【技術實現步驟摘要】
本公開涉及電子,尤其涉及一種功率模塊、開關電源及功率模塊制作方法。
技術介紹
1、開關電源,特別是例如車載電源中,因為可制造性的原因,功率器件越來越多使用表面貼裝器件(smd,surface?mount?device)。在此類電源中較為常用的是頂部冷卻(tsc,top-side?cooling)形態的smd功率器件。因為其表面貼裝后,散熱面背向電路板(pcb,printed?circuit?board)、面向散熱系統(例如散熱水道、或散熱冷板),易配合水道或冷板進行散熱設計。故在此類電源中有良好的應用潛力。
2、現有tsc-smd功率器件由于封裝形式的緣故,裸露金屬散熱面積較小,進而對熱阻造成影響,故當器件功耗大時,將面臨嚴重的散熱問題。
3、請參閱圖1,其顯示現有技術中tsc-smd功率器件與散熱結構的配置與熱傳導路徑示意圖。功率模塊3包括功率器件31、導熱絕緣層32、散熱結構33及電路板34。功率器件31以一面設置于電路板34上,另一面則通過導熱絕緣層32設置于散熱結構33上。在此配置中,由于功率器件31本身的裸露金屬散熱面積小,再加上導熱絕緣層32的導熱系數(k)較低,例如,一般而言導熱絕緣層的導熱系數小于30w/mk,故使得功率器件31至散熱結構33的熱阻難以降低,導致散熱效率不佳。如圖1中箭頭所示,產自功率器件31的熱僅能在功率器件31的面積范圍內通過導熱絕緣層32垂直傳遞至散熱結構33。
4、目前為了解決tsc-smd功率器件的散熱問題,有幾種方案。其中一個方案是,通過增加功率器件
5、因此,實有需要可在不急劇增加成本的前提下解決tsc-smd功率器件的散熱問題的方案。
技術實現思路
1、本公開的目的在于提供一種功率模塊、開關電源及功率模塊制作方法,以解決并改善前述技術的問題與缺點。
2、為了達成前述目的,本公開提供一種功率模塊,其包括功率器件、電路板、高導熱層、易塑導熱絕緣層及散熱結構。所述功率器件包括相對設置的第一面和第二面。所述功率器件的所述第一面以表貼方式設置在所述電路板上。所述高導熱層包括相對設置的第三面和第四面,所述第三面直接設置于所述第二面上,且所述第三面和所述第四面的面積大于所述第一面和所述第二面的面積。所述易塑導熱絕緣層包括相對設置的第五面和第六面,所述第五面設置于所述第四面。所述散熱結構設置于所述第六面。其中,所述高導熱層的導熱系數大于所述易塑導熱絕緣層的導熱系數。
3、為了達成前述目的,本公開再提供一種開關電源,其包括前述功率模塊。
4、為了達成前述目的,本公開再提供一種功率模塊制作方法,包括步驟:提供一功率器件,功率器件包括相對設置的第一面和第二面;提供一電路板,功率器件的第一面以表貼方式設置在電路板上;提供一高導熱層,高導熱層包括相對設置的第三面和第四面,第三面直接設置于第二面上,且第三面和第四面的面積大于第一面和第二面的面積;提供一易塑導熱絕緣層,易塑導熱絕緣層包括相對設置的第五面和第六面,第五面設置于第四面;提供一散熱結構,散熱結構設置于第六面;其中,高導熱層的導熱系數大于易塑導熱絕緣層的導熱系數,功率器件的熱量通過高導熱層傳遞至易塑導熱絕緣層。
5、本公開的功率模塊通過于功率器件與散熱結構之間增設直接與功率器件接觸且具有高導熱系數的高導熱層而達到增加功率器件的散熱面積的效果,有效降低整體功率模塊的熱阻,進而提升散熱效果并降低模塊溫升。
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1.一種功率模塊,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述高導熱層的導熱系數大于100W/mK,且所述易塑導熱絕緣層的導熱系數小于30W/mK。
3.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述第三面和所述第四面的面積與所述功率模塊的熱阻呈負相關。
4.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述第三面和所述第四面的面積與所述易塑導熱絕緣層的熱阻呈負相關。
5.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述高導熱層包括定位結構,以定位所述第三面上的所述功率器件。
6.如權利要求5所述的功率模塊,其特征在于,所述定位結構包括沿第一方向相對設置的兩個第一定位部件,以及沿第二方向相對設置的至少一個第二定位部件,所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
7.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述高導熱層的所述第二面上所述功率器件的數量為多個。
8.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,當所述功率器件的所述第二面電位不同時,所述高導熱層的材質為高導熱絕緣材料或導熱絕緣涂層。
...【技術特征摘要】
1.一種功率模塊,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述高導熱層的導熱系數大于100w/mk,且所述易塑導熱絕緣層的導熱系數小于30w/mk。
3.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述第三面和所述第四面的面積與所述功率模塊的熱阻呈負相關。
4.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述第三面和所述第四面的面積與所述易塑導熱絕緣層的熱阻呈負相關。
5.如權利要求1所述的功率模塊,其特征在于,所述高導熱層包括定位結構,以定位所述第三面上的所述功率器件。
6.如權利要求5所述的功率模塊,其特征在于,所述定位結構包括沿第一方向相對設置的兩個第一定位部件,以及沿第二方向相對設置的至少一個第二定位部件,所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
7.如權利要求1所述的功率模...
【專利技術屬性】
技術研發人員:王福祥,李猛,胡文翔,廖永愷,孟海洋,柯忠偉,
申請(專利權)人:泰達電子股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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