集成电子部件以及用于集成电子部件的冷却装置制造方法及图纸

技术编号:3719219 阅读:139 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种集成电子部件,它具有至少一个印刷电路板(10),具有至少一个布置在印刷电路板(16)上的功率电子元器件(11)以及一个外壳,这外壳至少部分地包围住印刷电路板(10)。建议:印刷电路板(10)至少有一个由一种能导热的材料组成的内夹层(12)。本发明专利技术还涉及一种用于集成电子部件(17)的冷却装置,这电子部件(17)具有至少一个印刷电路板(10),具有至少一个置于印刷电路板(10)上的功率电子元器件(11)以及一个外壳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照独立权利要求的前序所述的集成电子部件以 及一种用于集成电子部件的冷却装置。集成电子部件通常包括有至少一个印刷电路板、布置地印刷电路板 上的功率电子元器件以及一个至少部分i也包围住印刷电路寿反的外壳。功 率元器件的散热是有问题的。正是由于紧凑的结构形式以及在外壳里较 高的排列密度使散热更困难。按照当前技术使集成电子部件,尤其是用于二维SMD安装("表面安装器件,,的安装)的这样的电子部件的功率 元器件通过印刷电路板进入外壳里大多由金属来散热。热流通过具有所 谓热通道的印刷电路板来改善。这是指小的孔或盲孔,它们可以借助于 激光技术或机械地用一种微型钻来产生并用于导热。为了提高导热性将 通道镀上铜。印刷电路板的一个底边直接就在功率元器件之下耦合于外 壳上,以便使热量尽可能迅速地在外壳上导出。为了评价导热情况使用 所谓的热阻抗,它在给定的损失功率时说明了在热路径的开始和终端之 间的温度差。热阻抗以K/W来测量并相加地由路径各分段的热阻抗组成, 热流必须克服此热阻抗。为了使得从印刷电路板至外壳的过渡热阻抗最 小化已知的方法是将一种糊膏状粘结剂状或薄膜状的导热介质设置在 印刷电路板和外壳之间。其不利之处在于在印刷电路板底边上不能放 置什么元部件。此外上面所述的构造引起了中间层被热通道而中断了。 这引起了关于功率元器件的布线和设置方面的布局的附加不利限制。
技术实现思路
在一种按照本专利技术的集成电子部件中 一个印刷电路板具有至少一 个由能导热的材料组成的内夹层。大的优点是从功率结构支架至外壳可 以有利地散热,这些功率结构支架设于印刷电路板上。在一种优选的改进方案中内夹层由实心铜构成。印刷电路板特别优 选地具有二个内夹层。作为铜内夹层的有利厚度建议层厚例如为105 ILim, 210 nm或400 jim。内夹层可以优选i也禾皮结构化(蚀刻)。功率元器件可以与内夹层通过至少一个横交垂直于印刷电路板设置的接触孔热连接,以便将由功率元器件所产生的热量导出至内夹层 里。作为优选的接触孔可以设计成 一 种孔形4犬的通孔敷镀(Durchkontaktierung)。其设计成垂直于印刷电路净反。在一种特别优 选的设计方案中接触孔设计成盲孔(|Ll-通道或微通道),它优选用激光 钻出。通过一个标准印刷电路板的iii-通道例如具有热阻抗大约为200 k/w。根据要求的不同,相应数量的p-通道平行地布置于印刷电路板里。 大的优点在于在印刷电路板下側上同样也可以放置功率元器件。因此 在外壳结构和布局之间实现 一种有利的解耦,并且可以更有利地提高附 带可利用的印刷线路板面积。为了实现从内夹层至外壳的导热优选设有一个夹紧边缘,其中热量 经过内夹层的一个横向通路被传至夹紧边缘。功率元器件在这种结构中 更为有利地不再必须是直接布置在外壳和印刷电路4反之间的一个连接 面之上,这可以在布置部件时实现附加的自由i殳计。若印刷电路板在夹紧边缘部位里具有至少一个横交于电路板布置 的接触孔,那就可以实现特别有利的导热。为使内夹层向外实现电绝缘 优选规定了一种材料,它由填装的有机基质组成,它具有更好的导热性。 尤其可以规定一种所谓预浸胶体(Prepreg)。这是指一种粘结薄膜, 例如一种环氧树脂浸渍的并且预聚合的玻璃-粘结薄膜用于构成多层电 路板,它更为有利地具有至少为1 W/raK的导热能力。由于良好的流动 特性所有的中间腔都被无空气地装填并且形成一种优选的层连接和预 浸胶体层和内夹层的附着强度。通过这种优选的层状结构保证了在有良 好导热性的情况下同时实现电绝缘。在一种用于集成电子部件的按照本专利技术的冷却装置里印刷电路板 为了将热量从功率元器件里导出至少具有一个由一种能导热材料组成 的内夹层,其中二个内夹层优选由实体铜构成。然而作为内夹层也可以 用另外的能导热材料,例如铝芯。为了使功率元器件与内夹层至外壳实 现热耦合优选构造至少一个横交于印刷电路板布置的接触孔,例如以钻 孔形式或盲孔(p-通道)形式的通孔敷镀形式。后者的优点在于在印 刷电路板的底面上也可以放置功率元器件。为了将热量从内夹层导出至 外壳优选构造了一个夹紧边缘。总之用按照本专利技术的部件或按照本专利技术的冷却装置在匹配的器具 方案范围内提供了 一种更紧凑的结构方案,其中然而可以实现一种可比的可靠的或甚至更好的散热。尤其是采用所建议的方案可以在印刷电路板上有利地节省位置。按照本专利技术的解决方案除此之外还有如下优点 它是一种独立的冷却构思,这是因为夹紧边缘规定了冷却构思。所建议 的解决方案尤其可以应用在所有马达控制仪器中的印刷电路板技术中。附图说明本专利技术的其它实施形式、方面和优点也与它们在权利要求中的组合 无关,并不局限于以下根据本专利技术的附图所示实施例的一般情况。 下面在剖视简图中表示了图1: 一种集成的电子部件的一种实施形式,这电子部件具有接触 孔、 一个夹紧边缘以及一个一面装有一个功率元器件的印刷电路板;图2:图1所示实施形式的一种备选方案,它具有)li-通道和一个二 面都装有功率元器件的印刷电路板;图3:图1所示方案的一种备选变种方案,在一个夹紧边缘部位里 具有一个附加的接触孔;图4:图3所示实施形式的一种备选实施形式,在夹紧边缘部位里 在电路板的二面都设有lu-通道;图5:图3所示方案的一种变种方案,二面都设有功率元器件;图6:图1所示实施形式的一种备选实施形式,二面都有功率元器件。具体实施例方式在图1至6中分别表示了一种按照本专利技术的集成电子部件17的备 选实施形式的剖视图。在这些附图中对于相同的元部件采用相同的附图 标记。集成的电子部件10分别包括一个印刷电路板10,尤其是一个多 层印刷电路板10,至少一个布置在印刷电路板10上的功率电子元器件 11以及一个未示出的外壳,这外壳至少部分地包围住印刷电路板10。 印刷电路板10分别具有二个由能导热材料组成的可以作有构造的内夹 层12,其中内夹层12分别由实心铜构成。功率元器件11可以与内夹层 12分别通过垂直于电路板10布置的接触孔13热耦合,其中实现了功率 元器件11的散热。为了实现从内夹层12至外壳的导热分别设有一个夹 紧边缘16,其中经过二个内夹层12至夹紧边缘16的对黄向通路18进行散热。夹紧边缘16至少部分地包围住印刷电路板10的外边棱并且基本 成型为l)-形,具有从印刷电路IO的一个上面21和一个底面22伸出的 自由支腿20, 20'。为了使内夹层12向外实现电绝缘规定了一种由填装 的有机基质组成的材料,尤其是一种预浸胶体层(Prepreglage) 19。在图1中为了使功率元器件ll散热设有通孔敷镀,尤其是贯通的, 垂直于电路板10布置的钻孔14形式的平行布置的接触孔13。在图1中 印刷电路板10的一面即在上面21装有一个功率元器件11。在图2中接触孔13设计成盲孔15 (iu-通道)。通过盲孔15使功率 元器件11的热量导出至内夹层12并继续经过内夹层12的横向通路18 导出至夹紧边缘16,在那里通过能导热的有机预浸胶体层19将热量向 外导引出。这种构造可以实现有利地二面即在印刷电路板10的上面n 和下面22上都布置功率元器件11, 11、图3表示了按图1所示实施形式的一种变型方案,它基本相当于图 l所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成的电子部件,具有至少一个印刷电路板(10),具有至少一个布置在印刷电路板(10)上的功率电子元器件(11)以及至少部分地包围印刷电路板(10)的外壳,其特征在于,印刷电路板(10)具有至少一个由能导热的材料组成的内夹层(12)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:T韦萨W纽克特A里舍克R兰格贾恩
申请(专利权)人:罗伯特博世有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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