具有散热片的安装组件制造技术

公开了安装组件，其包括被安装在电路板（5）的上表面上的电子部件（1），该电子部件包括至少一个电连接器（2、3）并且进一步包括被设置在部件（1）的下表面上的热垫（7）。电路板（5）被安装在散热片（10）上，并在部件（1）的热垫（7）下方设置有开口（6）。散热片（10）具有散热片延伸部（10a），该散热片延伸部延伸通过在空间上与其分离的电路板（5）。提供热界面材料（9）以确保在热垫（7）和散热片延伸部（10a）之间的电绝缘热连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有散热片的安装组件
本公开涉及安装组件，其包括被安装在电路板的表面上的电子部件，在该部件和接触垫之间具有电连接，该电路板被安装在散热片上。
技术介绍
随着半导体封装的表面安装的出现，引入了多层印刷电路板和多层基板。为了在不同金属层之间产生电互连，制造了通孔。这些通孔还提供了热路径，以将热量远离半导体封装传递到散热片，并且最后传递到环境。这对于功率部件特别有用，并且在典型的方法中，在半导体封装和印刷电路板材料之间设置冷却垫，其中热通孔的阵列将热量通过PCB材料传导到被安装在散热片材料上的热界面材料。部件的冷却由在功率部件和散热片之间的热路径的热阻确定。到目前为止，该热阻的最重要部分是路径的从冷却垫到散热片上的热界面材料的部分。已做出了不需要使用常规的热通孔的各种提议。US8,929,077公开了有时被称为所谓的“PowerPEG”的部件的使用。该热连接器包括顶段，该顶段与热源热接合，该热源诸如是通过印刷电路板的开口安置在印刷电路板的顶表面上的功率部件。热连接器的中间段从顶段延伸，凸缘部分接合印刷电路板的底表面。热连接器的底段从中间段延伸到散热片。US2011/272179A1公开了具有浮凸（embossed）中空散热片垫的印刷电路板。印刷电路板中的切口窗口提供通过介电层和电路层的开口。导热层被层压到介电层的第二表面。导热层包括穿过切口窗口的至少一个散热片垫（sinkpad）。
技术实现思路
本公开的目的是提供改进的安装组件。公开了安装组件。它包括电子部件、电路板和散热片。安装组件也可被表示为电路板组件。电子部件包括至少一个电连接器和热垫。特别地，每个电连接器被构造和布置成用于将电子部件电连接到电路板的相应的接触垫。例如，电连接器是金属腿。在有利的实施例中，每个电连接器被焊接到相应的接触垫。热垫被设置在部件的下表面上。特别地，下表面面朝电路板，并且优选地在一些位置中邻接电路板。在一个实施例中，热垫没有电功能。在另一实施例中，热垫被构造用于将部件电接地。在一个实施例中，电子部件是半导体部件。例如，它包括半导体管芯，诸如集成电路（IC）、发光二极管、功率晶体管等等。有利地，电子部件可包括罩壳，例如，塑料罩壳（诸如，模制塑料壳体）。半导体管芯优选地布置在电子部件的罩壳中。在一个实施例中，至少一个电连接器从罩壳侧向地突出。特别地，电路板是印刷电路板。在一个实施例中，它是多层电路板，在介电基体之中和之上具有例如3个、4个或更多个堆叠的导体轨道层。电子部件被安装在电路板的上表面上。部件的（一个或多个）电连接器电接触到电路板的（一个或多个）接触垫。特别地，接触垫布置在电路板的上表面上。特别地，在其中电连接器是从电子部件的罩壳侧向地突出的腿的实施例中，在电路板的上表面的顶视图中，接触垫不与罩壳重叠或至少部分地重叠。还可想像的是，部件的电连接器是布置在部件的下表面处的接触垫。在这种情况下，电路板的接触垫可有利地在上表面的顶视图中与罩壳部分地或完全地重叠。电路板被安装在散热片上，特别地以下表面来安装，该下表面与电路板的上表面相对，电子部件被安装在上表面上。电路板设置有开口，该开口特别地从上表面穿透表面板到下表面。部件的热垫优选地布置在电路板的上表面上或上方。换句话说，热垫在从电路板的下表面朝向上表面的方向上跟随电路板的上表面并且与上表面邻接或间隔开。开口布置在热垫下方，该热垫设置在部件的下表面上。换句话说，在电路板的上侧的顶视图中，热垫与开口重叠，并且优选地与开口完全重叠。在一个发展中，热垫侧向地突出超过开口。散热片具有散热片延伸部，该散热片延伸部延伸通过电路板，特别是通过开口。散热片延伸部优选地与散热片的基体成一件，该基体特别地在远离上表面的方向上跟随电路板的下表面。表述“成一件”在当前背景下意味着基体和散热片延伸部不是由在散热片的制造过程期间连接到彼此的多个部分组装而成。相反，基体和延伸部是单个工件或由单个工件制成。特别地，散热片的基体和延伸部由相同的金属或合金制成。散热片延伸部优选地在空间上与电路板分离。特别地，在散热片延伸部和开口的周边壁之间存在侧向间隙，该间隙优选地在开口中围绕散热片延伸部完全周向地延伸。安装组件包括热界面材料，提供该热界面材料以确保在热垫和散热片延伸部之间的电绝缘热连接。热界面材料原则上是本领域技术人员已知的。热界面材料可有利地是电绝缘材料。热界面材料优选地是柔软的，即，它是弹性和/或塑性可变形的，使得特别地可操作以补偿电子部件和/或电路板和/或散热片由于热膨胀所引起的尺寸和/或位置变化。优选地，热界面材料选自包括以下各者的群组：热油脂、热胶、固化热油脂、非粘附性热胶、热垫、热粘附剂。有利地，安装组件在部件和散热片之间具有特别低的热阻。另外，安装组件可特别地容忍差热膨胀。被置于电路板材料上的应变的量特别小。这可有利地导致特别长的部件寿命，这是汽车应用中的重要考虑因素，在汽车应用中需要部件具有与车辆的预期寿命一样长的寿命。在一个实施例中，热界面材料布置在散热片延伸部的上表面和热垫之间。有利地，隔热材料可邻接热垫和散热片延伸部；优选地，它邻接热垫和散热片延伸部的相互面对的表面。在另一实施例中，热界面材料布置在散热片延伸部的（一个或多个）侧表面和电路板的开口之间。换句话说，热界面材料部分地或完全地填充在散热片延伸部和开口的周边壁之间的侧向间隙。除了进一步改进热传递和/或有利于组件的简单制造之外，还可通过开口中的热界面材料来抑制散热片相对于电路板的侧向移动，由此减小组件上的机械应力。在另外的实施例中，热界面材料布置在散热片的上表面和电路板的下表面之间，特别地布置在散热片的基体的上表面和电路板的下表面之间。以这种方式，在一些实施例中，热界面材料可有助于将散热片固定到电路板。例如，散热片设置有热界面材料层，该热界面材料层在基体的上表面的顶视图中基本完全覆盖基体和散热片延伸部。这可有助于组件的特别简单且成本有效的制造。在一个实施例中，散热片延伸部具有截头锥形或截头棱锥的形状。这具有易于组装的优点并且进一步降低了组件上的应力的可能性。在一个实施例中，电路板包括多个热通孔，所述多个热通孔从热垫通过电路板延伸到散热片。通孔可以是金属（特别是铜）的中空柱体，其优选地通过在穿过电路板的层压金属和介电层所钻出的孔的内表面上镀薄层而制造成。通孔也可以是实心金属柱体。通孔优选地从电路板的开口侧向地偏移。在电路板的上表面上的顶视图中，部件（且特别地其热垫）可有利地与通孔重叠。通孔有利地进一步降低了从部件到散热片的热阻。优选地，电路板包括用于热垫的焊盘（land），该焊盘围绕位于散热片延伸部和部件之间的开口侧向地延伸。用于热垫的焊盘可围绕开口周向地延伸，特别是完全周向地延伸。在有利的实施例中，在电路板的上表面的顶视图中，焊盘与通孔重叠。优选地，热垫焊接到焊盘。有利地，在部件和散热片之间的热阻特别小。同时，在安装组件的所有实施例中，可实现从部件到电路板的良好电接触和/或机械接触，而散热片可保持与部件和/或电路板电绝缘。降低的热阻意味着能够在同一芯片上耗散更多的功率，或者替代地，装置的操作温度能够高于已知的解决方案中的情况。附图说明现将参考附图来更详细地描述本专利技术的示例性实施例，在附图中：图1示出了根据本专利技术的示例性实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安装组件，所述安装组件包括电子部件（1），所述电子部件被安装在电路板（5）的上表面上，所述电子部件（1）包括至少一个电连接器（2、3）和热垫（7），其中，‑ 所述电连接器（2、3）电连接到所述电路板（5）的接触垫（4），‑ 所述电路板（5）被安装在散热片（10）上，‑ 所述热垫（7）被设置在所述部件（1）的下表面上，‑ 所述电路板（5）在所述部件（1）的热垫（7）下方设置有开口（6），并且‑ 所述散热片（10）具有散热片延伸部（10a），所述散热片延伸部延伸通过在空间上与其分离的所述电路板（5），并且提供热界面材料（9）以确保在所述热垫（7）和所述散热片延伸部（10a）之间的电绝缘热连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.14 EP 16465550.81.一种安装组件，所述安装组件包括电子部件（1），所述电子部件被安装在电路板（5）的上表面上，所述电子部件（1）包括至少一个电连接器（2、3）和热垫（7），其中，-所述电连接器（2、3）电连接到所述电路板（5）的接触垫（4），-所述电路板（5）被安装在散热片（10）上，-所述热垫（7）被设置在所述部件（1）的下表面上，-所述电路板（5）在所述部件（1）的热垫（7）下方设置有开口（6），并且-所述散热片（10）具有散热片延伸部（10a），所述散热片延伸部延伸通过在空间上与其分离的所述电路板（5），并且提供热界面材料（9）以确保在所述热垫（7）和所述散热片延伸部（10a）之间的电绝缘热连接。2.根据前述权利要求所述的安装组件，其中，所述热界面材料（9）邻接所述热垫（7）和所述散热片延伸部（10a）。3.根据前述权利要求中任一项所述的安装组件，其中，所述电路板包括用于所述热垫（7）的焊盘（11），所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A科特拉尔，
申请(专利权)人：世倍特集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE