CN108493166B - 一种功率半导体模块封装结构及封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功率半导体模块封装结构及封装方法，将树脂或者其他可固化材料，注入特殊加工后的金属电路层的间隙中后固化，再将金属电路层与导热绝缘树脂薄膜一起压接到金属底板上，利用固化后的材料将金属电路层间隙中、导热绝缘树脂薄膜中的气泡排除与固化，确保绝缘特性；或者利用塑封工艺中，塑封树脂的固化过程完成导热绝缘树脂薄膜中气泡排除与固化，确保绝缘特性。如此，即使使用Pinfin的金属底板、其他有一面为非平面的金属底板，或者内部带有水冷流路的金属底板，也可以在导热绝缘树脂薄膜上形成较小间隙和较大厚度的金属电路层，这样结构的模块热阻低，变形小，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种功率半导体模块封装结构及封装方法，属于功率半导体模块封装、电机驱动器、电力电子变换器技术领域。
背景技术
在电源、电力电子变换器应用中，功率半导体(IGBT，MOSFET，SiC,GaN等)器件因为被广泛采用，在功率较大的场合下一般使用模块的封装形式。功率半导体器件发热较为严重的场合比如电动汽车里边的电机驱动，一般采用水冷结构的封装。现在被广泛使用的封装形式如图1所示，功率模块主要由金属底板(工业应用中金属底板的底面一般为平面，汽车应用中多为带金属柱的Pinfin形式或其他散热面为非平面的形式，如图2所示,也有图3所示带可以直接进行水冷带有水冷流路的金属底板)，焊接层，DBC(双面覆铜陶瓷基板)，绑定线，外壳以及硅胶等组成。功率半导体芯片通过焊接固定到DBC上后，再通过回流焊等工艺将DBC焊接到金属底板上，功率半导体芯片的发出的热通过DBC，焊接层传导到金属底板上，金属底板再通过风冷或者水冷散热出去。这一结构带来一系列的缺点，DBC焊与金属底板间的焊锡层厚度一般为200um到300um，导热系数在50W/mK左右，远低于金属(铜为400W/mK，铝为230/mK)，这样焊接层上形成比较高的热阻，恶化模块散热性能。
另外典型使用Al2O3材料的DBC的热膨胀系数一般为6.8x10-6/K，而金属的热膨胀系数一般比较高(铜为16.9x10-6/K，铝为23x10-6/K)，如果两种材料膨胀系数相差很大，会使回流焊接的后的冷却过程中会引起DBC和金属底板的变形，如图4a和图4b所示，上层代表膨胀系数较小的DBC，下层代表膨胀系数较大的金属底板，在回流焊的冷却的过程中，DBC与金属底板向膨胀系数较小的DBC方向弯曲变形。这个变形给金属底板底面与外部散热片间带来空隙，影响散热效果，在水冷系统中还会带来漏水的问题。最后，由于两材料的热膨胀系数不同，当由功率芯片发热引起温度变化时就会产生材料之间接合点的疲劳，带来功率模块的寿命问题。
如果使用化学腐蚀工艺来形成导热绝缘树脂薄膜的顶层金属层电路的话，会产生两个问题，第一个问题是金属层厚度，一般金属层越厚，散热越好，对于电流比较大的模块(几十A到上千A)需要厚度为0.3mm到3mm不等的金属层，而采用化学腐蚀工艺的话，如图7所以，由于腐蚀液是从金属层的最顶层腐蚀到最底层，这样被腐蚀的部分就会形成上面宽下边窄的形状，功率晶片一般工作在300V以上的高压状态下，这样就需要腐蚀出一定底部宽度(1mm到2mm)才能保证一定的绝缘距离。这样如果使用1mm厚度的金属层的话，为了保证1mm绝缘距离，顶部金属层间的间隙宽带就可能达到1.8mm，如果使用3mm厚度的金属层的话，为了保证1mm绝缘距离，顶部金属层间的间隙宽带就可能达到5.4mm，这样大的宽带会使功率模块体积变大，不利于产品的小型化。第二个问题是，腐蚀工艺中一般要对不需要被腐蚀的地方用防腐蚀薄膜或涂层进行保护，对于底面是平面的比较薄的金属底(3mm以下)板来说相对容易，但是对于像图2所示的底面是Pinfin或其他形状的金属底板或者像图3所示的带有水路的金属底板，复杂的结构和较大的厚度使得将防腐蚀薄膜或涂层加工上去极为困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够防止结构变形，保证器件使用寿命的功率半导体模块封装结构。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种功率半导体模块封装结构，包括金属底板、基层、功率半导体芯片和金属绑定线；所述基层包括导热绝缘树脂薄膜和金属电路层，其中，金属电路层设置于导热绝缘树脂薄膜的上表面，导热绝缘树脂薄膜的下表面设置于金属底板上表面，功率半导体芯片设置于金属电路层上表面；金属绑定线的一端与功率半导体芯片上表面相连接，金属绑定线的另一端与基层中金属电路层的上表面相连接；或者金属绑定线的两端分别连接基层中金属电路层不同区域的上表面。
作为本发明的一种优选技术方案：所述导热绝缘树脂薄膜中包含氮化硼填充物、或氮化铝填充物，或其它提高导热系数的填充物。
与上述相对应，本发明还要解决的技术问题是提供一种功率半导体模块封装结构的封装方法，能够有效实现结构中气泡的排出与固化，确保良好的绝缘性。
具体针对功率半导体模块封装结构的封装方法，本发明进一步设计三套方案。
本发明为了解决上述技术问题，设计第一套方案：本发明设计了一种功率半导体模块封装结构的封装方法，包括如下步骤：
步骤A1.采用预选加工工艺，单独获得所述金属电路层，且金属电路层中各间隙的两侧均为竖直面或者斜面，然后进入步骤A2；
步骤A2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层压接于所述导热绝缘树脂薄膜上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜的玻璃转化温度点，然后进入步骤A3；
步骤A3.针对金属电路层中的各间隙，分别灌入可固化绝缘材料，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度高于金属电路层上表面，然后进入步骤A4；
步骤A4.采用研磨方法，去除高于金属电路层上表面的可固化绝缘材料，然后进入步骤A5；
步骤A5.采用压机以预设第二压力、第二温度，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤A6；
步骤A6.采用压机将导热绝缘树脂薄膜下表面压接于所述金属底板上表面，然后将功率半导体芯片设置于金属电路层上表面，并连接金属绑定线。
作为本发明的一种优选技术方案：所述可固化绝缘材料为环氧树脂；
所述步骤A1中，采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得所述金属电路层；
所述步骤A5中，采用压机以预设第二压力、第二温度，在真空环境下，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接。
本发明为了解决上述技术问题，设计第二套方案：本发明设计了一种功率半导体模块封装结构的封装方法，包括如下步骤：
步骤B1.采用预选加工工艺，单独获得所述金属电路层，且金属电路层中各间隙开口位置两侧之间的间距小于间隙底部两侧之间的间距，然后进入步骤B2；
步骤B2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层压接于所述导热绝缘树脂薄膜上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜的玻璃转化温度点，然后进入步骤B3；
步骤B3.针对金属电路层中的各间隙，分别灌入可固化绝缘材料，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度低于金属电路层上表面，然后进入步骤B4；
步骤B4.采用压机以预设第二压力、第二温度，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤B5；
步骤B5.采用压机将导热绝缘树脂薄膜下表面压接于所述金属底板上表面，然后将功率半导体芯片设置于金属电路层上表面，并连接金属绑定线。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤B1中，金属电路层中各间隙开口位置的两侧面上、均存在向内侧方向的延长部；
所述步骤B3中，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度高于间隙开口位置延长部的下表面，且低于金属电路层上表面。
作为本发明的一种优选技术方案：所述可固化绝缘材料为环氧树脂；
所述步骤B1中，采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得所述金属电路层；
所述步骤B4中，采用压机以预设第二压力、第二温度，在真空环境下，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接。
本发明为了解决上述技术问题，设计第三套方案：本发明设计了一种功率半导体模块封装结构的封装方法，包括如下步骤：
步骤C1.采用预选加工工艺，单独获得引线框架式的金属电路层，然后进入步骤C2；
步骤C2.将所述功率半导体芯片连接到引线框架式的金属电路层上，并采用金属绑定线进行电气连接，然后进入步骤C3；
