[发明专利]功率模块封装件有效
申请号: | 201310704329.1 | 申请日: | 2013-12-19 |
公开(公告)号: | CN103887247B | 公开(公告)日: | 2018-10-16 |
发明(设计)人: | E.C.德尔加多;J.S.格拉泽;B.L.罗登 | 申请(专利权)人: | 通用电气公司 |
主分类号: | H01L23/14 | 分类号: | H01L23/14;H01L23/473;H01L21/48;H01L21/60 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 肖日松;谭祐祥 |
地址: | 美国*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 陶瓷衬 冷却流体容器 绝缘金属 衬底 功率模块封装 第二金属层 功率覆盖层 大致平面 控制器件 切口区域 半导体功率器件 功率半导体器件 冷却流体通道 第一金属层 第一表面 功率模块 可操作地 电连接 | ||
1.一种集成功率模块(10),其包括:
大致平面绝缘金属衬底(12),所述大致平面绝缘金属衬底(12)具有至少一个切口区域(18);
至少一个大致平面陶瓷衬底(14),所述至少一个大致平面陶瓷衬底(14)布置在所述切口区域(18)内,其中所述陶瓷衬底(14)在至少两侧由所述绝缘金属衬底(12)形成框架,所述陶瓷衬底(14)包括在第一侧的第一金属层(15)和在第二侧的第二金属层(17);
至少一个功率半导体器件(20),所述至少一个功率半导体器件(20)联接到所述陶瓷衬底(14)的所述第一侧;
至少一个控制器件(22),所述至少一个控制器件(22)联接到所述绝缘金属衬底(12)的第一表面;
功率覆盖层(60),所述功率覆盖层(60)电连接所述至少一个功率半导体器件(20)和所述至少一个控制器件(22);以及
冷却流体容器(58),所述冷却流体容器(58)可操作地连接到至少一个所述陶瓷衬底(14)的所述第二金属层(17),其中多个冷却流体通道(54)设在所述冷却流体容器(58)中。
2.根据权利要求1所述的集成功率模块(10),其特征在于,所述冷却流体容器(58)与至少一个所述陶瓷衬底(14)的所述第二金属层(17)成一体地形成。
3.根据权利要求1所述的集成功率模块(10),其特征在于,所述冷却流体通道(54)成一体地形成于至少一个所述陶瓷衬底(14)的所述第二金属层(17)中。
4.根据权利要求1所述的集成功率模块(10),其特征在于,所述冷却流体容器(58)附连到至少一个所述陶瓷衬底(14)的所述第二金属层(17)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的集成功率模块(10),其特征在于,至少一个间隙(25)形成于至少一个所述陶瓷衬底(14)和所述绝缘金属衬底(12)之间并且所述至少一个间隙(25)由填充材料填充。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的集成功率模块(10),其特征在于,所述绝缘金属衬底(12)包括突起(28),所述突起(28)配置成接合至少一个所述陶瓷衬底(14)并且在所述陶瓷衬底(14)上施加压力。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的集成功率模块(10),其特征在于,其还包括多个热过孔(32),所述多个热过孔(32)设在至少一个所述陶瓷衬底(14)的所述第二金属层(17)之间并且延伸通过所述绝缘金属衬底(12)的绝缘材料层(13)。
8.一种制造功率模块的方法,其包括:
在夹具中将至少一个陶瓷衬底(14)组装在绝缘金属衬底(12)的切口区域(18)内;
将装载环氧树脂分配到所述绝缘金属衬底(12)上;
将焊膏分配到所述绝缘金属衬底(12)和所述至少一个陶瓷衬底(14)上;
将部件放置在所述绝缘金属衬底(12)和所述至少一个陶瓷衬底(14)上;
提供功率覆盖层(60),所述功率覆盖层(60)配置成将所述绝缘金属衬底(12)的部件电连接到至少一个所述陶瓷衬底(14)的部件;以及
回流所述焊膏以将所述功率覆盖层(60)连接到所述绝缘金属衬底(12)和至少一个所述陶瓷衬底(14),同时将所述部件连接到所述绝缘金属衬底(12)和至少一个所述陶瓷衬底(14)。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,其还包括:
提供冷却流体容器(58),所述冷却流体容器(58)具有通到至少一个所述陶瓷衬底(14)的多个冷却流体通道(54)。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,至少所述多个冷却流体通道(54)成一体地形成于设在至少一个所述陶瓷衬底(14)的一侧上的金属层(17)中。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述冷却流体容器(58)连接到所述金属层(17)。
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