用于发热电子部件的承载和散热的电子部件载体制造技术

一种用于至少一种发热电子部件(150；251、252、351、352、353、354、451、452)的承载和散热的部件载体，部件载体包括外层结构(110、115、210、215、310、315、410、415)、相邻于外层结构布置的电绝缘层(120、125、220、225、320、325、420、425)以及相邻于电绝缘层在与外层结构相对的一侧上布置的导热结构(130、230、331、332、430)，导热结构适用于热耦合至至少一种发热电子部件，其中外层结构适用于接收由导热结构辐射出的热辐射并通过围绕部件载体的传热介质经由对流把相应的热量从部件载体传输走。

Electronic component carrier for carrying and dissipating heat of electronic components

A component carrier for at least one kind of heating electronic components (150; 251, 252, 351, 352, 353, 354, 451, 452). The component carrier includes the outer layer structure (110, 115, 210, 215, 215, 310, respectively), and the electrical barrier adjacent to the layout of the outer layer. And the heat conduction structures (130, 230, 331, 332, 430) adjacent to the outer layer of the electrical insulating layer, which are suitable for thermal coupling to at least one heating electronic component, in which the outer structure is suitable for receiving heat radiated by the heat conduction structure and passing through the heat transfer medium around the component carrier. Convection heat transfers the corresponding heat from the component carrier.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于发热电子部件的承载和散热的电子部件载体本专利技术涉及电子部件载体(器件载体，componentcarrier)、电子设备和制造电子设备的方法。电子部件在工作期间产生热量，而因此必须有某种散热以保持适当的工作温度并保护免于故障和损坏。通常，电子部件被安装在电子部件载体上或被封装在电子部件载体内，并且通过各种附加的热传输特征诸如散热片和/或鼓风机来提供散热。关于对低成本下的小形状因素和改进性能的不断需要，依然有散热解决方案的改进空间。本专利技术的目的在于以简单且紧致的方式使电子部件能够高效散热(冷却，cooling)。为了实现上述目的，提出了根据独立权利要求所述的部件载体、电子设备以及制造电子设备的方法。根据本专利技术的第一方面，提供了用于至少一个发热电子部件的承载和散热的部件载体。本部件载体包括(a)外层结构、相邻于外层结构布置的(b)电绝缘层以及相邻于电绝缘层在与外层结构相对的一侧上布置的导热结构，该导热结构适用于热耦合至至少一个发热电子部件。该外层结构适用于接收由导热结构辐射出的热辐射，并通过围绕该部件载体的传热介质经由对流把相应的热量从部件载体传输走。本专利技术的这方面基于以下想法：将导热结构耦合以接收来自于至少一个发热电子部件的热量(在工作期间)。相应的热能作为热辐射由导热结构朝向外层结构辐射，该外层结构接收能量，并经由对流将其作为热量传输走。因此，该部件载体为至少一个发热部件提供有效的散热。在本申请上下文中，术语“部件载体”可以特别地指代任何支撑结构，其能够在其上或其中容纳一个或多个电子部件以提供机械支撑和电气连接二者。在本申请的上下文中，术语“外层结构”可以特别地指代形成该部件载体的外部部分诸如外表面的分层结构。在本申请的上下文中，术语“导热结构”可以特别地指代包括能够导热并能够辐射出热辐射即电磁辐射的材料的结构，诸如分层结构。换言之，外层结构、电绝缘层和导热结构实质上形成了分层结构，其中，电绝缘层被布置在外层结构和导热结构之间。导热结构能够与至少一个电子部件热耦合，以从该电子部件接收热量，例如经由该电子部件的电极。一旦导热结构的温度上升，其辐射出热辐射，该热辐射传播通过电绝缘层并射到外层结构上。该外层结构接收热辐射，并借助于对流，例如经由周围的空气，将相应的热量从部件载体传输走。总而言之，该部件载体能够以简单、紧致且相对廉价的封装为电子部件提供极佳的散热。根据本专利技术的示例性实施方式，外层结构包括相邻于电绝缘层布置的第一层。换言之，该第一层接收由导热结构所辐射的热辐射，在这个意义上，该第一层构成了该外层结构的内层。