塑封式智能功率模塊及其散熱器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)，所述散熱器通過導(dǎo)熱環(huán)氧一體集成于智能功率模塊的內(nèi)部，所述散熱器的一端嵌入智能功率模塊內(nèi)，所述散熱器的另一端位于智能功率模塊外側(cè)。本發(fā)明實施例的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)采用一體式散熱器設(shè)計，不用設(shè)計凹槽來固定螺絲，增大了智能功率模塊的散熱面積，進一步提高了智能功率模塊的散熱效果，保證了在有限面積上的散熱量；同時，取消了散熱片和導(dǎo)熱硅脂層，減少了熱量傳遞的介質(zhì)，保證了智能功率模塊內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可以最快的散掉，進而使產(chǎn)品擁有良好的可靠性和穩(wěn)定性。
【專利說明】塑封式智能功率模塊及其散熱器結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種塑封式智能功率模塊及其散熱器結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]塑封式智能功率模塊(Intelligent Power Module,簡稱IPM),是將絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,簡稱IGBT)芯片及其驅(qū)動電路、控制電路和過流、欠壓、短路、過熱等保護電路集成于一體的新型控制模塊。
[0003]塑封式智能功率模塊是一種復(fù)雜、先進的功率模塊，能自動實現(xiàn)過流、欠壓、短路和過熱等復(fù)雜保護功能，因而具有智能特征。同時它具有低成本、小型化、高可靠、易使用等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于變頻家電、逆變電源、工業(yè)控制等領(lǐng)域，社會效益和經(jīng)濟效益十分可觀。
[0004]由于塑封式智能功率模塊體積小，其內(nèi)部的絕緣柵雙極型晶體管芯片與二極管芯片分布較為密集，因此，在塑封式智能功率模塊工作時會產(chǎn)生很多的熱量，所以在塑封式智能功率模塊設(shè)計過程中，對智能功率模塊表面的散熱片和它外部的散熱器的設(shè)計就尤為關(guān)鍵。
[0005]如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種普通的塑封式智能功率模塊示意圖，在智能功率模塊的上方為很薄的一層銅材質(zhì)的散熱片100，散熱片100與智能功率模塊內(nèi)部的焊有絕緣柵雙極型晶體管芯片101和二極管芯片102的引線框架103緊密接觸。
[0006]如圖2所示，圖2為安裝了散熱器104后的塑封式智能功率模塊示意圖，由圖中可以看出，為了使智能功率模塊的熱量能夠快速的耗散出去，必須要在智能功率模塊的散熱片100上均勻的涂一層導(dǎo)熱硅脂105，并將散熱器104固定在智能功率模塊的散熱片100上，絕緣柵雙極型晶體管芯片101產(chǎn)生熱量要通過引線框架103、散熱片100、導(dǎo)熱硅脂105、散熱器104才能傳導(dǎo)出去，這樣的結(jié)構(gòu)不利于熱量的耗散。
[0007]綜合看，此種散熱方式有如下幾個缺點:
[0008](I)為保證塑封式智能功率模塊的散熱效果，必須要把模塊的散熱面積做到足夠大，有時，智能功率模塊內(nèi)部絕緣柵雙極型晶體管芯片和二極管芯片本身所占面積很小，而為了達到散熱條件，而要增大智能功率模塊的整體尺寸來增加散熱片的面積，這樣的方法使模塊的體積大大增加了；
[0009](2)塑封式智能功率模塊要與散熱器緊密的貼在一起，而且中間要刷有導(dǎo)熱硅脂，如果導(dǎo)熱硅脂在散熱片上沒有均勻的分布，那么其散熱效果就會大打折扣；
[0010](3)普通塑封式智能功率模塊的兩端都有明顯的凹槽，這是因為要將散熱器緊緊的固定在智能功率模塊上，這個凹槽是用來上螺絲用的，部分散熱面積被凹槽占據(jù)，所以相對來講散熱面積變小了。
[0011]因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種新型結(jié)構(gòu)的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)，以克服上述缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種能提高散熱效果的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)及具有該散熱器結(jié)構(gòu)的塑封式智能功率模塊。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0014]一種塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)，所述散熱器通過導(dǎo)熱環(huán)氧一體集成于智能功率模塊的內(nèi)部，所述散熱器的一端嵌入智能功率模塊內(nèi)，所述散熱器的另一端位于智能功率模塊外側(cè)。
