大功率电子器件以及用于制造其的方法技术

公开一种大功率电子器件以及一种形成其的方法。所述大功率电子器件由包括模制化合物、一印刷电路板、多个导电的接触件、至少一个电子部件以及模制化合物的多个层形成。在一实施例中，一层的一介电的载体也被设置。一层的一介电的载体也被设置。一层的一介电的载体也被设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】大功率电子器件以及用于制造其的方法
[0001]相关申请
[0002]本申请主张于2020年12月4日提交的美国临时申请号US63/121,524的优先权，所述美国临时申请通过援引并入本文。


[0003]本公开针对大功率电子器件(electronics devices)以及制造其的方法。更具体地，本公开涉及固态器件(solid
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state devices)以及制造其的方法。

技术介绍

[0004]随着“移动车辆”、工业、商业和消费的市场电气化，对更可靠、更小、重量更轻、成本更低的电子产品的需求也在增长。伴随着这一趋势，存在着对将用于可靠地、智能地管控所述电气产品的控制器和开关的需要。
[0005]过去，中继器(relays)用于提供这一功能，但中继器是大型机电器件，因为寿命和性能有限，无法满足日益增长的要求。中继器不是下一代电子产品的实用的可替代品。
[0006]采用MOSFET(金属氧化物场效应晶体管(Metal Oxide Field Effect Transistors))的固态开关是过去使用的中继器的更可靠、更小、更轻、更具成本效益的替代品。多个MOSFET均能单独地使用或者并行放置，以承载数百安培的电流来用于要求这种级别的功率的应用。
[0007]与传输大功率(大电流)相关联的其中一个挑战是在电流路径中产生的热(I2×
R)。随着热的增加，电子产品的寿命和性能会降低。使电流路径中产生的热最小化的关键是减少系统中的电阻。
[0008]对于常规的印刷电路板(PCB)封装方法，承载大电流的能力受铜迹线的厚度限制。对于更大的电流的应用，因用于制造PCB的工艺的实际限制是具有四(4)盎司(144微米厚)铜层的电路板。在一些情况下，多层与电气和热过孔(thermal vias)互连，以能够承载更大的电流并移除热。这引起许多问题：PCB变得非常昂贵；热变得难以从内层移除；以及将大电流层与信号层混合变得非常具有挑战性。
[0009]申请人拥有一项被称为ASEP技术的专有技术，所述技术集成了大电流导电金属冲压件、高温介电材料和在介电材料的表面上选择性地金属化电路图案的优点，以创建常常更小、更轻、更可靠、更具成本效益的一系统。ASEP技术使设计者采用常规的制造方法(如冲压(stamping)和模制(molding))来创建大电流承载开关或模块，取消对昂贵的(厚的铜)PCB的需要，减小系统的尺寸，并最终生产出一非常具有成本效益的产品。
[0010]尽管ASEP技术能够实现在过去可能是不可能的大功率电子器件的设计和制造，但这一工艺需要额外的资金和工具。对于更小体积的应用，额外的成本可能难以证明是合理的。此外，可能存在着能够采用更常规的制造方法来生产的一些应用。
[0011]因此，存在着对改进的大功率电子器件和改进的制造其的方法的需要。