步骤C3.以预设压力和温度，将金属电路层、导热绝缘树脂薄膜，依序上下固定设置于金属底板上表面，且该预设温度低于导热绝缘树脂薄膜的玻璃转化温度点，然后进入步骤C4；
步骤C4.将功率半导体芯片、金属电路层、金属绑定线、导热绝缘树脂薄膜、金属底板整体结构置于塑封模具中，并向塑封模具中注入模塑树脂进行塑封。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤C1中，采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得引线框架式的金属电路层。
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤C2中，采用焊接或者银烧结工艺，将所述功率半导体芯片连接到引线框架式的金属电路层上。
本发明所述一种功率半导体模块封装结构及封装方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明设计的功率半导体模块封装结构及封装方法，将树脂或者其他可固化材料，注入特殊加工后的金属电路层的间隙中后固化，再将金属电路层与导热绝缘树脂薄膜一起压接到金属底板上，利用固化后的材料将金属电路层间隙中、导热绝缘树脂薄膜中的气泡排除与固化，确保绝缘特性；或者利用塑封工艺中，塑封树脂的固化过程完成导热绝缘树脂薄膜中气泡排除与固化，确保绝缘特性。如此，即使使用Pinfin的金属底板，也可以在导热绝缘树脂薄膜上形成较小间隙和较大厚度的金属电路层，这样结构的模块热阻低，变形小，可靠性高。
附图说明
图1是现有功率半导体器件封装结构一；
图2是现有金属柱式金属底板结构；
图3是现有功率半导体器件封装结构二；
图4a是现有DBC结构变形示意图一；
图4b是现有DBC结构变形示意图一；
图5是现有DBC结构；
图6是本发明所设计功率半导体模块封装结构的结构示意图；
图7是现有金属电路层腐蚀示意图；
图8是应用现有压接工艺中导热绝缘树脂薄膜气泡产生示意图；
图9是第一套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤A3示意图；
图10是第一套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤A4示意图；
图11是第一套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤A6示意图；
图12是第二套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤B1示意图；
图13是第二套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤B3示意图；
图14是第二套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤B5示意图；
图15是第三套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤C1示意图；
图16是第三套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤C3示意图；
图17是第三套功率半导体模块封装结构的封装方法中步骤C4示意图；
图18是第三套功率半导体模块封装结构的封装方法的结果示意图。
其中，1.外壳，2.金属底板，3.功率半导体芯片，4.金属绑定线，5.DBC材料，6.硅胶，7.带水冷功能的金属底板，8.顶层金属层，9.陶瓷材料，10.底层金属层，11.导热绝缘树脂薄膜，12.金属电路层，13.防腐蚀薄膜，14.模塑树脂。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明设计了一种功率半导体模块封装结构，实际应用中，具体包括金属底板2、基层、功率半导体芯片3和金属绑定线4；所述基层包括导热绝缘树脂薄膜11和金属电路层12，其中，导热绝缘树脂薄膜11中包含氮化硼填充物，金属电路层12设置于导热绝缘树脂薄膜11的上表面，导热绝缘树脂薄膜11的下表面设置于金属底板2上表面，功率半导体芯片3设置于金属电路层12上表面；金属绑定线4的一端与功率半导体芯片3上表面相连接，金属绑定线4的另一端与基层中金属电路层12的上表面相连接；或者金属绑定线4的两端分别连接基层中金属电路层12不同区域的上表面。
上述设计方案中针对现有的DBC结构，针对陶瓷基板，替换为包含氮化硼填充物或者其他添加物的导热绝缘树脂薄膜11，该材料的导热系数可以达到10W/mK以上，虽然比使用Al2O3材料的DBC材料5的20W/mK的低，但是厚度只有0.1mm左右，比DBC材料5的0.32mm薄很多，所以热阻相对DBC材料5低、导热性更高。因为导热绝缘树脂薄膜11可以通过压机直接压接到金属底板2上，所以省去DBC与金属底板2之间必须的焊接层，由这个焊接层引起的散热性变差和变形问题同时可以得到解决。另外导热绝缘树脂薄膜11的热膨胀系数，可以通过优化材料配方来调节到与金属底板2热膨胀系数相近来解决材料之间接合点的疲劳问题。虽然导热绝缘树脂薄膜11具有以上优点，但是加工工艺是需要新的加工技术。DBC在模块封装之前已经在两面形成金属层，如图5所示，底层金属层10用于连接金属底板2，顶层金属层8通过化学腐蚀工艺形成电路后在上面焊接功率半导体芯片3。使用导热绝缘树脂薄膜11虽然可以直接压接到金属底板2上，不需要底层金属层10，但是和功率半导体芯片3连接时同样需要顶层金属层8电路来连接半导体芯片，如图6所示。
对于现有技术中关于金属电路层12在腐蚀过程中所存在的问题，本发明设计可以将预先腐蚀成型，冲压成型或者其他方法成型的金属电路层12和导热绝缘树脂薄膜11一起压接到金属底板2上，尤其是冲压成型的金属层，即使在金属层厚度很厚的情况，电路间隙也能保持很小。但是如图8所示，由于同层电路上的间隙在压机进行压接的时候，因为上面没有金属层而无法受到压力，导热绝缘树脂薄膜11中的气泡无法被排出，这些气泡会大大降低导热绝缘树脂薄膜11的绝缘能力，影响功率模块的可靠性。
针对上述问题，以及所设计功率半导体模块封装结构，本发明进一步设计了三套功率半导体模块封装结构的封装方法，其中，第一套功率半导体模块封装结构的封装方法，具体包括如下步骤：
步骤A1.采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得所述金属电路层12，且金属电路层12中各间隙的两侧均为竖直面或者斜面，然后进入步骤A2。
步骤A2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层12压接于所述导热绝缘树脂薄膜11上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜11的玻璃转化温度点，然后进入步骤A3。
步骤A3.如图9所示，针对金属电路层12中的各间隙，分别灌入环氧树脂，金属电路层12各间隙中、环氧树脂的灌入高度高于金属电路层12上表面，然后进入步骤A4。
步骤A4.采用研磨方法，去除高于金属电路层12上表面的环氧树脂，如图10所示，然后进入步骤A5。
步骤A5.采用压机以预设第二压力、第二温度，在真空环境下，针对金属电路层12上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层12与导热绝缘树脂薄膜11的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜11中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤A6。
步骤A6.如图11所示，采用压机将导热绝缘树脂薄膜11下表面压接于所述金属底板2上表面，达到去除导热绝缘树脂薄膜11内部气泡与固化的目的。然后将功率半导体芯片3设置于金属电路层12上表面，并连接金属绑定线4。
这里注意最边缘的金属层主要其帮助灌入可固化物的作用，并不带电，所以无需考虑与金属底板2的绝缘距离。
第二套功率半导体模块封装结构的封装方法，具体包括如下步骤：
步骤B1.采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得所述金属电路层12，且金属电路层12中各间隙开口位置两侧之间的间距小于间隙底部两侧之间的间距，然后进入步骤B2。
实际应用中，上述步骤B1中针对金属电路层12中的各间隙，如图12所示，具体设计为间隙开口位置的两侧面上、均存在向内侧方向的延长部。
步骤B2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层12压接于所述导热绝缘树脂薄膜11上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜11的玻璃转化温度点，然后进入步骤B3。
步骤B3.针对金属电路层12中的各间隙，分别灌入环氧树脂，金属电路层12各间隙中、环氧树脂的灌入高度低于金属电路层12上表面，然后进入步骤B4。
基于上述步骤B1中金属电路层12中各间隙的具体结构，步骤B3中，对于针对金属电路层12中各间隙分别灌入的环氧树脂来说，如图13所示，金属电路层12各间隙中、环氧树脂的灌入高度高于间隙开口位置延长部的下表面，且低于金属电路层12上表面。
步骤B4.采用压机以预设第二压力、第二温度，在真空环境下，针对金属电路层12上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层12与导热绝缘树脂薄膜11的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜11中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤B5。
步骤B5.如图14所示，采用压机将导热绝缘树脂薄膜11下表面压接于所述金属底板2上表面，达到去除导热绝缘树脂薄膜11内部气泡与固化的目的，然后将功率半导体芯片3设置于金属电路层12上表面，并连接金属绑定线4。
上述第二套功率半导体模块封装结构的封装方法中，在金属电路层12上，由于间隙上方的部分金属电路层12可以把压力传达给固化物，并进一步传达到固化物下方的导热绝缘树脂薄膜11上，固化物下方的导热绝缘树脂薄膜11同样可以被去除气泡与固化。而且实际应用中，对于间隙来说，还可以设计为方形，也可以为其他可以传达金属电路层12受到的压力到固化物的形状。并且相对第一套方案，第二套方案不需要研磨工艺，简化了工艺过程。
同样在上述第二套方案中，这里注意最边缘的金属层主要其帮助灌入可固化物的作用，并不带电，所以无需考虑与金属底板2的绝缘距离。
第三套功率半导体模块封装结构的封装方法，具体包括如下步骤：
步骤C1.采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得引线框架式的金属电路层12，如图15所示，然后进入步骤C2。
步骤C2.采用焊接或者银烧结工艺，将所述功率半导体芯片3连接到引线框架式的金属电路层12上，并采用金属绑定线4进行电气连接，然后进入步骤C3。
步骤C3.以预设压力和温度，将金属电路层12、导热绝缘树脂薄膜11，依序上下固定设置于金属底板2上表面，且该预设温度低于导热绝缘树脂薄膜11的玻璃转化温度点，如图16所示，然后进入步骤C4。
步骤C4.如图17所示，将功率半导体芯片3、金属电路层12、金属绑定线4、导热绝缘树脂薄膜11、金属底板2整体结构置于塑封模具中，并向塑封模具中注入模塑树脂14进行塑封，塑封后导热绝缘树脂薄膜11利用模塑树脂14的固化工艺过程中所产生的压力和温度进行最终去泡和固化，完成模块的封装，进而最终获得最终功率半导体模块结构，如图18所示。
本发明所设计功率半导体模块封装结构，在基于MCU的数字控制式保护以外，形成单独以高速比较器和高精度电压源构建成的硬件保护单元。一旦MCU自身的控制发生异常，导致电压无法正确闭环在目标电压值，发生持续升高的状况，则由本硬件保护单元实施自动保护。且在实施保护的过程中，并不会关闭升压电路，而是仍然可实现高压恒压功能，不影响外围电路的工作。
上述技术方案所设计的功率半导体模块封装结构及封装方法，将树脂或者其他可固化材料，注入特殊加工后的金属电路层的间隙中后固化，再将金属电路层与导热绝缘树脂薄膜一起压接到金属底板上，利用固化后的材料将金属电路层间隙中、导热绝缘树脂薄膜中的气泡排除与固化，确保绝缘特性；或者利用塑封工艺中，塑封树脂的固化过程完成导热绝缘树脂薄膜中气泡排除与固化，确保绝缘特性。如此，即使使用Pinfin的金属底板，也可以在导热绝缘树脂薄膜上形成较小间隙和较大厚度的金属电路层，这样结构的模块热阻低，变形小，可靠性高；不仅如此，实际应用中，在避免电压异常升高超过器件承受范围造成损坏(这点很多保护电路都有该功能)，实现保护的同时，还能够在电压持续异常升高的时候，在实施保护的时候进行高压的恒电压控制，因此，本发明所设计功率半导体模块在实际应用中，不仅仅是简单的关闭升压电路。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其中，功率半导体模块封装结构，包括金属底板、基层、功率半导体芯片和金属绑定线；其特征在于：所述基层包括导热绝缘树脂薄膜和金属电路层，其中，金属电路层设置于导热绝缘树脂薄膜的上表面，导热绝缘树脂薄膜的下表面设置于金属底板上表面，功率半导体芯片设置于金属电路层上表面；金属绑定线的一端与功率半导体芯片上表面相连接，金属绑定线的另一端与基层中金属电路层的上表面相连接；或者金属绑定线的两端分别连接基层中金属电路层不同区域的上表面；其特征在于，包括如下步骤：
步骤A1.采用预选加工工艺，单独获得所述金属电路层，且金属电路层中各间隙的两侧均为竖直面或者斜面，然后进入步骤A2；
步骤A2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层压接于所述导热绝缘树脂薄膜上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜的玻璃转化温度点，然后进入步骤A3；
