用于密封地接合Cu部件的玻璃系统以及用于电子部件的壳体技术方案

技术编号:14756215 阅读:99 留言:0更新日期:2017-03-02 22:28
本发明专利技术涉及用于密封地接合Cu部件的玻璃系统以及用于电子部件的壳体。特别地,本发明专利技术涉及一种用于电子部件例如LED和/或FET的壳体。一般地,本发明专利技术提出使用碱性钛硅酸盐玻璃来构造所述壳体,这尤其是允许构造极度密封的壳体。该壳体是一种用于容纳电子功能元件特别是LED和/或FET的壳体。该壳体包括基体。该基体包括上表面,该上表面至少在某些部分限定至少一个电子功能元件的安装区域,以使得该基体形成用于所述至少一个电子功能元件的吸热器,该基体还包括下表面和侧表面。该壳体还包括至少一个用于至少一个电子功能元件的连接体,所述连接体至少通过玻璃层接合至所述基体,其中,所述连接玻璃层由碱性钛硅酸盐玻璃形成。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年3月5日、申请号为201280012176.8、专利技术名称为“用于密封地接合Cu部件的玻璃系统以及用于电子部件的壳体”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于密封地接合Cu部件的玻璃系统以及用于电子部件的壳体。特别地,本专利技术涉及一种用于诸如FET和/或LED的电子部件的壳体,并且涉及用于制造这样的壳体的特别适当的玻璃的用途。
技术介绍
将诸如所谓的大功率发光二极管(LED)或场效应晶体管(FET)的电子部件封装在塑料和树脂结构中即有机壳体中,是如今的习惯作法。然而,布置在这样的壳体中的部件受可能的环境影响无法充分密封地封装。这可能导致材料、表面、和/或电气连接的劣化。此外,举一个动力电子装置的例子,已经发现树脂的耐热性在高输出电子部件例如5WLED或FET的情况下是成问题的。已经在专利申请WO2009/132838A1中描述了克服这些缺点的技术。该专利申请的内容通过参考而完全并入本专利申请中。在该专利中描述基本完全无机的壳体,该壳体是包括金属基部和布置在该基部的上表面上的金属头部的复合结构的壳体。这些部分借助于玻璃层接合在一起。光电功能元件例如位于基部上。在基部上方的头部形成如下的反射体,该反射体特别是用于自光电功能元件发射辐射或通过光电功能元件接收辐射。当接合基部、玻璃层、和头部时,玻璃层被加热直至该玻璃达到如下的粘度为止,玻璃在该粘度下胶粘,并且基部和头部借助于第一玻璃层形成复合结构。其中描述的壳体已经被证明是非常有利的。特别地,玻璃接合允许产生具有增强的耐温性的密封的封装。该技术允许利用上述优势经济地生产小壳体。
技术实现思路
考虑到上述的现有技术背景,本专利技术的目的是为电子部件尤其是为大功率FET和/或LED提供可选的壳体。特别地,希望进一步提高壳体的密封性质和/或长期稳定性。根据独立权利要求,通过用于容纳电子功能元件的壳体以及通过使用碱性钛硅酸盐玻璃来产生的这样的壳体的方法,已经实现了这些目的。在从属权利要求中阐明提出了本专利技术壳体的有利的实施方式。一般地,本专利技术提出使用碱性钛硅酸盐玻璃来生产所述壳体,这特别是允许形成极度密封的壳体。这种玻璃并且尤其是下文列出的玻璃迄今仅被用于上釉。通过上釉,该玻璃被烘焙到金属表面上以产生极薄且硬的保护涂层。例如,所谓的瓷釉被应用于罐、烤箱、冷冻机等,用于密封目的。在此处,碱性钛硅酸盐玻璃首次被用于封装,即,用于形成微电子中的壳体。上釉的重点在于例如罐的密封。结构或机械强度基本上由待密封的基底提供。专利技术人现在已经发现,根据本专利技术的玻璃并且特别是下文提及的玻璃的种类不仅对于密封有用而且对接合部件特别是铜基部件也有用。根据本专利技术的玻璃并且特别是下文列出的玻璃的种类提供产生壳体所需的机械和结构强度,并且特别是允许提供大于上釉的所需的层厚度。优选地,根据本专利技术的碱性钛硅酸盐玻璃并且特别是下文列出的玻璃被用于封装电气和/或电子和/或光电部件。详细地,本专利技术提供用于容纳电子和/或光电功能元件特别是LED和/或FET的壳体。根据本专利技术的壳体是包括如下部分的壳体:-基体,该基体具有上表面,该上表面至少部分地限定用于至少一个电子功能元件的安装区域,以使得该基体形成用于至少一个电子功能元件的吸热器,并且该基体还具有下表面和侧表面;和-至少一个用于至少一个电子功能元件的连接体,该至少一个连接体至少通过玻璃层接合至所述基体;其中,所述粘结玻璃层由碱性钛硅酸盐玻璃提供。基体和连接体包含金属,优选具有从13至25×10-6K-1的平均线性热膨胀系数α的金属。特别地,使用铜或铜合金。本专利技术的范围还包括碱性钛硅酸盐玻璃的如下的用途,其用以生产用于容纳电子和/或光电功能元件特别是LED和/或FET的壳体。所述至少一个功能元件被布置或已经被布置在所述基体上。一方面,所述基体构成所述功能元件的支撑构件。因此,所述基体还可以被称为载体或基部。另一方面,所述基体构成所述功能元件的吸热器。所述基体可以整件形成或分段形成,并且可以例如由层组成。另外,通道,即所谓的热通孔可以形成在所述基体中。在已经被安装在壳体中或被放置在基体上之后,功能元件与基体直接接触。基体的上表面通常是基体的功能元件位于其上的那一侧。所述功能元件可以例如被胶合到和/或焊接到所述基体。优选地使用无铅软焊料作为焊料。可以使用的胶粘剂优选地是导电胶粘剂,例如富含银的环氧树脂。因此,表述直接接触也指的是经胶粘剂、焊料或粘结剂接触。根据本专利技术,由于所述基体也构成功能元件的吸热器,所以它包含显示适当的热导率的材料。优选地,所述基体具有至少约50W/mK、优选地至少约150W/mK的热导率。所述基体可以被热结合到其它部件。优选地,所述基体和/或头部包含至少一种金属或者由金属或合金制成。特别地,所述金属或合金是选自铜、铝、奥氏体钢、和奥氏体不锈钢的至少一种。一般地,在所述上表面的平面图中,所述基体具有从约9mm2至约1000mm2、优选地不大于约400mm2或50mm2的表面积。其高度范围通常是从约0.1mm至约10mm,优选地最高达约2mm。关于所述基体的其它可能的实施方式,参考文献WO2009/132838A1中描述的基部。所述至少一个连接体是用于为放置在基体上表面上的功能元件提供电连接的连接体。一般地,该连接体允许在基体的上表面并且因此在功能元件的上表面与环境之间建立连接。所述至少一个连接体是固体。特别地,它被设置为金属板和/或金属触销。优选地,它甚至可能在轻微压力下,例如当被用手指压缩时,是可变形的。它不构成例如使用PVD工艺在基体上沉积或生长的层。所述连接体包含金属或合金或者由金属或合金组成。所述金属或合金是选自铜、铝、奥氏体钢、和奥氏体不锈钢的至少一种。如果所述连接体被实施为板,则连接体在其上表面的平面图中具有从约9mm2至约1000mm2、优选地不大于约400mm2或50mm2的表面积。其高度范围通常从约0.1mm至约5mm,优选地最高达约2mm。关于作为金属板的连接体的其它可能的实施方式,参考文献WO2009/132838A1中描述的头部。触销是相对于其长度具有大幅减小的横截面积的细长金属部件。它是针形或钉子状部件。它可以包括仅一个直线分支,或还可以具有至少一个弯曲部分。因此,在一个实施方式中,所述触销特别是至少在其部分中可以被设置为基本直的或I形状的销。然而,在另一实施方式中,所述触销特别是至少在其部分中可以被设置为钩或L形状。金属线也将被理解为触销。如果所述连接体被体现为触销,则该连接体的横截面积的范围通常从约0.1mm2至约16mm2,优选地最高达到不大于约3mm2,更优选地最高达到不大于约0.8mm2。所述连接体与所述基体电绝缘。该连接体至少其部分由玻璃层隔开,和/或该连接体至少其部分被布置成与所述基体隔开。所述玻璃是用于将所述基体接合到所述连接体并且使所述基体与所述连接体绝缘的玻璃。所述玻璃的软化温度在用于所述基体和/或连接体的材料的熔化温度下方的区域中。为了接合或在接合时,所述玻璃处于或已经被加热到具有如下粘度的程度,在该粘度下部件相互胶粘。在接合时,所述玻璃优选地具有从107Pa·s至约103Pa·s的粘度。例如在熔炉中完成加热。所采用的玻璃是本文档来自技高网
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用于密封地接合Cu部件的玻璃系统以及用于电子部件的壳体

【技术保护点】
一种电子和/或光电元件的壳体(100),所述壳体(100)包括至少一个金属制成的体(30),所述体(30)由玻璃(20)封装或接合到玻璃(20);其中所述玻璃(20)是碱性钛硅酸盐玻璃。

【技术特征摘要】
2011.03.07 DE 102011013276.7;2011.03.07 DE 10201101.一种电子和/或光电元件的壳体(100),所述壳体(100)包括至少一个金属制成的体(30),所述体(30)由玻璃(20)封装或接合到玻璃(20);其中所述玻璃(20)是碱性钛硅酸盐玻璃。2.根据前述权利要求所述的壳体(100),其中所述金属具有13至25×10-6K-1的线性热膨胀系数α。3.根据权利要求1所述的壳体(100),其中所述体(30),特别是在与所述玻璃(20)的界面处,包含铜和/或铜合金、和/或铝、和/或奥氏体钢、和/或奥氏体不锈钢。4.根据前述权利要求中的任一项所述的壳体(100),其中所述碱性钛硅酸盐玻璃具有如下的组成(以重量%计):5.根据前述权利要求中的任一项所述的壳体(100),其中碱性钛硅酸盐玻璃具有如下的组成(以重量%计):优选具有如下的组成6.根据前述权利要求中的任一项所述的壳体(100),其中所述碱性钛硅酸盐玻璃具有如下的组成(以重量%计):优选具有如下的组成:7.根据前述权利要求中的任一项所述的壳体(100),其中所述至少一个体是连接体,由于所述玻璃,所述连接体与基体隔开,和/或所述连接体至少部分地被布置成与基体隔开。8.根据权利要求7所述的壳体(100),其中所述玻璃使所述连接体与所述基体电绝缘。9.根据权利要求7所述的壳体(100),其中所述连接体是触销。10.根据权利要求7所述的壳体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·黑特勒马蒂亚斯·林特
申请(专利权)人:肖特公开股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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