具有一个或多个散热器的电子组件制造技术

电子组件包括半导体装置(48)，所述半导体装置在半导体第一侧(72)具有导电垫(66)并且在与第一侧(72)相反的半导体第二侧(74)具有金属区域(266)。引线框架(16)提供电地和机械地连接到对应的导电垫的相应的分离端子(54、56)。第一散热器(30)包括具有配合侧面(62)的第一部件(37)。配合侧面(62)的一部分直接地结合半导体装置(48)的金属区域(266)。电路板具有用于接收半导体装置(48)的开口。引线框架(16)朝电路板或电路板的第一板侧向外延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有一个或多个散热器的电子组件该文件基于35U.S.C.119(e)要求于2015年2月13日提交的、名为“具有一个或多个散热器的电子组件”的、序号为62/115,719的美国临时申请的优先权。
本专利技术涉及具有一个或多个散热器的电子组件，所述一个或多个散热器用于耗散来自电子组件的热能。
技术介绍
在某些现有技术中，因为有限的散热，电子组件可能具有有限的最大操作功率容量。如果在超过其最大操作功率容量的情况下操作电子组件中的半导体装置，则电子组件可以过早失效或是不可靠的。例如，具有有限的散热的电子组件可能比其他装置适用于较小功率范围的电动马达或发电机。相应地，需要具有改进散热的电子组件以增加或优化最大操作功率容量。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，电子组件包括在半导体第一侧具有导电垫和在与第一侧相反的半导体第二侧具有金属区域的半导体装置。引线框架提供电地和机械地连接(例如，直接地结合)到对应的导电垫的相应的分离端子。第一散热器包括具有配合侧面(例如，大致平坦的侧面)的第一部件。配合侧面的一部分直接地结合半导体装置的金属区域。电路板具有用于接收半导体装置的开口。引线框架朝电路板或电路板的第一板侧向外延伸。板导电垫在电路板的第一板侧上以与引线框架的对应端子对齐以与之电连接。附图说明图1是电子组件的透视图。图2是图1的电子组件的透视分解图，其中切掉一部分以显示各种部件的内部。图3是图1的电子组件的透视分解图。图4是电子组件的半导体装置和电路板的沿着在图3中的参考线4-4的俯视图。图5是电子组件的第一实施例的沿着在图4中的参考线5-5的剖视图，并且还包括被动散热器。图6A是电子组件的第二实施例的沿着在图4中的参考线5-5的剖视图，并且还包括被动散热器。图6B是电子组件的第三实施例的沿着在图4中的参考线5-5的剖视图并且还包括被动散热器。图7是电子组件的第四实施例的沿着在图4中的参考线5-5的剖视图并且还包括被动散热器。图8是电子组件的沿着在图1中的参考线8-8的剖视图。图9是电子组件的沿着在图1中的参考线9-9的剖视图。图10示出共用内燃机或混合动力车辆的冷却剂系统的组件的方框图。在所有附图中，类似的附图标记指示类似的元件。具体实施方式金属或合金部件或结构之间的电连接和机械连接可以通过软钎焊(soldering)、硬钎焊(brazing)、熔化、熔接(welding)或施加导电黏合剂而形成。直接地结合表示在相同或类似的金属或合金之间或在兼容的(但是不同的)金属或合金之间的通过应用某些工艺而形成的电连接和机械连接。直接地结合表示在相同或类似的金属或合金之间或在兼容的金属或合金之间的利用热、压力、超声、反应结合、汽相结合、或其它技术形成的结合、熔合、熔接或其它的电连接和机械连接。直接结合可以通过以下各项可以一起或分别施加的技术中的一个或多个实现。在直接结合的第一技术下，如果引线框架和装置垫由铜或铜合金组成，则引线框架可以通过直接的铜至铜热压缩结合或超声波结合而直接地结合到装置垫片。热压缩结合表示将压力和热同时应用到待连接的材料。在直接结合的第二技术下，反应结合表示通过应用来自(例如，镍和铝的)反应性多层箔的热能而触发的、通过产生新的金属材料或合金(例如，镍-铝化合物)而连接材料的放热化学反应。例如，多层箔可以通过溅射交替的金属薄层(例如，镍层和铝层)而形成，其中每个层可以沉积成等于或小于目标厚度的厚度。在准备该文件的时候，适当的反应性多层箔(例如，用于将散热器直接结合到金属区域)以商标名称被Indium公司售卖。在直接结合的第三技术下，汽相结合方法可以用于使用打底(priming)中间金属层(例如，锡)的蒸汽沉积以在接头处形成金属间化合物(例如，铜-锡化合物或合金)以将金属或合金(例如，铜)结合到硅半导体，其中金属间化合物可以具有比同类的软钎焊接头低的热电阻和热阻。汽相结合可能要求在待使用热或压力或热和压力来连结的金属材料之间引入中间金属材料(例如，锡)。中间金属材料可具有比待电连接和机械地连接的金属或合金低的融点。为了高效热传导，电子组件的邻接部件被连结以最小化热阻和最大化邻接部件之间的传热或热传导。可以通过电子组件10的部件被连接或结合的方式增强热传导。直接结合通常地提供比仅通过熔接、导电黏合剂连接或通过部件之间以导电膏接触的连接较大的热传导。总的来说，结合或被结合表示电子组件10的通过黏合剂(例如，导电黏合剂或热传导黏合剂)、软钎焊、硬钎焊、或熔接连接到一起或连结的部件，然而“直接结合”由减少接头的电阻和热阻的特定工艺或技术的应用导致。根据本专利技术的一个实施例，图1到图3(包括图1和图3)，示出了电子组件10。根据本专利技术的一个实施例，电子组件10包括半导体装置48(图3、4和5)，所述半导体装置48在半导体第一侧72具有导电垫66和在与第一侧72相反的半导体第二侧74具有金属区域266。半导体装置48可以包括一个或多个功率半导体装置。引线框架16提供电地和机械地连接(例如，直接地结合)到对应的导电垫66的独立的端子(例如，附加端子58和端子52、54、56)。第一散热器30包括具有配合侧面62(例如，大致平坦的侧面)和与配合侧面62相反的相反侧的第一部件37(例如，热交换器或被动散热器)。配合侧面62的一部分直接地结合半导体装置48的金属区域266。(在图3或4中的)电路板60具有用于接收半导体装置(在图7中的48或148)的开口20。引线框架16朝电路板60或电路板60的第一板侧76向外延伸。电路板60的第二板侧78与第一板侧76相反。板导电垫18或导电迹线19的金属端子在电路板60的第一板侧76上以与引线框架16的对应端子(52、54、56、58)对齐以与之电连接。在一个说明性构造中，引线框架可以由镀有金属或合金界面层(例如，银、金或镍或任何前述金属的合金)的铜基部或芯部构造。第二散热器12包括具有配合侧面64(例如，大致平坦的侧面)和与配合侧面64相反的相反侧面的第一构件(44或144)。在某些实施例中，配合侧面64(例如，经由介电层或热界面材料506)与半导体第一侧72的至少一部分或端子(52、54、56)的至少界面表面热连通，其中导电垫(54、56)可直接地结合到装置导电垫66的对应的不同的一个。进一步地，在一个实施例中，辅助金属区域166和与半导体装置48的交流输出相关联的一个或多个装置导电垫66结合(例如，熔接)或直接地结合到输出端子56。因为导电垫66和辅助金属区域(266、366)定位在端子(52、54、56)下方，所以导电垫66和辅助金属区域(266、366)在图4中以虚线图或虚线示出。引线框架16可以直接地结合到半导体装置48的装置垫片66和一个或多个可获得的辅助金属区域(166、366如果存在的话)。如果半导体装置44的内部电路允许，多个相应的装置垫片66可以互连到相同的对应端子(52、54、56)以增加半导体装置48的电流容量，如图4所示。例如，在图4中，在端子中的输出端子56连接到逆变器的输出相位和直接地结合到半导体第一侧72上的至少两个导电垫66、辅助金属区域166以及辅助金属区域366，其中输出端子56具有覆盖或覆在半导体装置48的第一侧72的大部分之上的表面区域，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子组件，包括：半导体装置，所述半导体装置在装置第一侧具有导电垫并且在与第一侧相反的装置第二侧具有金属区域；基板，所述基板包括介电层和用于提供分离的端子的导电迹线，所述端子电连接和机械连接到所述导电垫；第一散热器，所述第一散热器包括第一部件，所述第一部件具有配合侧面和与配合侧面相反的相反侧面，所述配合侧面的一部分直接地结合半导体装置的金属区域；和电路板，所述电路板具有开口、所述半导体装置和引线框架，所述引线框架朝电路板的第一板侧向外延伸或在所述第一板侧处延伸，电路板的第二板侧与第一侧相反，多个板导电垫在电路板的第一板侧与基板的对应端子对齐以与所述对应端子电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.13 US 62/115,719;2015.04.17 US 14/689,5281.一种电子组件，包括：半导体装置，所述半导体装置在装置第一侧具有导电垫并且在与第一侧相反的装置第二侧具有金属区域；基板，所述基板包括介电层和用于提供分离的端子的导电迹线，所述端子电连接和机械连接到所述导电垫；第一散热器，所述第一散热器包括第一部件，所述第一部件具有配合侧面和与配合侧面相反的相反侧面，所述配合侧面的一部分直接地结合半导体装置的金属区域；和电路板，所述电路板具有开口、所述半导体装置和引线框架，所述引线框架朝电路板的第一板侧向外延伸或在所述第一板侧处延伸，电路板的第二板侧与第一侧相反，多个板导电垫在电路板的第一板侧与基板的对应端子对齐以与所述对应端子电连接。2.根据权利要求1所述的电子组件，其中：辅助金属区域包括在装置第一侧的中心金属区域。3.根据权利要求2所述的电子组件，其中：导电垫在辅助金属区域之外布置在半导体装置的周边处或布置在半导体装置的周边附近。4.根据权利要求1所述的电子组件，其中：第一散热器的所述相反侧面包括用于散热的第一突出部。5.根据权利要求1所述的电子组件，其中：板导电垫包括金属层，所述金属层具有大于电路板上的其它导电迹线的厚度的厚度。6.根据权利要求1所述的电子组件，其中：板导电垫包括覆铜或覆铜合金。7.根据权利要求1所述的电子组件，其中：直接地结合表示金属区域和散热器的第一部件被熔合、硬钎焊或熔接以形成电连接和机械连接。8.根据权利要求1所述的电子组件，其中：第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：波雷吉·N·辛格，托马斯·罗恩，安德鲁·D·维兰德，尼尔·D·克莱蒙斯，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US