步骤A3.针对金属电路层中的各间隙，分别灌入可固化绝缘材料，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度高于金属电路层上表面，然后进入步骤A4；
步骤A4.采用研磨方法，去除高于金属电路层上表面的可固化绝缘材料，然后进入步骤A5；
步骤A5.采用压机以预设第二压力、第二温度，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤A6；
步骤A6.采用压机将导热绝缘树脂薄膜下表面压接于所述金属底板上表面，然后将功率半导体芯片设置于金属电路层上表面，并连接金属绑定线。
2.根据权利要求1所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于：所述可固化绝缘材料为环氧树脂；
所述步骤A1中，采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得所述金属电路层；
所述步骤A5中，采用压机以预设第二压力、第二温度，在真空环境下，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接。
3.根据权利要求1所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于：所述导热绝缘树脂薄膜中包含氮化硼填充物、或氮化铝填充物，或其它提高导热系数的填充物。
4.一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其中，功率半导体模块封装结构，包括金属底板、基层、功率半导体芯片和金属绑定线；其特征在于：所述基层包括导热绝缘树脂薄膜和金属电路层，其中，金属电路层设置于导热绝缘树脂薄膜的上表面，导热绝缘树脂薄膜的下表面设置于金属底板上表面，功率半导体芯片设置于金属电路层上表面；金属绑定线的一端与功率半导体芯片上表面相连接，金属绑定线的另一端与基层中金属电路层的上表面相连接；或者金属绑定线的两端分别连接基层中金属电路层不同区域的上表面；其特征在于，包括如下步骤：
步骤B1.采用预选加工工艺，单独获得所述金属电路层，且金属电路层中各间隙开口位置两侧之间的间距小于间隙底部两侧之间的间距，然后进入步骤B2；
步骤B2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层压接于所述导热绝缘树脂薄膜上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜的玻璃转化温度点，然后进入步骤B3；
步骤B3.针对金属电路层中的各间隙，分别灌入可固化绝缘材料，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度低于金属电路层上表面，然后进入步骤B4；
步骤B4.采用压机以预设第二压力、第二温度，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤B5；
步骤B5.采用压机将导热绝缘树脂薄膜下表面压接于所述金属底板上表面，然后将功率半导体芯片设置于金属电路层上表面，并连接金属绑定线。
5.根据权利要求4所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于，所述步骤B1中，金属电路层中各间隙开口位置的两侧面上、均存在向内侧方向的延长部；所述步骤B3中，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度高于间隙开口位置延长部的下表面，且低于金属电路层上表面。
6.根据权利要求4所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于：所述可固化绝缘材料为环氧树脂；
所述步骤B1中，采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得所述金属电路层；
所述步骤B4中，采用压机以预设第二压力、第二温度，在真空环境下，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接。
7.根据权利要求4所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于：所述导热绝缘树脂薄膜中包含氮化硼填充物、或氮化铝填充物，或其它提高导热系数的填充物。
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