技术实现思路

[0012]于是，在一实施例中，本公开提供一种大功率电子器件，其通过由模制化合物形成的一第一层、包括一印刷电路板的在所述第一层上的一第二层、由多个导电的接触件形成的在所述第二层上的一第三层、由至少一个电子部件形成的在所述第三层上的一第四层以及由模制化合物形成的在所述第四层上的一第五层来形成。
[0013]在一实施例中，本公开提供一种大功率电子器件，其通过由模制化合物形成的一第一层、包括一印刷电路板的在所述第一层上的一第二层、由多个导电的接触件形成的在所述第二层上的一第三层、由至少一个电子部件形成的在所述第三层上的一第四层以及由模制化合物形成的在所述第四层上的一第五层形成。
[0014]在一实施例中，本公开提供一种形成一大功率电子器件的方法，其包括由厚导电材料的片形成一冲压件，所述冲压件包括一引线框架部和通过指部连结于所述引线框架部分的至少第一、第二电子部件安装接触件；以及将一电子部件附接于所述第一、第二电子部件安装接触件以形成一组件，所述电子部件具有多个端子，其中，所述电子部件的多个端子中的一个端子不附接于所述第一、第二电子部件安装接触件。
附图说明
[0015]本公开借助示例说明并不限于附图，在附图中类似的附图标记表示相似的部件，并且在附图中：
[0016]图1示出一大功率电子器件的一立体图；
[0017]图2至图10示出在形成所述大功率电子器件的一第一种方法中使用的构件的俯视图；以及
[0018]图11至图16示出在形成所述大功率电子器件的一第二种方法中使用的构件的俯视图。
具体实施方式
[0019]附图示出本公开的实施例；且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以按各种形式实施。因此，本文公开的具体细节不将解释为是限制性的，而是将解释为仅作为权利要求的一基础并作为教导本领域技术人员以各种方式采用本公开的一代表性基础。
[0020]本文提供一种大功率电子器件20以及改进的制造方法。大功率电子器件20的一种类型是固态器件，例如一固态开关，它需要一个FET(场效应晶体管(Field Effect Transistor))用于切换小于50安培的功率。在一实施例中，FET是一MOSFET(金属氧化物场效应晶体管)。
[0021]第一种制造方法示出在图1至图10；而第二种制造方法示出在图1、图2和图11至图16。
[0022]关注示出在图1至图10中的由下列步骤执行的第一种制造方法。
[0023]如图2所示，一冲压件22由厚导电材料的片形成。在一实施例中，所述材料为铜。在另一实施例中，所述材料为铝。所述材料具有约200微米至约3000微米的一厚度，且优选具有约500微米至约800微米的一厚度，这比上文讨论的当前的印刷电路板上所提供的常规的
迹线厚得多。因为冲压件22具有一很大的厚度，所以冲压件22能够承载大电流，而不需要将多个冲压件彼此叠加在一起。冲压件22可在一卷盘到卷盘(连续流程)的制造工艺中形成。
[0024]如图2和图3所示，冲压件22包括多个接触子组件24a、24b、24c、24d，多个接触子组件中的每一个包括一引线框架部(lead frame section)26和多个接触件28a、28b、28c、28d、32、34、36、38、40、42、44、46，所述多个接触件中的一些通过引线框架连接指部48连结于引线框架部，而所述多个接触件中的一些通过接触件连接指部50彼此连接。指部连接指部52可设置成将接触件(诸如接触件28b、28d)连接于引线框架连接指部48。各接触子组件24a、24b、24c、24d还包括可从其中一个指部50延伸或可从引线框架26延伸的一电路板接触件54、56。在所示出的实施例中，各引线框架部26具有限定接触件和指部设置在其内的一内部空间66的第一、第二、第三、第四引线框架部分58、60、62、64。如果仅设置三个引线框架部分58、60、62，则内部空间66还由相邻接触子组件24a、24b、24c、24d的第一引线框架部分58限定。接触子组件24a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成一大功率电子器件的方法，包括：由厚导电材料的片形成一冲压件，所述冲压件包括一引线框架部和通过指部连结于所述引线框架部的至少第一、第二电子部件安装接触件；以及将一电子部件附接于所述第一、第二电子部件安装接触件以形成一组件，所述电子部件具有多个端子，其中，所述电子部件的多个端子中的一个端子不附接于所述第一、第二电子部件安装接触件。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述片由铜形成。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述片具有约100微米至约3000微米的一厚度。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述片具有约500微米至约800微米的一厚度。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述电子部件为一场效应晶体管。6.如权利要求1所述的方法，还包括：将所述组件安装于一印刷电路板；以及将所述接触件与所述印刷电路板连结。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述接触件通过焊料、紧固件以及引线或带式键合中的一种或多种而与所述印刷电路板连结。8.如权利要求6所述的方法，其中，所述印刷电路板在与所述接触件连结之前安装在一固定装置上。9.如权利要求6所述的方法，其中，所述印刷电路板接近所述接触件。10.如权利要求6所述的方法，其中，所述印刷电路板部分平躺在所述接触件上。11.如权利要求6所述的方法，还包括将所述电子部件的多个端子中的所述一个端子连结于所述印刷电路板。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述电子部件的多个端子中的所述一个端子通过焊料和引线或带式键合中的一种而与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：维多，
申请(专利权)人：莫列斯有限公司，
类型：发明
国别省市：