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该第一层适用于吸收热辐射。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该第一层包括红外线吸收材料。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，红外线吸收材料是红外线吸收膜或涂层，特别是基于碳纳米管/纳米金刚石的薄膜涂层或超吸收性的黑涂层(BlackCoating)。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该第一层适用于使由所述导热结构所辐射的热辐射以预定的方向，优选地以与外层结构平行的方向偏转。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，第一层包括波导结构(waveguidestructure)，该波导结构适用于将所偏转的热辐射从外层结构引导走。特别地，波导器(waveguide)可以由光子晶体形成，以这种方式使得该波导器可以偏转入射的热辐射(例如与该外层结构的表面相切)，并将该热辐射从所述结构引导走。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该外层结构进一步适用于防止射到该外层结构的外部热辐射传播通过外层结构。在本申请上下文中，术语“外部热辐射”可以特别地指代源于该部件载体外部的一个或多个源的热辐射，诸如源于周围空气的IR(红外线)、阳光、电光等。换言之，外层结构还防止射到外层结构的外部热辐射传播通过外层结构，使得基本上没有额外热量经过外层结构被接收。因此，外层结构防止了对部件载体的散热功能不利的额外热量进入部件载体(尤其是导热结构)。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，外层结构还包括防止热辐射传播通过该外层结构的第二层。因此，当第一层(如上所述)构成了外层结构的内层时，第二层被布置以暴露在外部热辐射下，并防止该外部热辐射传播通过该外层结构，从这个意义上，该第二层构成了该外层结构的外层。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该第二层适用于反射热辐射。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该第二层包括红外线反射材料。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该红外线反射材料从由PaliogenBlackL0086、SicopalBlackL0095、XfastBlack0095、LuconylNGBlack0095、含有PbS的半导体膜和含有PbS的半导体膜所构成的组中选取。这些材料展现出极佳的红外线反射特性。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该第二层适用于使射到所述外层结构的外部热辐射以预定的方向偏转。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该第二层包括波导器结构，该波导器结构适用于将所偏转的热辐射从该外层结构引导走。特别地，该波导器可以由光子晶体形成，以这种方式其偏转入射的热辐射(例如与该外层结构的表面相切)，并将该热辐射从该结构引导走。在该第一层和第二层二者都包括波导器结构的实施方式中，单个的波导器结构可被用于两个层，或者每层可以包括其自己的单独的波导器结构。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，电绝缘层包括热辐射基本上可穿透的，特别是红外线可穿透的，电绝缘且热绝缘材料。这种电绝缘且热绝缘材料的实例包括从由树脂，尤其是双马来酰亚胺-三嗪树脂、氰酸酯、玻璃，尤其是玻璃纤维、预浸材料、聚酰亚胺、液晶聚合物、基于环氧的积层膜、FR4材料、陶瓷和金属氧化物所构成的组中选取的材料。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该导热结构包括在室温下具有辐射系数等于或大于0.7的材料，该辐射系数诸如等于或大于0.75、诸如等于或大于0.80、诸如等于或大于0.85、诸如等于或大于0.90、诸如等于或大于0.95。在本申请的上下文中，术语“辐射系数”指代本体发出电磁辐射的效率。该辐射系数通常以ε标示，并且(取值)在0(没有热辐射的发出)和1(最理想的热辐射的发出)之间，即0≤ε≤1。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，导热结构包括从由氧化亚铜、粗铜(roughcopper)和二氧化钒所构成的组中选取的材料。这些示例性材料在室温下展现出大于0.7的极佳的辐射系数。根据本专利技术的进一步的示例性实施方式，该部件载体还包括(a)又一电绝缘层，该又一电绝缘层被布置在与相对于电绝缘层的导热结构的侧边上，并且还包括(b)又一外层结构，该又一外层结构相邻于与导热结构相对的侧边上的又一电绝缘层布置。该又一外层结构适用于接收由该导热结构所辐射的热辐射，并通过围绕该部件载体的传热介质，经由对流将相应的热量从该部件载体传输走。换言之，该又一外层结构在导热结构的另一侧上(即在导热结构的与外层结构相对的一侧上)构成部件载体的又一外部部分或外表面。该又一电绝缘层被布置于该导热结构和该又一外层结构之间。因此，根据这个示例性实施方式的部件载体包括具有五个层的分层结构，该五个层以如下顺序布置：外层结构(形成例如部件载体的上表面)、电绝缘层、导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种部件载体，用于至少一个发热电子部件(150；251、252、351、352、353、354、451、452)的承载和散热，所述部件载体包括：外层结构(110、115、210、215、310、315、410、415)，相邻于所述外层结构布置的电绝缘层(120、125、220、225、320、325、420、425)，以及相邻于所述电绝缘层在与所述外层结构相对的一侧上布置的导热结构(130、230、331、332；430)，所述导热结构适用于热耦合至所述至少一个发热电子部件，其中所述外层结构适用于接收由所述导热结构所辐射的热辐射，并通过围绕所述部件载体的传热介质经由对流将相应的热量从所述部件载体传输走。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.01 DE 102015116666.61.一种部件载体，用于至少一个发热电子部件(150；251、252、351、352、353、354、451、452)的承载和散热，所述部件载体包括：外层结构(110、115、210、215、310、315、410、415)，相邻于所述外层结构布置的电绝缘层(120、125、220、225、320、325、420、425)，以及相邻于所述电绝缘层在与所述外层结构相对的一侧上布置的导热结构(130、230、331、332；430)，所述导热结构适用于热耦合至所述至少一个发热电子部件，其中所述外层结构适用于接收由所述导热结构所辐射的热辐射，并通过围绕所述部件载体的传热介质经由对流将相应的热量从所述部件载体传输走。2.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述外层结构包括相邻于所述电绝缘层布置的第一层(111、116、211、216、311、316、411、416)。3.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述第一层适用于吸收热辐射。4.根据权利要求2或3所述的部件载体，其中，所述第一层包括红外线吸收材料。5.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述红外线吸收材料为红外线吸收膜或涂层，特别是基于碳纳米管/纳米金刚石的薄膜涂层或超吸收性的黑涂层。6.根据权利要求2所述的部件载体，其中，所述第一层适用于使由所述导热结构所辐射的热辐射以预定的方向偏转。7.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述第一层包括适用于将所偏转的热辐射从所述外层结构引导走的波导结构。8.根据权利要求1至7中任一项所述的部件载体，其中，所述外层结构还适用于防止射到所述外层结构的外部热辐射传播通过所述外层结构。9.根据权利要求8所述的部件载体，当其至少从属于权利要求2时，其中，所述外层结构还包括适用于防止热辐射传播通过所述外层结构的第二层(112、117、212、217、312、317、412'、417')。10.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述第二层适用于反射热辐射。11.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述第二层包括红外线反射材料，诸如从由PaliogenBlackL0086、SicopalBlackL0095、XfastBlack0095、LuconylNGBlack0095、含有PbS的半导体膜和含有PbSe的半导体膜所构成的组中选取的红外线反射材料。12.根据权利要求9所述的部件载体，其中，所述第二层适用于使射到所述外层结构的外部热辐射以预定的方向偏转。13.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述第二层包括适用于将所偏转的热辐射从所述外层结构引导走的波导结构。14.根据前述权利要求中任一项所述的部件载体，其中，所述电绝缘层包括热辐射可穿透的，特别是红外线可穿透的，电绝缘且热绝缘材料。15.根据前述权利要求中任一项所述的部件载体，其中，所述导热结构包括具有等于或大于0.7的辐射系数的材料。16.根据前一权利要求所述的部件载体，其中，所述导热结构包括从由氧化亚铜、粗铜和二氧化钒所构成的组中选取的材料。17.根据前述权利要求中任一项所述的部件载体，还包括：又一电绝缘层，所述又一电绝缘层布置在所述导热结构的与所述电绝缘层相对的一侧上，以及又一外层结构，所述又一外层结构相邻于所述又一电绝缘层布置在与所述导热结构相对的一侧上，其中所述又一外层结构适用于接收由所述导热结构所辐射的热辐射，并通过围绕所述部件载体的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·西尔瓦诺·德索萨，
申请(专利权)人：奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT