
技术摘要:
本发明提供一种功率模块封装结构,包括:一本体,具有一侧壁;一第一突出结构,自该本体的该侧壁的一端点向外突出;一第二突出结构,自该本体的该侧壁的另一端点向外突出,并与该第一突出结构相对设置;以及一弹片,两端分别嵌于该第一突出结构与该第二突出结构,并经 全部
背景技术:
现行整合功率模块(Integrated Power Module,IPM)运作时所产生过多的热能, 需通过锁固于散热片协助散热,而于模块与散热片之间填补散热膏,提高散热效率。 当本体材料的弹性模量过大时,或制程有微小公差时,容易因放大效应产生过大 的应力,造成模块本身或内置零件的损坏。反之,当本体材料的弹性模量过小时,本体容易 变形,散热膏于变形大的区域无法接触,造成散热不佳,且在环境振动与外力冲击的状态下 亦有可靠性问题。 因此,开发一种锁固时具有良好应力传递效果的功率模块封装结构是众所期待 的。
技术实现要素:
根据本发明的一实施例,提供一种功率模块封装结构。该功率模块封装结构包括: 一本体,具有一侧壁;一第一突出结构,自该本体的该侧壁的一端点向外突出;一第二突出 结构,自该本体的该侧壁的另一端点向外突出,并与该第一突出结构相对设置;以及一弹 片,两端分别嵌于该第一突出结构与该第二突出结构,并经该弹片传递应力至该第一突出 结构与该第二突出结构,其中该弹片的等效刚性不同于该本体的等效刚性,使该封装结构 的整体受力均匀。 在部分实施例中,该本体、该第一突出结构与该第二突出结构由塑胶所构成。在部 分实施例中,该本体的该侧壁的厚度介于2mm至5mm。在部分实施例中,还包括一基板,设置 于该本体的底部。在部分实施例中,该弹片由金属所构成。在部分实施例中,该弹片的厚度 介于0.3mm至0.8mm。在部分实施例中,该弹片还包括一锁扣部,与一外部锁扣件配合固定该 封装结构。在部分实施例中,该弹片还包括至少一弯折部。在部分实施例中,该弹片的部分 材料朝该本体的该侧壁弯折形成该弯折部。在部分实施例中,该弹片的该弯折部与该锁扣 部部分重合。在部分实施例中,该弹片包括两个该开孔,分别位于该锁扣部两侧对称配置。 在部分实施例中,该弹片还包括多个开孔。在部分实施例中,该弹片与该本体的该侧壁之间 具有一间隙。在部分实施例中,该本体的该侧壁还包括向内形成有一孔槽。 本发明使用塑胶作为功率模块封装结构的本体材料,并提高本体的厚度以增加其 等效刚性(equivalent stiffness)。而于封装结构的锁附区域则使用金属材料的弹片取代 传统的塑胶锁附元件,并降低金属弹片的厚度以减小其等效刚性(传统塑胶结构的等效刚 性为本发明金属弹片等效刚性的18倍左右)。本发明即是通过不同元件(本体与锁附元件) 使用不同材料使不同元件之间形成等效刚性差异的方式,使封装结构的整体受力更为均 匀、减少变形、并有效降低各组装元件因尺寸公差所造成的影响。本发明于锁附区域的金属 3 CN 111599767 A 说 明 书 2/9 页 弹片上增加各式形状的开孔,可微调本体与散热片之间整体受应力值与受力分布。本发明 将金属弹片的部分区域以折弯方式形成立体结构,可增加弹片整体的刚性、面积惯性矩,相 当有利于应力的传递。本发明通过调整相关元件尺寸以改善应力传递及在振动与冲击下的 固定支撑性。此外,本发明于锁附区域与本体之间设置有孔槽,使位于锁附区域作为固定结 构的锁附件不致与本体接触,促使因锁附产生的应力朝向本体的侧边传递,避免产生的应 力直接传递至与本体贴附的直接覆铜(Direct Bonded Copper,DBC)基板,造成应力过于集 中直接覆铜基板,如此可增加应力传递区域,使应力更加均匀。 附图说明 图1是根据本发明的一实施例,一种功率模块封装结构的上视图; 图2是根据本发明的一实施例,一种功率模块封装结构的立体图; 图3是根据本发明的一实施例,一种功率模块封装结构的上视图; 图4是根据本发明的一实施例,一种功率模块封装结构的立体图; 图5是根据本发明的一实施例,一种功率模块封装结构的爆炸图; 图6是根据本发明的一实施例,一种功率模块封装结构的组合图。 【符号说明】 10 功率模块封装结构 12 本体 12’ 本体的底部 12” 本体的上部 14 基板 16 第一突出结构 18 第二突出结构 20 第三突出结构 22 第四突出结构 24 第一弹片 24a 第一弹片的锁扣部 24b 第一弹片的两端 24c 第一弹片的弯折部 26 第二弹片 26a 第二弹片的锁扣部 26b 第二弹片的两端 26c 第二弹片的弯折部 28a 本体的第一侧壁 28a1 本体的第一侧壁的第一端点 28a2 本体的第一侧壁的第二端点 28b 本体的第二侧壁 28c 本体的第三侧壁 28c1 本体的第三侧壁的第一端点 4 CN 111599767 A 说 明 书 3/9 页 28c2 本体的第三侧壁的第二端点 28d 本体的第四侧壁 30 第一弹片的开孔 32 第一弹片的锁孔 34 金属片 36 第二弹片的开孔 38 第二弹片的锁孔 40 孔槽 42 插销 44 柱 100 整合功率模块封装结构 120 第一基板 140 第二基板 160 上盖 162 第一耦合部 164 第二耦合部 166 第三耦合部 168 第四耦合部 180 散热片 200 容纳空间 G1 第一弹片与本体的第一侧壁之间的间隙 G2 第二弹片与本体的第三侧壁之间的间隙 L 第一弹片的开孔的长度 L’ 第二弹片的开孔的长度 r 第一弹片的开孔的半径 r’ 第二弹片的开孔的半径 R 第一弹片的开孔的圆角半径 R’ 第二弹片的开孔的圆角半径 t 第一弹片的厚度 T 本体的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁的厚度 W 第一弹片的开孔的宽度 W’ 第二弹片的开孔的宽度