[0015]一種塑封式智能功率模塊，其包括引線框架、焊接在引線框架上的絕緣柵雙極型晶體管芯片和二極管芯片，所述塑封式智能功率模塊具有上述的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選的，在上述塑封式智能功率模塊中，所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)通過導(dǎo)熱環(huán)氧緊密貼在引線框架上。
[0017]優(yōu)選的，在上述塑封式智能功率模塊中，所述引線框架設(shè)有與塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)緊密貼合的貼合面，所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)有與貼合面相對的接觸面，所述接觸面的寬度大于貼合面的寬度。
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例的塑封式智能功率模塊及其散熱器結(jié)構(gòu)采用一體式散熱器設(shè)計，不用設(shè)計凹槽來固定螺絲，增大了智能功率模塊的散熱面積，進一步提高了智能功率模塊的散熱效果，保證了在有限面積上的散熱量；同時，取消了散熱片和導(dǎo)熱硅脂層，減少了熱量傳遞的介質(zhì)，保證了智能功率模塊內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可以最快的散掉，進而使產(chǎn)品擁有良好的可靠性和穩(wěn)定性。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0020](I)不需要把模塊的散熱面積做到足夠大，也不必通過增大智能功率模塊的整體尺寸來增加散熱片的面積，避免增大模塊的體積；
[0021](2)塑封式智能功率模塊與散熱器采用一體式結(jié)構(gòu)，中間不需要刷導(dǎo)熱硅脂，避免出現(xiàn)因為導(dǎo)熱硅脂在散熱片上沒有均勻的分布而使得散熱效果大打折扣的現(xiàn)象；
[0022](3)取消了散熱片和導(dǎo)熱硅脂層，減少了熱量傳遞的介質(zhì)，保證了智能功率模塊內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可以最快的散掉，進而使產(chǎn)品擁有良好的可靠性和穩(wěn)定性；
[0023](4)不用設(shè)計凹槽來固定螺絲，增大了智能功率模塊的散熱面積，進一步提高了智能功率模塊的散熱效果，保證了在有限面積上的散熱量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中普通的塑封式智能功率模塊示意圖；
[0026]圖2是圖1安裝了散熱器后的示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0028]其中:100散熱片；101、201絕緣柵雙極型晶體管芯片；102、202 二極管芯片；103、 203引線框架;104、204散熱器；105、導(dǎo)熱硅脂。

【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明公開了一種能提高散熱效果的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)及具有該散熱器結(jié)構(gòu)的塑封式智能功率模塊。
[0030]該塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)通過導(dǎo)熱環(huán)氧將散熱器一體集成于智能功率模塊的內(nèi)部，所述散熱器的一端嵌入智能功率模塊內(nèi)，所述散熱器的另一端位于智能功率模塊外側(cè)。
[0031]該塑封式智能功率模塊包括引線框架、焊接在引線框架上的絕緣柵雙極型晶體管芯片和二極管芯片，所述塑封式智能功率模塊具有上述的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)。
[0032]其中，所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)通過導(dǎo)熱環(huán)氧緊密貼在引線框架上。
[0033]其中，所述引線框架設(shè)有與塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)緊密貼合的貼合面，所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)有與貼合面相對的接觸面，所述接觸面的寬度大于貼合面的寬度。
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035]如圖3所示，本發(fā)明揭示的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)，其中的散熱器204通過導(dǎo)熱環(huán)氧一體集成于智能功率模塊的內(nèi)部，散熱器204的一端嵌入智能功率模塊內(nèi)，散熱器204的另一端位于智能功率模塊外側(cè)。
[0036]該種塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計，不用設(shè)計凹槽來固定螺絲，增大了智能功率模塊的散熱面積，進一步提高了智能功率模塊的散熱效果，保證了在有限面積上的散熱量。
