【技術實現步驟摘要】
本技術關于一種功率晶片封裝模組，尤其是指一種取消了習知陶瓷覆銅基板，而能直接將介電層、導電層以及功率晶片與一蒸氣腔散熱器整合于一體的功率晶片封裝模組，且還能再進一步整合噴射流散熱技術以及鏟齒微流道散熱技術的一種具液冷散熱功能的功率晶片封裝模組。
技術介紹
1、請參閱圖1，圖1顯示了習知的功率晶片封裝及散熱模組。如圖1所示，習知的功率晶片封裝及散熱模組e包含功率晶片51、雙面覆銅的陶瓷覆銅基板71以及習知的散熱模組81。其中，雙面覆銅的陶瓷基板71系由2層銅質層701上下接合而成，并且功率晶片51與雙面覆銅的陶瓷覆銅基板71以及散熱模組81使用焊接方式接合(即圖中所繪示的焊接層702)。于實際應用中，功率晶片51系使用igbt或sic?mosfet等功率晶片。
2、由于目前功率晶片封裝模組需求的散熱功率及功率密度有越來越高的趨勢，然而如圖1所繪示的習知的功率晶片封裝及散熱模組e可知習知功率晶片封裝模組從晶片至散熱模組之間具有重重熱阻，越多層的熱阻將會導致晶片散熱上的困難，并且針對未來更高功率以及功率密度更高的晶片越多層的熱阻影響散熱的效率，系統熱阻過大也導致功率晶片的結溫過高，進而影響了功率晶片的效能以及使用壽命。
3、因此，為了解決目前功率晶片的功率及功率密度逐漸飆升所帶來的解熱及散熱挑戰，有必要提供一種更有效率的功率晶片散熱及均熱的解決方案。
技術實現思路
1、有鑒于此，本技術的目的在于提供一種具散熱功能的功率晶片封裝模組，其克服現有技術的缺陷，大幅降低熱
2、為實現上述目的，本技術公開了一種具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于包含有：
3、一蒸氣腔，包含有一銅上蓋以及一相對于該銅上蓋的下板，該銅上蓋具有一上蓋上表面且該銅上蓋耦合于該下板時形成一密閉氣腔、一吸熱區以及一冷凝區，該吸熱區位于該銅上蓋，以及該冷凝區位于該下板；
4、一介電層以及一導電層，該介電層設置于該上蓋上表面，以及該導電層設置于該介電層上；以及
5、一功率晶片，設置于該導電層上。
6、其中，該蒸氣腔為一三維蒸氣腔元件，其中：
7、該下板相對于該功率晶片具有一開孔；以及
8、該銅上蓋具有一上蓋下表面，該上蓋下表面具有一相對于該開孔的凹陷開口以及一環型空腔從而該銅上蓋耦合于該下板時該環型空腔形成該密閉氣腔，以及該開孔與該凹陷開口相互貫通。
9、其中，該三維蒸氣腔元件另包含：
10、多個微流道，該下板具有一下板下表面，該些微流道設置于該下板下表面，以及該些微流道分別與該凹陷開口相互貫通。
11、其中，該凹陷開口具有一接受一冷卻液噴濺的開口表面面。
12、其中，該三維蒸氣腔元件另包含有：
13、一半開放下殼體，耦合于該三維蒸氣腔元件的該下板而形成一熱交換腔體，該半開放下殼體包含有一噴淋頭并具有一輸入口以及一輸出口，該輸入口輸入該冷卻液，該噴淋頭連接于該輸入口以將該冷卻液先經由該開孔以及該凹陷開口而噴濺于該開口表面，而后流經該下板下表面的該些微流道及該熱交換腔體，并經由該輸出口以輸出該冷卻液。
14、其中，該些微流道的流道寬度小于等于1mm。
15、其中，該開口表面上設有多個散熱結構，以及該開口表面位于該功率晶片的一熱點處。
16、其中，該三維蒸氣腔元件另包含有連續性的多孔隙毛細結構，設置于該密閉氣腔內的該銅上蓋與該下板。
17、其中，另包含有一半開放上殼體，耦合于該銅上蓋以形成一容置空間以容置并保護該功率晶片。
18、其中，該蒸氣腔另包含有多個鰭片、多個微流道以及一半開放下殼體，該下板具有一下板下表面，該些鰭片及該些微流道設置于該下板下表面，并于相對于該功率晶片的該下板下表面上形成一下開口，該半開放下殼體耦合于該下板而形成一熱交換腔體，該半開放下殼體包含有一噴淋頭并具有一輸入口以及一輸出口，該輸入口輸入一冷卻液，該噴淋頭連接于該輸入口以將該冷卻液先經由該下開口而噴濺于該下板下表面，而后流經該下板下表面的該些微流道及該熱交換腔體，并經由該輸出口以輸出該冷卻液。
19、綜上所述，本技術提供一種將蒸氣腔、介電層、導電層以及功率晶片整合于一體的具散熱功能的功率晶片封裝模組。相較于習知技術的功率晶片封裝及散熱模組之間具有重重熱阻，本技術的功率晶片封裝模組可以直接將介電層、導電層以及功率晶片與一蒸氣腔散熱器整合于一體，讓功率晶片可透過厚度更薄的耐高壓介電層以及導電層直接將熱能傳遞至蒸氣腔吸熱區，大幅降低熱阻的層數。在散熱的過程中，可利用蒸氣腔內部的兩相流循環散熱之外，還能進一步透過半開放下殼體上設置的噴淋頭，讓冷卻液可以沿著噴淋頭直接噴濺并沖擊對應于功率晶片溫度最高的熱點的凹陷開口的開口表面進行強迫熱交換。再者，加上本技術的蒸氣腔或是三維蒸氣腔元件的下板皆設有具微流道結構的大面積散熱結構。微流道結構除了能針對在蒸氣腔或三維蒸氣腔元件的兩相流循環中增加散熱表面積之外，當冷卻液沖擊凹陷開口表面處之后，冷卻液還可以被引流并沿著微流道設置的方向流過大面積的散熱鰭片并且進一步地進行強迫熱交換，讓冷卻液將熱能帶離散熱器。除此之外，本技術的具散熱功能的功率晶片封裝模組的功率晶片還能使用igbt或是碳化硅(sic)種類的功率晶片或多晶片的態樣整合于同一個熱交換器中進行散熱，進而提升本技術整體的散熱效率。相較習知技術，可由本技術的蒸氣腔或三維蒸氣腔元件同時進行內部的兩相流循環散熱以及冷卻液進行液冷散熱達到雙效散熱，由此有效針對功率晶片產生的熱能進行散熱及均熱，并且能由雙效散熱大幅增加整體的散熱效率。
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1.一種具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于包含有：
2.如權利要求1所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該蒸氣腔為一三維蒸氣腔元件，其中：
3.如權利要求2所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該三維蒸氣腔元件另包含：
4.如權利要求3所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該凹陷開口具有一接受一冷卻液噴濺的開口表面。
5.如權利要求4所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該三維蒸氣腔元件另包含有：
6.如權利要求3所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該些微流道的流道寬度小于等于1mm。
7.如權利要求4所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該開口表面上設有多個散熱結構，以及該開口表面位于該功率晶片的一熱點處。
8.如權利要求2所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該三維蒸氣腔元件另包含有連續性的多孔隙毛細結構，設置于該密閉氣腔內的該銅上蓋與該下板。
9.如權利要求1所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征
10.如權利要求1所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該蒸氣腔另包含有多個鰭片、多個微流道以及一半開放下殼體，該下板具有一下板下表面，該些鰭片及該些微流道設置于該下板下表面，并于相對于該功率晶片的該下板下表面上形成一下開口，該半開放下殼體耦合于該下板而形成一熱交換腔體，該半開放下殼體包含有一噴淋頭并具有一輸入口以及一輸出口，該輸入口輸入一冷卻液，該噴淋頭連接于該輸入口以將該冷卻液先經由該下開口而噴濺于該下板下表面，而后流經該下板下表面的該些微流道及該熱交換腔體，并經由該輸出口以輸出該冷卻液。
...【技術特征摘要】
1.一種具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于包含有：
2.如權利要求1所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該蒸氣腔為一三維蒸氣腔元件，其中：
3.如權利要求2所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該三維蒸氣腔元件另包含：
4.如權利要求3所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該凹陷開口具有一接受一冷卻液噴濺的開口表面。
5.如權利要求4所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該三維蒸氣腔元件另包含有：
6.如權利要求3所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該些微流道的流道寬度小于等于1mm。
7.如權利要求4所述的具散熱功能的功率晶片封裝模組，其特征在于，該開口表面上設有多個散熱結構，以及該開口表面位于該功率晶片的一熱點處。
8.如權利要求2所述的具散熱...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳振賢，
申請(專利權)人：廣州力及熱管理科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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