述电极引脚通过键合线连接。
[0008] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述电极引脚和所述安装槽的内壁之间设有绝缘结构。
[0009] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述绝缘结构包括绝缘底座,所述绝缘底座设置于所述安装槽底部,所述电极引脚设置于所述绝缘底座远离所述安装槽底部的一侧。
[0010] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述功率电子器件的基板设置于所述安装槽底部,所述功率芯片设置于所述基板远离所述安装槽底部的一侧。
[0011] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述基板包括依次层叠设置的导电层、绝缘层和导热层,所述功率芯片设置于所述导电层远离所述绝缘层一侧。
[0012] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述绝缘层由陶瓷材料制成。
[0013] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述功率芯片和所述导电层之间设有焊料层,所述导热层和所述安装槽底部之间设有焊料层。
[0014] 进一步地,在本发明较佳的实施例中,所述盖板由金属材料制成。
[0015] 本发明的有益效果是:本发明通过上述设计得到的功率模块组件,通过在散热器上设置安装槽,将功率电子器件设置于安装槽内,实现了功率电子器件与散热器的一体化
集成。从而使功率电子器件不用再进行单独的封装,摆脱了封装外壳的限制,降低了整体重
量,也避免了封装外壳的材料成本。同时,由于功率电子器件集成在了散热器内部,减小了
整体的体积。
附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作
是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根
据这些附图获得其他相关的附图。
[0017] 图1是本发明实施例提供的一种功率模块组件的结构示意图。
[0018] 图标:散热器1;散热结构11;盖板12;功率芯片2;基板3;导电层31;绝缘层32;导热层33;电极引脚4;键合线41;绝缘底座5。

具体实施方式

[0019] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实
施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明
保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要
求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,
本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本
发明保护的范围。
[0020] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0021] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
[0022] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0023] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
[0024] 请参照图1所示,本实施例提供一种功率模块组件,包括:散热器1和功率电子器件。散热器1由金属材料制成,具有良好的导热性,同时,散热器1上设置安装槽,功率电子器
件直接设置于安装槽内,并与安装槽的内壁接触,使功率电子器件在工作时产生的热量能
够及时传导到散热器1上进行散热。安装槽的开口处设有盖板12,盖板12对安装槽起到一定
的密封作用,对安装槽内部的功率电子器件形成保护,一方面防止灰尘进入安装槽内部形
成堆积,影响散热效果。另一方面也能够防止功率电子器件脱离安装槽。盖板12上设有多个
通孔,功率电子器件包括多个电极引脚4,电极引脚4从通孔伸出至安装槽外部。使用时,电
极引脚4伸出至盖板12(安装槽)外部的部分与外界设备进行连接,以保证功率电子器件的
正常工作。
[0025] 本实施例提供的功率模块组件,通过在散热器1上设置安装槽,将功率电子器件设置于安装槽内,实现了功率电子器件与散热器1的一体化集成。从而使功率电子器件不用再
进行单独的封装,摆脱了封装外壳的限制,降低了整体重量,也避免了封装外壳的材料成
本。并且,由于功率电子器件集成在了散热器1内部,减小了整体的体积。
[0026] 同时,现有的功率模块一般封装外壳都是使用塑料材料制成,但由于自身产热以及外界热量的影响,导致现有功率模块会长期处于高温恶劣环境下,如此,就会使现有功率
模块的塑料封装外壳容易发生老化,从而降低使用寿命。本实施例提供的功率模块组件,不
设有塑料封装外壳,而散热器1采用金属材料制成,耐高温性能较强,不易因高温而发生老
化,从而提高了功率模块组件的使用寿命。
[0027] 进一步地,请参照图1所示,在本实施例中,散热器1具有相对的第一侧和第二侧,第一侧设置有散热结构11,安装槽设置于第二侧。散热结构11可为散热凸筋或散热格栅等
常用散热结构11,本实施例中采用采用散热凸筋。散热器1的第二侧设有一安装平面,安装
槽设置于安装平面上,且其深度向第一侧方向延伸,从而使功率电子器件与散热结构11的
距离更近,提升散热效果。
[0028] 进一步地,请参照图1所示,在本实施例中,功率电子器件具有功率芯片2和电极引脚4,同时,功率芯片2与电极引脚4分体设置,两者间具有一定的间距。为了保证功率芯片2
和电极引脚4稳定正常的连接,本实施例中功率芯片2与电极引脚4通过键合线41连接。
[0029] 进一步地,由于散热器1本身由金属材料制成,具有一定的导电性能。为了使散热器1不会对电极引脚4正常的电信号传输造成影响,在本实施例中,电极引脚4和安装槽的内
壁之间设有绝缘结构,以使电极引脚4和散热器1之间电性隔离。具体地,请参照图1所示,本
实施例中,绝缘结构包括绝缘底座5,绝缘底座5设置于安装槽底部,电极引脚4设置于绝缘
底座5远离安装槽底部的一侧。为了使电极引脚4与绝缘底座5的连接更加稳定,电极引脚4
呈L型,其底部横置的部分预埋在绝缘底座5内,使得电极引脚4不会轻易与绝缘底座5分离,
提高了电极引脚4与绝缘底座5连接的稳定性
[0030] 进一步地,请参照图1所示,功率电子器件具有用于安装功率芯片2的基板3,基板3设置于安装槽底部,功率芯片2设置于基板3远离安装槽底部的一侧。实际应用时,同一基板
3上可以安装多个功率芯片2,多个功率芯片2通过基板3实现一体化设置,从而方便统一安
装。
[0031] 进一步地,请参照图1所示,在本实施例中,基板3包括依次层叠设置的导电层31、绝缘层32和导热层33,功率芯片2设置于导电层31远离绝缘层32一侧,导热层33与安装槽底
部连接。多个功率芯片2通过导电层31相互连接,实现电连接,实际应用时,导电层31可采用
铜制成。绝缘层32具有绝缘作用,防止导电层31和功率芯片2与其他组件(如散热器1)发生
电连接,影响功率芯片2的正常工作。实际应用时,绝缘层32采用陶瓷材料制成,陶瓷材料制
成的绝缘层32在保证绝缘的同时具有较好的导热性能,能够将功率芯片2产生的热量及时
导出。导热层33用于辅助绝缘层32将功率芯片2产生的热量导出,避免热量堆积导致功率芯
片2温度过高。实际应用时,导热层33可采用铜等导热性能良好的金属材料制成。
[0032] 进一步地,请参照图1所示,在本实施例中,为了使各部件之间连接更加稳定,功率芯片2和导电层31之间设有焊料层,导热层33和安装槽底部之间设有焊料层。也就是说,功
率芯片2和导电层31之间通过焊料焊接完成连接,导热层33和安装槽底部之间通过焊料焊
接完成连接。
[0033] 由于功率电子器件在工作时处于高速开关状态,会产生较大的电磁干扰,影响外界其他设备的正常工作。现有功率模块的塑料封装外壳无法对电磁干扰产生屏蔽。在本实
施例中,散热器1采用金属材料制成,同时盖板12也由金属材料制成。使得功率电子器件被
金属材料包覆,而金属材料能够对电磁干扰起到屏蔽作用,能够抑制电磁干扰,减小功率电
子器件对外部其他设备造成干扰。
[0034] 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何
修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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