具有电绝缘载体和包封材料上的至少一个台阶的封装体制造技术

一种封装体(100)，其具有用于安装散热器(104)的第一主面(184)和用于安装在安装基座(102)上的相反的第二主面(186)，其中，所述封装体(100)包括载体(106)、安装在载体(106)上的电子部件(108)以及包封电子部件(108)的至少一部分和载体(106)的至少一部分的包封材料(114)，其中，电绝缘材料(180)在所述第一主面(184)处覆盖载体(106)的导电材料(182)，其中，包封材料(114)在所述第一主面(184)处包括至少一个台阶(130、132)。132)。132)。

【技术实现步骤摘要】
具有电绝缘载体和包封材料上的至少一个台阶的封装体


[0001]各种实施例总体上涉及一种封装体、电子器件和制造封装体的方法。

技术介绍

[0002]封装体可以表示为具有延伸出包封材料的电连接的通常包封的电子部件。例如，封装体可以连接到电子外围设备，例如安装在印刷电路板上和/或与散热器连接，并且可以经由连接器连接到更大的系统。
[0003]功率密度是行业的重要驱动因素。与此相关的是性能、尺寸和可靠性。不同的封装解决方案是多种多样的，且必须满足特定应用的需求。
[0004]特别是具有功率半导体芯片的封装体在操作过程中可能会产生大量的热量。这可能会限制可靠性和性能。可以通过散热器等实现从封装体高效地移除热量。同时，需要封装体的电可靠性。

