能够导热的连接器件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将电路板与冷却体连接起来的能够导热的连接器件。所述连接器件具有扁平地构造的载体。按照本发明专利技术所述载体的至少一部分具有至少一个与载体相背离的、与载体连接的囊体。所述囊体具有围成内腔的包覆套，其中所述内腔被至少部分地或者完全地用优选能够流动的、尤其粘性的导热介质填充。所述包覆套构造用于在压力作用下破裂并且由此释放导热介质。

【技术实现步骤摘要】
能够导热的连接器件
本专利技术涉及一种用于将电路板与冷却体连接起来的能够导热的连接器件。所述连接器件具有扁平地构造的载体。
技术介绍
由现有技术公开的连接装置包括大功率半导体和冷却体，在所述连接装置中大功率半导体借助能够流动的导热介质、例如导热糊或者导热胶粘剂与冷却体导热地连接。为此将所述导热介质借助分配装置涂抹在半导体的或者冷却体的表面上。所述大功率半导体或者与所述大功率半导体连接的电路板随后与所述冷却体组装到一起，其中粘性导热介质在大功率半导体、电路板以及冷却体之间构成导热的桥接。
技术实现思路
按照本专利技术，开头所述类型的载体的至少一部分具有至少一个与所述载体相背离（abweisend）的、与所述载体连接的囊体。所述囊体具有围成内腔的包覆套，其中所述内腔至少部分地或完全地用优选能够流动的、尤其粘性的导热介质填充。所述包覆套构造用于在压力作用下破裂并且由此释放导热介质。借助如此构造的连接器件能够有利地在两个有待相互连接的构件之间产生导热的连接，其中有利地在生产中能够省掉导热介质的分配装置或者分配的方法步骤。这样构造的能够导热的连接器件此外能够有利地与有待连接的构件、例如冷却体连接、例如粘接并且因此有利地作为在制造过程中预装配的组件。能够流动的导热介质构造用于流入或者压入到有待桥接的缝隙中并且填充所述缝隙。导热介质的粘性优选在加工温度下是液态的、也就是自流动的或糊状的，并且因此在通过电路板形成的压力作用下能够流动。在优选的实施方式中所述载体具有织物。所述织物例如是聚酰胺织物或聚酰亚胺织物。在另一种实施方式中，所述载体具有载体膜。所述载体膜优选包括塑料膜、尤其聚酰亚胺膜。在另一种实施方式中，所述载体膜由金属膜构成。所述载体优选柔性地构造。因此所述载体能够有利地例如作为成卷制品以卷绕带的形式制备。在一种优选的实施方式中，所述包覆套由塑料包覆套构成。塑料包覆套例如通过聚酰亚胺包覆套、聚酰胺包覆套、包含或者由弹性体例如硅酮橡胶制成的包覆套来构成。所述包覆套优选具有包覆套壁，其中包覆套的壁厚优选在3到10微米之间、进一步优选地在3到5微米之间。导热介质优选具有含硅酮的糊作为基质。在其他实施方式中所述导热介质具有导热的粘合剂作为基质。导热的粘合剂例如是一种交联的、尤其是自身交联地构成的硅酮粘合剂。通过导热介质能够有利地使半导体模块或者电路板与冷却体之间的缝隙在适应各自的表面结构情况下被导热地桥接，并且因此在所属缝隙中填充绝热的空气体积。优选地，导热介质具有导热地构成的填充颗粒、例如像氧化铝或石墨颗粒一样的陶瓷填充颗粒。所述填充颗粒因此有利地产生了包括所述填充颗粒和粘性基质的连接器件的良好的整体导热能力。在一种优选的实施方式中，所述包覆套由聚酰亚胺膜构成。聚酰亚胺膜则产生连接器件良好的导热能力，就这点而言所述包覆套破裂之后由导热介质包围，并且在组件、例如大功率半导体与冷却体连同导热介质连接在一起之后保留在所述有待连接的组件之间。所述包覆套优选如此薄地构造，从而使得所述包覆套作为囊体的体积的份额不能明显妨碍通过导热介质完成的热传导。在一种优选的实施方式中，连接器件具有至少一个顶刺，其中顶刺与载体连接并且构造及设置用于，在压力作用到载体上时刺入到囊体的包覆套中并且因此释放导热介质。借助顶刺能够有利地在压力作用下使得囊体容易破裂或胀裂。优选地，所述连接器件对于每个囊体具有至少一个顶刺。顶刺优选与载体连接。顶刺优选是塑料顶刺、金属顶刺或陶瓷构成的顶刺。顶刺优选柔性地构造，从而使得顶刺在刺穿囊体包覆套之后在可能与有待连接的组件的表面接触情况下能够扁平地抵靠在所述表面上。在连接器件的一种优选的实施方式中，囊体是球形的。由此囊体能够成本低亷地例如通过倾倒安装到载体上。在另一种实施方式中，囊体枕形地构造。由此能够将囊体有利地以机械的方式安装到载体上。囊体的包覆套例如能够由至少两个半包覆套拼合。对此能够例如以导热介质填充第一半包覆套，并且随后使第二半包覆套与第一半包覆套连接，从而使得导热介质被包含在由所述两个半包覆套包围成的中空腔中。所述半包覆套能够例如互相插接连接、粘合连接或焊接。囊体在球形的情况下优选具有2毫米到5毫米之间的直径。在枕形的情况下所述囊体则优选具有2毫米到5毫米之间的厚度延展。前述包覆套优选具有额定破裂位置，所述额定破裂位置例如形式为纵向延伸的凹痕，其中所述包覆套构造用于在施加压力时在额定破裂位置处破裂并且释放导热介质。本专利技术还涉及一种连接装置，其包括冷却体和至少一个有待冷却的电子结构元件、例如大功率半导体。大功率半导体例如与电路板连接、尤其钎焊连接。所述连接装置还具有至少一个按照前述类型的连接器件。冷却体优选具有凹槽，在所述凹槽中布置连接器件。电子结构元件或电路板借助连接器件与冷却体至少间接地导热地连接，其中至少一个囊体的包覆套已释放导热介质。本专利技术还涉及一种用于将冷却体与电子结构元件连接起来的连接系统。所述连接系统包括冷却体、前述连接器件和带有有待冷却的电子结构元件的电路板，或者只有电子结构元件而没有电路板。所述电子结构元件例如是半导体模块、尤其大功率半导体。大功率半导体例如是集成的半导体模块例如微处理机、晶体三极管尤其场效晶体管，所述场效晶体管例如是MIS场效晶体管或MOS场效晶体管。本专利技术还涉及一种用于将电路板或者半导体模块与冷却体导热地连接起来的方法。在所述方法中，具有至少一个载体和至少一个用粘性的导热介质填充的囊体的连接器件布置在所述冷却体和所述电路板或者所述电子结构元件之间，并且所述电路板被如此压到所述冷却体上，从而使得所述囊体的包覆套破裂并且释放所述导热介质，并且所述导热介质在所述冷却体和所述电路板之间产生导热的连接。优选的是，在所述方法中使囊体的包覆套在冷却体和电路板组装在一起时借助至少一个顶刺或至少一个针刺破，从而使得粘性的导热介质从囊体中流出。附图说明接下来借助附图和其他实施例对本专利技术进行说明。其他有利的变型方案由附图中和具体实施方式中所描述的特征来给出。图1示出了具有电路板和冷却体以及能够导热的连接器件的连接装置的实施例；图2示出了图1中所示的连接装置，其中冷却体与电路板连接并且囊体已释放出导热介质；图3以俯视图示出了图1中所示的连接器件；图4以俯视图示出了图3中所示的连接器件的变型体；图5以剖视图详细示出了图3中所示的连接器件的实施例；图6以剖视图详细示出了图4中所示的连接器件的实施例；图7详细示出了球形囊体的实施例以及用于制造所述球形囊体的示例性的方法；图8详细示出了枕形囊体的实施例以及用于制造所述枕形囊体的示例性的方法。具体实施方式图1以剖视图示意性地示出了用于连接装置1的实施例。连接装置1包括半导体模块2，所述半导体模块与电路板3连接。电路板3在该实施例中包括多个导热的贯穿接触件(Durchkontaktierung)，其中示例性地标示出贯穿接触件4。所述贯穿接触件例如由铜柱体（也被称为通路）构成。连接装置1还包括冷却体5。冷却体5在该实施例中由金属块构成。冷却体5具有凹槽6，其中在凹槽6中设置了导热的连接器件。所述连接器件在该实施例中具有载体7和与载体7连接的囊体。其中示例性地标示出囊体8。囊体8具有包覆套（Hülle）9，所述包覆套围成中空腔。在所述中空腔中容纳着粘性构造的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将电路板(3)与冷却体(5)连接起来的能够导热的连接器件(30、31)，其具有扁平地构造的载体(7)，其特征在于，所述载体(7)的至少一部分具有至少一个与所述载体(7)相背离的、与所述载体(7)连接的囊体(8、12)，其中所述囊体(8、12)具有围成内腔的包覆套(9)，其中所述内腔至少部分地用粘性的导热介质(10)填充，并且所述包覆套(9)构造用于在压力作用下破裂并且由此释放所述导热介质(10)。

【技术特征摘要】
2013.09.30 DE 102013219688.11.用于将电路板（3）与冷却体（5）连接起来的能够导热的连接器件（30、31），其具有扁平地构造的载体（7），其特征在于，所述载体（7）的至少一部分具有至少一个与所述载体（7）相背离的、与所述载体（7）连接的囊体（8、12），其中所述囊体（8、12）具有围成内腔的包覆套（9），其中所述内腔至少部分地用粘性的导热介质（10）填充，并且所述包覆套（9）构造用于在压力作用下破裂并且由此释放所述导热介质（10）。2.按照权利要求1所述的连接器件（30、31），其特征在于，所述载体（7）具有织物。3.按照权利要求1或2所述的连接器件（30、31），其特征在于，所述载体（7）具有载体膜（13）。4.按照权利要求1或2所述的连接器件（30、31），其特征在于，所述包覆套（9）由塑料包覆套构成。5.按照权利要求1或2所述的连接器件（30、31），其特征在于，所述连接器件（30、31）具有至少一个顶刺（15），所述顶刺构造和布置用于在压力作用到所述载体（7）上时刺入到所述包覆套（9）中并且由此释放所述导热介质（10）。6.按照权利要求1或2所述的连接器件（30、31），其特征在于，所述包覆套（9）由聚酰亚胺膜构成。7.按照权利要求1或2所述的连接器件（30、31），其特征在于，所述囊...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·迈尔，J·耶尔格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE