[发明专利]功率模块用散热片及用其制成的功率模块

说明书

本发明涉及一种功率模块用散热片及功率模块，所述的散热片包括铜层，铜层的一面上覆盖一层抗氧化涂层，所述的抗氧化涂层由氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛中的1种或2种以上的无机氧化物为主成分，铜层的另外一面上复合着既绝缘又散热且加热后具有粘着力的树脂层。本发明的散热片具有优异的导热性能和绝缘性能且便于导电层和树脂层的贴装，用其制成的功率模块具有稳定的变频工作效率和使用寿命。

技术领域

本发明具体涉及一种功率模块用散热片及用其制成的功率模块。

背景技术

近年来诞生的智能功率模块IPM(Intelligent Power Module)是一个高度集成的功率驱动器件，可作为变频调速控制器，应用在纺织机、注塑机、变频空调、洗衣机、冰箱、电动汽车、雷达伺服系统等中。IPM的使用大大提高了电子电气产品的工作效率，同时也降低了能耗。IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可能性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。但集成度越来越高的功率模块工作时产生的大量的热量也成了影响其工作效率和长期使用寿命主要因素。

现有技术中虽然在智能功率模块上也有使用散热片，但传统的散热片使用的基板为铝基板，铝板的导热性远没有铜板高，但是铜在受到湿气、高温等环境影响时，容易发生氧化，影响其使用寿命；另外铜板在搬运和使用过程中容易发生擦伤。另外，通常散热片使用的绝缘导热层为单层结构，绝缘性能受限。通常散热片的整体导热系数≤2W/M·K，达不到IPM对于高导热的要求-导热系数≥2.5W/M·K。而且传统的工艺的需要将电子部件直接焊接在散热片(如覆铜铝基板、覆铜陶瓷基板等)上，装贴加工比较麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高的绝缘性能、高散热性、便于表面贴装的功率模块用散热片及功率模块。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种功率模块用散热片，所述的散热片包括铜层，铜层的一面上覆盖一层抗氧化涂层，所述的抗氧化涂层由氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛中的1种或2种以上的无机氧化物为主成分，铜层的另外一面上复合着既绝缘又散热且加热后具有粘着力的树脂层。

具体地，所述的抗氧化涂层的厚度为10nm～2μm，所述的铜层的厚度为20μm～5mm，所述的树脂层的厚度为50μm～1mm。

优选地，所述的抗氧化涂层的厚度为50nm～2μm。

优选地，所述的铜层的厚度为100μm～3mm。

优选地，所述的树脂层包括形成在所述铜层上的硬化层、形成在所述硬化层上的接着层，所述的硬化层的凝胶率大于50％，所述的接着层的凝胶率小于50％。所述的硬化层的厚度和所述的接着层的厚度可以相同也可以不同。

具体地，所述的抗氧化涂层由能转化为无机氧化物的前驱体在所述的铜层上涂布后，通过加热、加湿、紫外照射中的一种方法或多种方法的组合进行处理后形成。

优选地，所述的前驱体为正硅酸酯类、全氢聚硅氮烷类、异氰酸硅烷类中的一种或多种的混合物。所述的前驱体涂布在所述的铜层上后，通过加热、加湿、紫外照射中的一种方法或多种方法的组合进行处理后形成主要成分为氧化硅的抗氧化涂层。

所述的正硅酸酯类可以为日本Colcoat的HAS-1、HAS-2、HAS-3等；德国Evonik公司的Dynasylan40、Dynasylan A、Dynasylan AR、Dynasylan M、Dynasylan MKS、Dynasylan P、Dynasylan MAR等；