技术实现思路

[0005]需要具有适当电可靠性和高效散热的封装体。
[0006]根据一个示例性实施例，提供了一种封装体，其具有用于安装散热器的第一主面(例如第一主表面)和用于安装在安装基座上的相反的第二主面(例如第二主表面)，其中，封装体包括载体、安装在载体上的电子部件、以及包封电子部件的至少一部分和载体的至少一部分的包封材料，其中，电绝缘材料在所述第一主面处覆盖载体的导电材料，并且其中，包封材料在所述第一主面处包括至少一个台阶。
[0007]根据另一个示例性实施例，提供了一种电子器件，其中，所述电子器件包括具有上述特征的封装体，以及安装在所述封装体的第一主面上的散热器。
[0008]根据又一示例性实施例，提供了一种制造具有用于安装散热器的第一主面和用于安装在安装基座上的相反的第二主面的封装体的方法，其中，所述方法包括：将电子部件安装在载体上，通过包封材料包封电子部件的至少一部分和载体的至少一部分，在所述第一主面处用电绝缘材料覆盖载体的导电材料，和在所述第一主面处在包封材料处形成至少一个台阶。
[0009]根据一个示例性实施例，提供了一种封装体，其中，承载电子部件并被部分或完全包封在包封材料内的载体在第一主面处覆盖有电绝缘材料，所述第一主面可以面向散热器以移除在封装体操作期间由电子部件产生的热量。用电绝缘材料进行包封和覆盖可有助于封装体的优良电可靠性。非常有利的是，在封装体可与散热器热耦合的第一主面处的包封材料的外侧形成一个或多个台阶可使得爬电距离增加(即沿着隔离导体的绝缘体的表面测量的两种导电材料之间的最短路径的长度增加)。描述性地讲，一个或多个台阶的形成对可能无意中沿着封装体的外表面流动从而造成电子器件的导电元件非常不希望的短路的电流产生了机械障碍。一个或多个台阶与至少部分包封的载体在封装体的散热侧上被电绝缘材料覆盖的组合可以允许强烈抑制不期望的爬电电流。这可以增加封装体的电可靠性，同
时确保封装体的适当性能。
[0010]进一步示例性实施例的描述
[0011]在下文中，将解释封装体、电子器件和方法的进一步示例性实施例。
[0012]在本申请的上下文中，术语“封装体”可以特别地表示可包括安装在一个或多个载体上的一个或多个电子部件的电子构件，所述至少一个载体包括或由单个部分、经由包封体或其它封装体部件结合的多个部分、或载体的子组件组成。封装体的所述组成可以可选地至少部分地由包封材料包封。
[0013]在本申请的上下文中，术语“安装基座”可以特别地表示封装体可以组装在其上的支撑体，例如与一个或多个另外的封装体一起组装在其上的支撑体。特别地，这种支撑体可以与封装体机械地和电地耦合。特别地，安装基座可以是板状的电子安装基座，例如印刷电路板(PCB)。
[0014]在本申请的上下文中，术语“散热器”可以特别地表示高导热体，其可以与封装体、特别是封装体的载体热耦合，用于在封装体操作期间移除由电子部件产生的热量。例如，散热器可以由具有至少10W/mK、特别是至少50W/mK的热导率的材料制成。例如，散热器可以由诸如铜和/或铝的导电材料制成，但也可以包括陶瓷材料。散热器可以直接或间接地与载体热耦合，例如通过导热且电绝缘的载体部分、热界面材料和/或间隙填充物来热耦合。例如，散热器可以包括具有从导热体延伸的多个散热片的导热体(例如金属板)。附加地或替代地，液体和/或气体冷却也可以通过散热器来实现。封装体与散热器的热耦合可确保高效冷却。可选地，间隙填充物可以围绕散热器(和/或包封材料)。
[0015]在本申请的上下文中，术语“载体”可以特别表示用作用于待安装在其上的一个或多个电子部件的机械支撑的支撑结构。换句话说，载体可实现机械支撑功能。附加地或替代地，载体也可以实现电连接功能。载体可以包括或由单个部分、经由包封体或其它封装体部件结合的多个部分、或载体区段的子组件组成。载体还可有助于封装体中的热扩散以促进散热。载体的足够高的热容量对于短暂的过载可能是有利的。例如，载体可以形成引线框架的一部分。
[0016]在本申请的上下文中，术语“电子部件”可以特别地包括半导体芯片(特别是功率半导体芯片)、有源电子器件(例如晶体管)、无源电子器件(例如电容或电感或欧姆电阻)、传感器(例如麦克风、光传感器或气体传感器)、执行器(例如扬声器)和微机电系统(MEMS)。特别地，电子部件可以是在其表面部分中具有至少一个集成电路元件(例如二极管或晶体管)的半导体芯片。电子部件可以是裸片或者可以已经被封装或被包封。根据示例性实施例实现的半导体芯片可以特别地以硅技术、氮化镓技术、碳化硅技术等形成。
[0017]在本申请的上下文中，术语“包封材料”可以特别地表示围绕电子部件的至少一部分和载体的至少一部分以及一个或多个引线的一部分的电绝缘且优选地导热的材料。例如，包封材料可以是模制化合物并且可以例如通过传递模塑来制造。
[0018]在本申请的上下文中，术语“台阶”可以特别地表示包封材料的外表面的突然(例如边缘式的或圆角式的)变化。特别地，台阶可以被形成为与外部凹陷相邻的外部突起的序列。台阶可以构成具有不同斜率值的包封材料的不同表面部分之间的界面。例如，台阶可以由具有第一斜率值的包封材料的第一表面部分、接着由具有第二斜率值的包封材料的第二表面部分、再接着由具有第三斜率值的包封材料的第三表面部分来限定，第二斜率值小于
第一和第三斜率值中的每一个。边缘可以形成在第一表面部分和第二表面部分之间。另一边缘可以形成在第二表面部分和第三表面部分之间。在封装体的侧视图或剖视图中，在包封材料的外表面处可以看到至少一个台阶。特别地，台阶可以沿着包封材料的一侧以线性方式形成，或者可以周向地延伸。特别地，至少一个台阶中的每一个可以由在封装体的上述第一主面或侧处连接包封材料的两个垂直间隔的倾斜或水平表面部分的倾斜或垂直表面部分形成。在倾斜配置中，所述两个垂直间隔的表面部分的倾斜角可以小于所述倾斜或垂直表面部分的倾斜角。
[0019]通常，电绝缘材料可以形成包封材料的一部分，可以形成载体的一部分，或者可以由另一种材料形成和/或作为不同于包封材料和载体的另一种结构。特别地，以下实施例是可能的：
[0020]在一个实施例中，电绝缘材料包括或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装体(100)，其具有用于安装散热器(104)的第一主面(184)和用于安装在安装基座(102)上的相反的第二主面(186)，其中，所述封装体(100)包括：
·
载体(106)；
·
电子部件(108)，其安装在载体(106)上；
·
包封材料(114)，其包封电子部件(108)的至少一部分和载体(106)的至少一部分；
·
电绝缘材料(180)，其在所述第一主面(184)处覆盖载体(106)的导电材料(182)；
·
其中，包封材料(114)在所述第一主面(184)处包括至少一个台阶(130、132)。2.根据权利要求1所述的封装体(100)，其中，所述封装体包括以下特征中的至少一个：电绝缘材料(180)包括包封材料(114)的材料、或由包封材料(114)的材料组成；电绝缘材料(180)包括载体(106)的外部部分、或由载体(106)的外部部分组成；电绝缘材料(180)施加在载体(106)的相对于包封材料(114)暴露的表面上。3.根据权利要求1或2所述的封装体(100)，其中，所述至少一个台阶(130、132)的高度(c)与所述电绝缘材料(180)的高度(t)之和为至少0.25mm、特别地至少1mm、更特别地至少1.5mm、甚至更特别地至少2.5mm。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的封装体(100)，其中，所述至少一个台阶(130、132)中的每一个分别由倾斜或垂直表面部分(c)形成，所述倾斜或垂直表面部分(c)在所述第一主面(184)处连接包封材料(114)的两个垂直间隔开的倾斜或水平表面部分(e，f)。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的封装体(100)，其中，所述封装体在所述第一主面(184)处包括多个台阶(130、132)，其中，所述载体(106)侧向布置在不同的台阶(130、132)之间。6.根据权利要求5所述的封装体(100)，其中，所述封装体包括以下特征中的一个：其中，所述不同的台阶(130、132)相对于载体(106)和/或相对于电绝缘材料(180)对称地布置；其中，所述不同的台阶(130、132)相对于载体(106)和/或相对于电绝缘材料(180)非对称地布置。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的封装体(100)，其中，所述封装体包括与所述电子部件(108)电耦合的引线(110)。8.根据权利要求7所述的封装体(100)，其中，所述引线(110)的一部分被所述包封材料(114)包封，所述引线(110)的另一部分相对于所述包封材料(114)暴露。9.根据权利要求7或8所述的封装体(100)，其中，所述引线(110)包括并排延伸的第一组(138)引线(110)和第二组(140)引线(110)，其中，第一组(138)中的每对相邻的引线(110)和第二组(140)中的每对相邻的引线(110)通过侧向引线到引线距离(d)间隔开，所述侧向引线到引线距离(d)小于第一组(138)引线(110)和第二组(140)引线(110)之间的侧向组到组距离(D)。10.根据权利要求9所述的封装体(100)，其中，第一组(138)引线(110)和第二组(140)引线(110)从包封材料(114)的同一侧壁(144)延伸出。11.根据权利要求10所述的封装体(100)，其中，所述引线(110)还包括并排延伸的第三组(146)引线(110)和第四组(148)引线(110)，其中，第三组(146)中的每对相邻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：