(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111353855.9 (22)申请日 2021.11.16 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第二十九研 究所 地址 610036 四川省成 都市金牛区营康西 路496号 (72)发明人 羊慧　陈显才　方杰　蒋瑶珮　 崔西会　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 罗强 (51)Int.Cl. H05K 5/02(2006.01) H05K 1/02(2006.01) H05K 1/11(2006.01)H05K 7/14(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种高密度集成的大功率电子模块 (57)摘要 本发明提供了一种高密度集成的大功率电 子模块， 包括结构功能一体化的盒体与盖板、 印 制板电路， 盒体中开设有凹腔， 盒体凹腔底部与 盖板结构内侧均布置有电气互联的电子器件与 三维共形电路以及电连接器， 盖板安装在盒体开 设的凹腔上， 在内部形成封闭腔体， 印制板电路 设置在腔体内， 印制板电路分别与盖板和盒体上 的电连接器电气互联。 本发明提出的方案创造性 地在传统电子模块的盒体或盖板上增加了电路 功能， 将模块中的纯结构 件变成了结构功能一体 化的功能构 件， 同时极大的优化了模块内部分高 热器件的散热路径； 在不增加模块外形尺寸及外 部散热条件的前提下， 提高模块内的空间利用率 和集成密度， 改善 部分高热器件的散热性能。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 114071919 A 2022.02.18 CN 114071919 A 1.一种高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 包括结构功能一体化的盒体与盖 板、 印制板电路， 盒体中开设有凹腔， 盒体凹腔底部与盖板结构内侧均 布置有电气互联的电 子器件与三维共形电路以及电连接器， 盖板安装在盒体开设的凹腔上， 在内部形成封闭腔 体， 印制板电路设置在腔体内， 印制板电路分别与盖 板和盒体上的电连接器电气互联。 2.根据权利要求1所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 三维共形电路包 括绝缘介质层与电路层， 绝缘介质层设置在电路层与盒体和/或盖板之间， 用于介质分隔； 电路层为实现电路功能的金属电路走线层， 并于电连接器连接 。 3.根据权利要求2所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 所述三维共形电 路为单层电路， 绝缘介质层与电路层依次布置在盒体凹腔或盖板表面； 或， 三 维共形电路为 多层电路， 每层电路层之间以及电路层与盒体凹腔或盖板表面均设有一层绝缘介质层， 电 路层之间的绝 缘层上设置有互联通 孔， 用于实现不同电路层的互联。 4.根据权利要求1或2所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 位于盒体内 的电子器件底部主散热面直接与盒体凹腔接触， 电子器件引脚焊接至盒体内的三 维共形电 路的电路层上； 位于盖板上 的电子器件底部主散热面直接与盖板接触， 电子器件引脚焊接 至盖板上的三维共形电路的电路层上。 5.根据权利要求4所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 所述印制板电路 由电路板、 电子器件以及电连接装置组成， 电子器件与电连接装置均安装在电路板正反两 面， 其中一面的电连接装置与盒体内的电连接器电气互联， 另一面的电连接装置与盖板上 的电连接器电气互联。 6.根据权利要求5所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 所述盒体在上下 两面均开设凹腔， 每一凹腔内均对应布置有电子器件、 三 维共形电路以及电连接器； 两块布 置有电子器件、 三维共形电路以及电连接器的盖板分别安装在凹腔上， 每个凹腔 内均设有 印制板电路， 分别与对应的盖 板和凹腔内的电连接器电器互联。 7.根据权利要求1所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 所述三维共形电 路与所在盖 板或盒体凹腔的形状共形。 8.根据权利要求1所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 所述盒体与盖板 均采用高导热的金属材 料或导热性能良好的非金属材 料制成。 9.根据权利要求1所述的高密度集成的大功率电子模块， 其特征在于， 所述盒体与盖板 之间为平面、 曲面或多平面 拼接中其中一种构型。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114071919 A 2一种高密 度集成的大功率电子模块 技术领域 [0001]本发明涉及电子单 元/模块领域， 特别涉及一种高密度集成的大功率电子模块。 背景技术 [0002]随着电子设备小型化不断发展及其功能性能不断提升， 如何在有限空间内进一步 提高电子模块的集成密度以及在高集成度的情况下满足其不断攀升的散热需求， 是电子行 业中需要持续 攻克和突破的技 术难题。 [0003]如图1所示， 现有电子模块 的典型构型为 “结构盒体1+印制板电路2+结构盖板3 ”， 其中印制板电路2安装在结构盒体1内， 结构盖板3安装在结构盒体1上形成相对封闭的空 间， 保护内部印制 板电路2免受外部电磁及其他物理环境的影响。 印制 板电路2上布置有电 子器件22， 其中高热器件主要通过电路板21、 结构盒体上的散热凸台11或结构盖板上的散 热凸台31进行散热。 [0004]现有常用的提升电子模块 集成度的方式为： [0005]1)如图2所示， 将结构盒体由单面开腔形式变为双面开腔形式， 具体为在结构盒体 1正反两面均设置凹腔用于安装印制板电路2， 并配合正反两面的结构盖板3形成双层的电 子模块。 该种方式一定程度上提升了模块的集 成度， 但高热器件的散热方式并没有改变， 且 由于正反两面的印制板电路共用结构盒体底板作为散热通路， 模块整体的散热性能有 所恶 化。 [0006]2)如图3所示， 在印制板电路上2加装印制板扣板4， 印制板扣板4也是一块印制板 电路， 它通过其上的电连接器41与主印制板电路2上的电连接装置23进 行电气互连。 该方式 增加了模块的印制 板布板面积， 一定程度上提升了集成密度。 但没有改变印制 板上高热器 件的散热方式， 而且布置在两块印制板相向面上的高热器件不能通过结构盒体或结构 盖板 上的散热凸台进行散热， 一定程度上恶化了模块的散热能力。 [0007]综上所述， 现有常用的提升电子模块集成密度的方式， 对于模块集成度的提升有 限， 且对于模块的散热性能有所恶化。 发明内容 [0008]针对现有技术中存在的问题， 提供了一种高密度集成的大功率电子模块， 旨在针 对大功率、 高散热、 高集成要求， 可在现有技术的两种解决方案的基础上进一步提升模块的 集成密度， 并大幅 改善模块内部分高热器件的散热能力。 [0009]本发明采用的技术方案如下： 一种大功率电子模块， 包括结构功能一体化的盒体 与盖板、 印制板电路， 盒体中开设有凹腔， 盒体凹腔底部与盖板结构内侧均 布置有电气互联 的电子器件与三维共形电路以及电连接器， 盖板安装在盒体开设的凹腔上， 在内部形成封 闭腔体， 印制板电路设置在腔体内， 印制板电路分别与盖 板和盒体上的电连接器电气互联。 [0010]进一步的， 所述三维共形电路包括绝缘介质层与电路层， 绝缘介质层设置在电路 层与盒体和/或盖板之间， 用于介质分隔； 电路层为实现电路功能的金属电路走线层， 并于说　明　书 1/6 页 3 CN 114071919 A 3