[0037]本發(fā)明公開的塑封式智能功率模塊，其包括散熱片200、與散熱片200緊密接觸的引線框架203。引線框架203上焊接有絕緣柵雙極型晶體管芯片201和二極管芯片202。所述塑封式智能功率模塊具有本發(fā)明上述揭示的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)。所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)一體集成在引線框架203上。導(dǎo)熱環(huán)氧的作用是將散熱器204緊密貼于引線框架203上。
[0038]如圖3所示，引線框架203設(shè)有與塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)緊密貼合的貼合面，所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)有與貼合面相對的接觸面，所述接觸面的寬度大于貼合面的寬度。如此設(shè)置，可以保證引線框架203的貼合面能充分與散熱器204貼合，保證了相互之間足夠大的接觸面，保證了散熱效果。
[0039]本發(fā)明塑封式智能功率模塊通過將散熱器204集成于智能功率模塊的內(nèi)部，保證智能功率模塊的熱量耗散，能夠有效的提高塑封式智能功率模塊的散熱能力，可以更快的將熱量散發(fā)出去，取消了散熱片和導(dǎo)熱硅脂層，減少了熱量傳遞的介質(zhì)，保證了智能功率模塊內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可以最快的散掉，進而使產(chǎn)品擁有良好的可靠性和穩(wěn)定性。
[0040]具體的，該種具有一體式散熱器結(jié)構(gòu)的塑封式智能功率模塊，可以使絕緣柵雙極型晶體管芯片201產(chǎn)生的熱量能最直接的耗散出去，保證了塑封式智能功率模塊具有良好的散熱。如果外部的風(fēng)向是橫向的，那么散熱器也可以設(shè)計為橫向的，原理同上，該結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于各種電流和電壓等級的智能功率模塊。
[0041]本發(fā)明實施例的塑封式智能功率模塊及其散熱器結(jié)構(gòu)采用一體式散熱器設(shè)計，不用設(shè)計凹槽來固定螺絲，增大了智能功率模塊的散熱面積，進一步提高了智能功率模塊的散熱效果，保證了在有限面積上的散熱量；同時，取消了散熱片和導(dǎo)熱硅脂層，減少了熱量傳遞的介質(zhì)，保證了智能功率模塊內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可以最快的散掉，進而使產(chǎn)品擁有良好的可靠性和穩(wěn)定性。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0043](I)不需要把模塊的散熱面積做到足夠大，也不必通過增大智能功率模塊的整體尺寸來增加散熱片的面積，避免增大模塊的體積；
[0044](2)塑封式智能功率模塊與散熱器采用一體式結(jié)構(gòu)，中間不需要刷導(dǎo)熱硅脂，避免出現(xiàn)因為導(dǎo)熱硅脂在散熱片上沒有均勻的分布而使得散熱效果大打折扣的現(xiàn)象；
[0045](3)取消了散熱片和導(dǎo)熱硅脂層，減少了熱量傳遞的介質(zhì)，保證了智能功率模塊內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可以最快的散掉，進而使產(chǎn)品擁有良好的可靠性和穩(wěn)定性；
[0046](4)不用設(shè)計凹槽來固定螺絲，增大了智能功率模塊的散熱面積，進一步提高了智能功率模塊的散熱效果，保證了在有限面積上的散熱量。
[0047]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0048]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述散熱器通過導(dǎo)熱環(huán)氧一體集成于智能功率模塊的內(nèi)部，所述散熱器的一端嵌入智能功率模塊內(nèi)，所述散熱器的另一端位于智能功率模塊外側(cè)。
2.一種塑封式智能功率模塊，其包括引線框架、焊接在引線框架上的絕緣柵雙極型晶體管芯片和二極管芯片，其特征在于:所述塑封式智能功率模塊具有權(quán)利要求1所述的塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑封式智能功率模塊，其特征在于:所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)通過導(dǎo)熱環(huán)氧緊密貼在引線框架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑封式智能功率模塊，其特征在于:所述引線框架設(shè)有與塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)緊密貼合的貼合面，所述塑封式智能功率模塊的散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)有與貼合面相對的接觸面，所述接觸面的寬度大于貼合面的寬度。
【文檔編號】H01L25/07GK104347531SQ201310311120
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】吳磊 申請人:西安永電電氣有限責(zé)任公司