一种高功率密度的3D封装功率模块的制作方法

一种高功率密度的3d封装功率模块
技术领域
1.本实用新型涉及封装功率模块技术领域，具体涉及一种高功率密度的3d封装功率模块。


背景技术：

2.功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块，智能功率模块是以igbt为内核的先进混合集成功率部件，由高速低功耗管芯(igbt)和优化的门极驱动电路，以及快速保护电路构成。ipm内的igbt管芯都选用高速型的，而且驱动电路紧靠igbt，驱动延时小，所以ipm开关速度快，损耗小。此外ipm还具有桥臂对管互锁、驱动电源欠压保护等功能。尽管ipm价格高一些，但由于集成的驱动、保护功能使ipm与单纯的igbt相比具有结构紧凑、可靠性高、易于使用等优点。
3.而对于功率模块内部的芯片进行电子封装对芯片来说是极其重要的，它能够为芯片提供一个相对封闭的环境，减少周围环境对芯片性能的影响，并为其提供电气连接、机械支撑、散热路径，可以说封装影响着器件的性能、使用寿命和成本，但是现有的封装结构对于芯片运行时产生的热量难以快速散去，从而会使得芯片内部温度急剧升高，容易造成芯片的损毁，不利于芯片的长久使用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种高功率密度的3d封装功率模块，解决上述背景中提出的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：
6.本实用新型提供了一种高功率密度的d封装功率模块，包括树脂外壳，所述树脂外壳的内部设置有芯片安装基座，所述芯片安装基座的顶端安装有若干个高功率密度芯片本体，所述芯片安装基座的上方设置有用于对所述高功率密度芯片本体进行封壁的封装层，所述封装层的顶端设置有散热板；
7.所述散热板的底端设置有导热层，所述导热层的底面与所述封装层贴合抵触，所述散热板的侧边通过设置的快速插接组件与所述树脂外壳相连，所述散热板的顶端设置有若干个片状散热鳍片，若干个所述片状散热鳍片均匀设置在所述散热板的顶端，所述芯片安装基座的底端设置有金属基板，所述树脂外壳的侧边设置有辅助端子，所述辅助端子与所述金属基板之间通过设置的第一连接线相连，所述树脂外壳的侧边设置有主端子，所述主端子与所述金属基板之间通过设置的第二连接线相连。
8.作为本实用新型的一种优选方案，所述快速插接组件包括对称开设在所述树脂外壳顶端的固定插槽，所述散热板底侧的端部设置有固定插块，所述固定插块插设在所述固定插槽内。
9.作为本实用新型的一种优选方案，所述固定插块的侧边开设有抵触插槽，所述固定插槽的侧边开设有活动内腔。
10.作为本实用新型的一种优选方案，所述活动内腔的内部滑动设置有抵触固定块，所述活动内腔内设置有抵触弹簧，所述抵触弹簧的一端与所述活动内腔内壁相连。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述抵触弹簧的另一端与所述抵触固定块相连，所述抵触固定块的端部插设在所述抵触插槽内。
12.作为本实用新型的一种优选方案，所述活动内腔的内壁对称设置有两个滑槽，所述抵触固定块的端部设置有与滑槽相配合的滑块。
13.本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：
14.本实用新型通过在封装层的顶端设置有导热层，在导热层上设置有散热板，散热板用于对导热层中的热量进行向外散去，而为了加快散热板的散热效果，又通过在散热板上均匀设置有若干个片状散热鳍片，通过片状散热鳍片增大与空气的接触面积，从而大大加快了散热板内部接收热量的散去，使得高功率密度芯片本体高功率运行时，高功率密度芯片本体产生的温度被快速导走，避免芯片内部温度急剧升高而损坏，有利于芯片的长久使用。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
16.图1为本实用新型实施方式的结构主视示意图。
17.图2为本实用新型实施方式的结构主视剖面示意图。
18.图3为本实用新型实施方式中图2中快速插接组件的结构放大示意图。
19.图4为本实用新型实施方式中图3中活动内腔的结构放大示意图。
20.图中的标号分别表示如下：
21.1、树脂外壳；2、芯片安装基座；3、高功率密度芯片本体；4、封装层；5、导热层；6、散热板；7、片状散热鳍片；8、快速插接组件；9、辅助端子；10、第一连接线；11、主端子；12、第二连接线；13、金属基板；
22.801、固定插槽；802、固定插块；803、抵触插槽；804、活动内腔；805、抵触固定块；806、抵触弹簧。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1至图4所示，本实用新型提供了一种高功率密度的3d封装功率模块，包括树脂外壳1，树脂外壳1的内部设置有芯片安装基座2，芯片安装基座2的顶端安装有若干个高功率密度芯片本体3，芯片安装基座2的上方设置有用于对高功率密度芯片本体3进行封壁的封装层4，封装层4的顶端设置有散热板6，散热板6的底端设置有导热层5，导热层5的底面
与封装层4贴合抵触，散热板6的侧边通过设置的快速插接组件8与树脂外壳1相连。
25.散热板6的顶端设置有若干个片状散热鳍片7，若干个片状散热鳍片7均匀设置在散热板6的顶端，芯片安装基座2的底端设置有金属基板13，树脂外壳1的侧边设置有辅助端子9，辅助端子9与金属基板13之间通过设置的第一连接线10相连，树脂外壳1的侧边设置有主端子11，主端子11与金属基板13之间通过设置的第二连接线12相连。
26.在本实施方式中，由于现有的高功率密度的3d封装功率模块对于芯片运行时产生的热量难以快速散去，从而会使得芯片内部温度急剧升高，容易造成芯片的损毁，不利于芯片的长久使用。
27.在具体实施时，用户通过将芯片安装基座2上的高功率密度芯片本体3设置在树脂外壳1内，通过对高功率密度芯片本体3的顶部设置有封装层4，通过封装层4来对高功率密度芯片本体3的表面进行封装处理，而在高功率密度芯片本体3高功率运行时，会产生大量的热量，热量将通过封装层4传递至导热层5上，在通过导热层5传递至散热板6上，通过散热板6进行散热，而为了进一步加强高功率密度芯片本体3的散热效率，通过在散热板6的顶端设置有若干个均匀分布的片状散热鳍片7，通过片状散热鳍片7来增加与空气的接触面积。
28.从而将散热板6中的热量传递至片状散热鳍片7上，通过片状散热鳍片7来达到对散热板6上吸收的热量的快速散去，使得封装层4中的热量被快速排走，大大加快了高功率密度芯片本体3高功率运作时产生热量的散去，避免高功率密度芯片本体3受高温的影响而损坏，延长了高功率密度芯片本体3的使用寿命。
29.如图1至图4所示，在本实施方式中，快速插接组件8包括对称开设在树脂外壳1顶端的固定插槽801，散热板6底侧的端部设置有固定插块802，固定插块802插设在固定插槽801内，固定插块802的侧边开设有抵触插槽803。
30.固定插槽801的侧边开设有活动内腔804，活动内腔804的内部滑动设置有抵触固定块805，活动内腔804内设置有抵触弹簧806，抵触弹簧806的一端与活动内腔804内壁相连，抵触弹簧806的另一端与抵触固定块805相连，抵触固定块805的端部插设在抵触插槽803内。
31.活动内腔804的内壁对称设置有两个滑槽，抵触固定块805的端部设置有与滑槽相配合的滑块。
32.进一步地，为了使得用户能够对散热板6上的片状散热鳍片7的快速拆卸清理，通过在散热板6的端部设置有快速插接组件8，在安装时，用户通过将散热板6端部设置的固定插块802插入至固定插槽801中，在通过抵触弹簧806对抵触固定块805的回弹力，使得被固定插块802抵触退缩的抵触固定块805在抵触弹簧806的回弹力作用下，再次插设到抵触插槽803中，从而对散热板6与树脂外壳1之间进行固定连接，同时也方便用户对于散热板6和片状散热鳍片7的拆卸，方便用户的使用。
33.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。