[发明专利]具有厚导电层的电力组件

说明书

一种电力组件，包括：至少一个多层基础结构、嵌入在至少一个多层基础结构中的至少一个功率器件、位于多层基础结构的每一侧上的内部导电层，内部导电层通过布置在多层基础结构中的连接部而连接到功率器件的相应电触点；至少一个外部导电层，其位于基础结构的每一侧上，每个外部导电层包括至少一个预钻通孔；至少一个内部电绝缘层，其位于基础结构的内部导电层和相应的外部导电层之间；至少一个孔，其布置在内部电绝缘层和外部导电层中，每个孔的一部分由预钻通孔形成，所述至少一个孔填充有导电材料以形成外部导电通孔，以将内部导电层连接到相应的外部导电层。

技术领域

本发明涉及一种电力组件，其包括嵌入在多层基础结构中的至少一个功率器件和提供功率器件的更好的电流传递和热传递的至少一个外部厚导电层。本发明还涉及一种电力组件的制造方法。

背景技术

诸如二极管或各种类型的功率晶体管(MOSFET、JFET、IGBT、HEMT)之类的功率晶片是功率模块的基本组件，其用于例如在许多不同领域(诸如在汽车、航空、铁路工业中)控制和转换电力。

当前，例如在功率模块中将功率晶片连接到其它组件的最常见的方式是通过使用基板，诸如直接键合铜(DBC)基板，该基板包括陶瓷板，陶瓷板的至少一侧覆盖有铜层。功率晶片在一侧上焊接或烧结在DBC基板上，并且在功率晶片的另一侧上通过超声焊接在晶片金属化上的引线键合或带连接。

开关频率和电力密度的恒定增加导致需要功率模块的热增强、体积减小和可靠性增加。

从这个角度来看，通过在基板上引线键合功率晶片的传统电力连接具有许多限制和缺点，特别是由于引线键合导致的高寄生电平和低可靠性。

一种新的封装技术正在出现，其包括制造预封装功率单元，该预封装功率单元包括嵌入印刷电路板(PCB)层压板中的至少一个功率晶片。然后，功率晶片通过电镀的通孔连接到导电层。

这种新的封装解决方案允许在基板上更容易地连接功率晶片。另外，通过电镀通孔的连接增加了可靠性并减少了互连件的寄生元件。

制造功率器件封装的传统方法包括以下步骤：

-在电绝缘芯中形成功率晶片的尺寸的腔，

-将功率器件插入所述腔中，

-将包括所述功率器件的电绝缘层定位在两个附加电绝缘层之间，以获得电绝缘层的叠层，

-将所述电绝缘层的叠层定位在两个外部导电层之间，

-层压所述电绝缘层的叠层和所述外部导电层，

-用激光钻出多个通孔，

-电镀所述通孔以便将所述外部导电层的接触焊盘连接到所述功率晶片的相应电触点，

-根据功率电子应用的需要，通过电镀将所述外部导电层的厚度增加到所需的厚度，以便增加电力传输和热传输，

-使所述外部导电层的表面图案化以便形成期望的布局。

然而，在这种功率器件封装结构中，为了获得功率器件的更高的热性能和电性能，优选具有填充有铜的通孔和封装结构上的厚铜层。因此，电镀所述通孔的步骤较长，以便达到两个导电层所需的厚度。这种方法使工艺成本高。

另一种解决方案是在执行钻孔通孔的步骤之前首先获得厚的外部导电层。然而，在钻凿激光能力方面存在另一个问题，即，受厚导电层的限制。

因此，需要提供一种改进的封装结构以消除上述缺点。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种具有厚导电层的电力组件，以便提高功率器件的热能力和电力能力。本发明的另一目的是提供一种比现有技术更容易制造的电力组件。