[发明专利]封装结构及其制备方法、封装模组和电子装置

说明书

本申请提供一种封装结构，该封装结构包括导电基板、位于导电基板表面上的封装层、位于封装层中的电子元器件以及位于导电基板表面上的线路层，线路层分别与导电基板和电子元器件电性连接，导电基板和/或线路层的电阻随电流或温度的增大而增大。本申请还提供应用该封装结构的封装模组、应用该封装模组的电子装置以及该封装结构的制备方法。通过在封装结构中不同结构的电阻随电流或温度增大而增大，可在过流(过温)时提高阻抗从而降低电流，防止电子元器件烧毁，从而达到过流或过温自保护的目的。

技术领域

本申请涉及一种能够实现过流或过温自保护的封装结构、该封装结构的制备方法、应用该封装结构的封装模组以及应用该封装模组的电子装置。

背景技术

功率半导体器件是将芯片封装后形成的一种封装结构，功率半导体器件通常通过表面贴装技术(Surface-mount technology，SMT)与印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)电性连接。

但是，功率半导体器件尤其是电源类功率半导体器件，一旦过流就可能导致内部封装的芯片烧毁，芯片烧毁后，针对高度封装结构进行维修非常困难，而且，芯片烧毁的热量同时会破坏封装聚合物，使烧毁面进一步延伸至PCB主板，最终导致PCB主板烧毁报废。

发明内容

本申请实施例第一方面提供了一种封装结构，所述封装结构包括导电基板、位于所述导电基板表面上的封装层、位于所述封装层中的电子元器件以及位于所述导电基板表面上的线路层，所述线路层分别与所述导电基板和所述电子元器件电性连接，所述导电基板和/或所述线路层的电阻随电流或温度的增大而增大。

封装结构中引入电阻能够随电流或温度的增大而增大的结构，使封装结构能够在电路过流或过温的情况下提高电路的阻抗，从而降低流经电子元器件的电流，降低电子元器件被烧毁的风险，从而达到过流或过温自保护的目的；且可以根据实际需求在封装结构的不同部位设置具有过流自保护功能的结构，提高了封装结构的结构设计灵活性。

在一些实施例中，所述导电基板和/或所述线路层的材料包括正温度系数(PTC)材料。

通过在封装结构中的导电基板和/或线路层中引入PTC材料，可以使导电基板和线路层具有自身电阻随电路电流或温度的增大而增大的特性，从而使封装结构具有过流或过温自保护的功能，降低电子元器件及整个封装结构被烧毁的风险，进而提供封装结构的性能稳定性和良率。

在一些实施例中，所述线路层包括靠近所述电子元器件设置的第一层和设于所述第一层远离所述电子元器件的表面的第二层，所述第一层和/或所述第二层的电阻随电流或温度的增大而增大。

线路层采用多层的结构设计，可以根据实际需要使任一层或两层同时具有电阻能够随电流或温度的增大而增大的特性，在保证过流或过温自保护目的的同时，提高了线路层的结构设计灵活性，降低了成本。

在一些实施例中，所述封装结构包括第一区和与所述第一区连接的第二区，所述电子元器件位于所述第一区，所述第二区位于所述第一区远离所述电子元器件的外边缘，所述第一区内的所述导电基板和/或所述线路层的电阻随电流或温度的增大而增大。

将封装结构的局部，尤其是在距离电子元器件较近的区域设计成具有电阻随电流或温度增大而增大的结构，当流经电子元器件的电流过大或电子元器件周围温度过高，位于这一区域的具有过流自保护功能的结构能迅速感应到电流或温度的变化，并快速做出反应，从而起到过流或过温自保护的目的；另外，封装模组仅局部结构具有过流自保护功能功能，可以有效降低成本，而且不影响其他区域的电性能。

在一些实施例中，所述导电基板包括绝缘层和位于所述绝缘层表面的导电层，所述导电层的电阻随电流或温度的增大而增大。