电子组件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种电子组件(50、50′)，具有包括多层结构(10)的印刷电路板结构，所述多层结构具有至少两个导电层(12、14)，并且具有与所述两个导电层(12、14)连接的附加的无源构件(C、C′；L)，其中，所述两个导电层(12、14)各具有至少一个延长超出多层结构(10)的区段，用以构成连接区(12.2、14.1、14.2)，并且其中，所述无源构件(C、C′；L)直接与连接区(12.2、14.1、14.2)接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子组件及其制造方法
本专利技术涉及一种电子组件及其制造方法，以及涉及一种例如用于汽车的电动机。已知例如形式上为DCB模件(DirectCopperBonding铜瓷直接键合)的电力电子设备的电子构件或电子元件或组件。在这里大多涉及带有被钎焊的功率半导体的陶瓷基体，在该功率半导体上连接有其他必要的(无源)构件。在逆变器/整流器中，这些构件可以是电容器(尤其薄膜电容)和电感。因此，根据本专利技术，提供了一种电子组件，具有包括多层结构的印刷电路板结构，所述多层结构具有至少两个导电层，并具有与所述两个导电层连接的附加的无源构件，其中，所述两个导电层各具有至少一个延长超出多层结构的区段，用以构成连接区，并且其中，所述无源构件直接与连接区接触，并提供了上述这种电子组件的制造方法，并且提供了一种由带有集成的功率半导体和附加的无源构件的印刷电路板多层结构组成的装置，其中，所述无源构件的连接区直接从印刷电路板多层结构引出并直接与所述无源构件连接，并且提供了一种电动机，该电动机包括设计为整流/逆变系统的上述电子组件，其中，为构成冷源，所述印刷电路板多层结构直接安装在电动机的冷却区上。根据本专利技术的电子组件具有带有多层结构的印刷电路板结构。所述多层结构按己知的方式包括至少两个导电层。本专利技术规定，这两个导电层的每一层这样延伸，从而使所述导电层具有超过多层结构伸出的区段，所述区段被定义为用于与附加的无源构件构成直接接触的连接区。这些连接区可例如设计为板状或条状的。这可以明显减小在已知的DCB模件中由于其较长的导线和接头而大幅存在的寄生电感。此外可以将功率半导体短且低感应地连接在多层结构内并实现紧凑的结构。在有源与无源构件之间尤其通过焊接形成的连接点的数量减少，因为只有从印刷电路板核心区伸出的连接区才必须与无源构件连接。附加的无源构件例如可以是电容器和/或电感和/或电阻。为了制造根据本专利技术的电子组件而制备多层结构，所述多层结构带有导电的支承层和至少另一个导电层。所述支承层和所述另一个导电层带有超过多层结构核心区伸出的层区段。至少部分去除不需要作为连接区的层区段，并且也至少部分去除超过核心区伸出的预浸料层区段。在必要时，剩余的超过核心区伸出的层区段为了构成用于无源构件的连接区而被弯曲。这意味着，在没有附加的中间连接点的情况下，通过集成在内和超过原本的层状结构伸出的连接区而特别简单地制造一种用于直接低感应地连接无源构件的紧凑的组件。根据一种变形方式，在至少部分去除(层区段)的步骤前，在所述另一个导电层伸出的层区段与支承层伸出的层区段之间形成至少一个层间电接触头，以及将所述另一个导电层伸出的层区段与此另一个导电层分离。由此达到，这两个超过多层结构伸出的连接区处于相同的平面并具有同样的厚度。此外，通过结合超过多层结构伸出的连接区与电感构件、例如铁氧体磁芯，可以有目的形成具有特定值的电感。这种电感构件可以自身单独使用或也可以结合其他无源构件、如电容器共同使用。所述连接区可以具有至少一个凹槽，在该凹槽内包含有用于连接无源构件的接触面。由此便于与无源构件直接连接。接触面可例如借助至少一个固定杆与连接区电连接。因此基于所述固定杆较小的横截面而在钎焊/熔焊时产生较低的传热。所述接触面例如可以这样直接钎焊在薄膜电容器的金属喷镀层上。为所述接触面以及固定杆的设计提供了不同的几何形状。所述固定杆可以被这样设计，即所述固定杆在工作时具有不同的膨胀系数或承受与此相关联的机械应力。所述固定杆例如可以曲折形/蛇曲状延伸，或通过其安装的几何形状允许变形或扭转。由说明书和附图得知本专利技术的其他优点和设计。当然，在不脱离本专利技术的范围的情况下，上面提及的并在下面还要阐述的这些特征，不仅能以已说明的各种组合方式使用，而且也可以以其他组合方式或独立使用。本专利技术为了进行阐述，借助附图中的实施例而非常示意性地且未按尺寸比例地示出了本专利技术，并在下面根据附图详细说明。附图说明图1示出通过本专利技术电子组件的第一实施例的侧向剖视图；图2示出通过本专利技术电子组件的第二实施例的侧向剖视图；图3至6显示出根据本专利技术的连接区的制造过程；图7示出多层结构，其带有在制造根据本专利技术的连接区时使用的隔离层；图8至12显示出根据本专利技术的连接区另一种制造过程；以及图13示出根据本专利技术的连接区设计的俯视图。具体实施方式图1以侧向剖视图方式示出根据本专利技术的电子组件50。所述组件50包括印刷电路板多层结构，所述印刷电路板多层结构具有支承(嵌入的)半导体构件18的支承层12。预浸料层或由前者的预浸料层得到的树脂层20在所述支承层12和半导体构件18的上方延伸，在所述预浸料层或树脂层上具有另一个导电层14。所述另一个导电层14具有与半导体构件18的层间电接触连通。如图所示，在上部导电层14上可以例如通过层压安置逻辑电路40。电子组件的图示实施例涉及电桥装置中的整流/逆变系统和相关的逻辑控制。然而，图示的逻辑电路也可以作为单独的电路存在，并借助常用的连接技术与电力电子部件相连接。在支承层下方，设有通过第二预浸料料层22与所述支承层隔开的第二另一个导电层16。该第二另一个导电层16与支承层12电绝缘地布置，但该导电层的材料厚度及材料性质是这样选择的，使之具有良好的导热性并与此同时达到高的耐击穿强度。本装置通过第二另一个导电层16安装在冷源60上。与冷源60的连接可直接在工厂里完成，从而使根据本专利技术的构件已经与冷却元件整体交货。这可以例如在根据图2中表示的紧凑的结构中提供一种围绕包括冷源在内的多层结构的环形电容器。另一方面，所述组件也可以在规定的地点才与在该处可能已经存在并用作冷源的元件连接。为此，在所述组件下侧(亦即在第二导电层16下侧)可以具有(图中没有表示的)带有足够导热性能的粘结膏层或类似物(参见在下面段落中描述的车辆电动机的例子)。所述支承层12在图1所示的视图中向右超过原来的多层结构伸出，并构成连接区12.2。以类似的方式，所述另一个导电层14沿反方向超过多层结构的“核心区”或“功能区”伸出，以构成连接区14.1。在图示的实施例中，连接区12.2和14.1是用于电容器C的接头，所述电容器C借此与功率半导体的漏极接头或源极接头直接连接。根据本专利技术，连接区12.2和14.1以此方式直接从印刷电路板多层结构引出，并直接与无源构件、例如与在本实施例中的电容器连接。由此实现无源构件在半导体构件18上较短的连接。根据本专利技术的电子组件具有简单的结构、明显更高的结构密度/集成度，以及更低的寄生电感。此外，所述连接区14.1和12.2设计为负载电感L。负载电感L可例如通过一个或多个铁氧体磁芯构成。此外，根据本专利技术的设计，还允许至少一个构成负载电感的铁氧体磁芯直接与冷源60接触。图2示出了本专利技术的电子组件50′的另一种设计，所述设计具有围绕印刷电路板结构设置的环形电容器C′。在这种情况下，漏极/源极连接区12.1、14.1、12.2、14.2形成由支承层12和另一个导电层14组成的结构的两侧，从而总共存在四个连接区12.1、14.1、12.2、14.2。原则上，环形电容器C′可以只与两个接头连接(如在图1所示的实施例中)，不过为了减小寄生电感人们仍令其与四个接头连接，就可以使在环形电容器的金属喷镀层中出现的所述寄生电感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子组件(50、50′)，具有包括多层结构(10)的印刷电路板结构，所述多层结构(10)具有至少两个导电层(12、14)，该电子组件还具有与所述两个导电层(12、14)连接的附加的无源构件(C、C′；L)，其中，所述两个导电层(12、14)各具有至少一个延长超出多层结构(10)的区段，用以构成连接区(12.2、14.1、14.2)，并且其中，所述无源构件(C、C′；L)直接与连接区(12.2、14.1、14.2)接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.21 DE 102011105346.11.一种电子组件(50、50′)，具有包括多层结构(10)的印刷电路板结构，所述多层结构(10)具有至少一个导电的、配备半导体构件(18)的支承层(12)和至少另一个与所述半导体构件(18)相连接的导电层(14)，该电子组件还具有与支承层(12)和导电层(14)连接的无源构件(C、C′；L)，其中，所述支承层(12)和导电层(14)各具有至少一个延长超出多层结构(10)的核心区(K)的区段，所述区段具有设在区段上构成的连接区(12.2、14.1、14.2)，所述连接区通过至少部分去除超过核心区(K)伸出的、不需要作为连接区的层区段(16.1、16.2、14.2)和通过至少部分去除超过核心区(K)伸出的预浸料层区段(20.1、20.2、22.1、22.2)而构成，并且其中，所述无源构件(C、C′；L)直接与连接区(12.2、14.1、14.2)接触。2.按照权利要求1所述的电子组件(50、50′)，其中，所述无源构件是电容器(C、C′)和/或电感(L)。3.按照权利要求2所述的电子组件(50、50′)，其中，所述电容器是围绕印刷电路板多层结构的环形电容器(C′)，和/或其中，设置直接与所述连接区(12.1、12.2、14.1、14.2)连接的负载电感(L)。4.按照上述权利要求之一所述的电子组件(50、50′)，其中，所述印刷电路板多层结构与冷源(60)连接，和/或其中，直接与所述连接区(12.1、12.2、14.1、14.2)连接的负载电感(L)直接与冷源(60)连接，和/或所述电子组件被容纳或浇铸在铸壳(70)内。5.按照权利要求1至3之一所述的电子组件(50、50′)，其中，所述至少一个连接区(12.2、14.1、14.2)具有至少一个凹槽(30)，在所述凹槽(30)内包含有用于接触无源构件的接触面(32)。6.按照权利要求5所述的电子组件(50、50′)，其中，所述接触面(32)被设计用于直接接触薄膜电容器的金属喷镀层，和/或其中，所述接触面(32)借助至少一个固定杆(34)与连接区电连接，和/或其中，所述接触面(32)借助至少一个固定杆(34)与连接区电连接，并且所述固定杆(34)被设计用于在组件工作时承受不同的膨胀系数。7.一种电动机，包括设计为整流/逆变系统的按照前列诸权利要求之一所述的电子组件(50、50′)，其中，为构成冷源(60)，所述印刷电路板多层结构直接安装在电动机的冷却区上。8.一种制造根据权利要求1至6之一所述的电子组件(50、50′)的方法，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：T戈特瓦尔德，C罗斯尔，
申请(专利权)人：施韦策电子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE