具有电路载体制造技术

本发明专利技术涉及一种电子组件

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有电路载体、半导体芯片和散热器的电子组件
[0001]本专利技术涉及一种具有至少一个电路载体
、
至少一个半导体芯片和至少一个散热器的电子组件，其中所述电子组件用于安装一个上级装置中
。
此外，本专利技术涉及一种具有这种电子组件的装置
。
[0002]从现有技术中已知许多不同的电子组件，其中一个或多个半导体芯片布置在电路载体上，并且提供散热器以排出在运行过程中产生的热量
。
特别是在功率电子的电子组件中，半导体芯片的有效散热是一个巨大的挑战，因为功率密度越来越高，因此必须在越来越小的空间中可靠地将越来越多的热量散发到环境中，以避免组件过热
。
[0003]根据现有技术，功率电子组件通常以水平层序列构造
。
更具体地说，在这种情况下，散热器大面积地连接到平面电路载体上，并且该电路载体在其相对侧依次地与施加在其上的半导体芯片以面连接
。
在这种结构中，散热器
、
电路载体和半导体芯片的主表面彼此平行，并且给出了垂直于这些主表面的主散热路径
。
这种传统水平结构的一个优点是，通过半导体芯片与电路载体以及电路载体与散热器的面连接，可以实现有效的传热，并且在电路载体的厚度相应较小且面积较大的情况下，也提供了通过电路载体的有效热传导
。
同时可以达到良好的介电强度
。
[0004]根据现有技术，这种大面积耦合的水平结构的缺点是，当安装到上级的装置中时，这样的电子组件需要在安装平面内相对较大的横向安装空间
。
这是因为散热方向垂直于层面，释放的热量必须向该方向的外界环境释放
。
因此，散热器必须在其整个外表面上可接近外部环境，以便例如被冷却气流流过
。
因此，在这种类型的结构中，最小的面积要求通常由散热器或电路载体的基础面积规定，这取决于这些元件中的哪一个具有较大的基础面积
。
通常，负载接头和控制线路需要额外的安装区域
。
然而，在许多应用中，可用的总安装空间是有限的
。
例如，在控制柜中，只有数量有限的插槽
(
每个插槽的大小都有限
)
可用于安装此类组件
。
特别是在具有功率电子组件的器件中，由于这种组件的功率以及由此释放的热量越来越大，因此很难在保持很小的安装空间的同时实现可靠的散热
。
[0005]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种克服上述缺点的电子组件
。
特别是提供一种电子组件，该组件在上级装置的安装平面内具有相对较小的空间要求，并且仍然可以有效地散热
。
另一个要解决的技术问题是提供具有这种电子组件的上级装置
。
[0006]这些技术问题由权利要求1中描述的电子组件和权利要求
14
中描述的装置来解决
。
[0007]本专利技术的电子组件具有电路载体
、
至少一个半导体芯片和至少一个散热器
。
电子组件具有带有主平面的面状的基本形状，并尤其设计用于安装到上级的装置中
。
所述至少一个电路载体基本上平行于所述主平面定向，并且承载一个或多个半导体芯片，所述半导体芯片与电路载体面状地连接
。
在面状的电子组件的第一边缘区域中布置至少一个散热器
。
所述至少一个电路载体在所述至少一个半导体芯片的区域和所述第一边缘区域之间具有至少一个厚层导体线路
(
或称为厚层电路
)
，所述厚层导体线路是主散热路径的一部分，所述主散热路径基本上平行于所述电子组件的主平面
。
[0008]在电子组件包括多个电路载体的实施例中，所有存在的电路载体应平行于主平面
定向
。
然后，与相应电路载体面状地连接的半导体芯片也平行于该主平面定向
。
因此总体上形成了具有一个或多个面状的电路载体和一个或多个面状的半导体芯片的三明治状的层结构
。
至少一个散热器布置在该多层结构的边缘区域
。
由此，由散热器促成的向外部环境的散热主要发生在第一边缘区域中，而不是在组件的整个表面上
。
不应排除散热器的部分延伸到组件表面的较大部分
。
然而，与向外部环境散热相关的器件
(
例如，散热片，冷却腹板，冷却鳍，冷却针或类似结构
)
应集中在第一边缘区域，以便向环境散热的主要部分发生在此
。
[0009]为了将散热器释放到周围环境的热量引导到散热器区域，在组件内形成上述主散热路径
。
与本专利技术基本相关重要的是，该主散热路径基本上平行于组件的主平面，而不是像所描述的现有技术那样垂直于层结构
。
所述主散热路径也可以由多个子路径组成，特别是当组件具有多个半导体芯片时，每个半导体芯片的热量必须传递到共用的散热器
。
然而，配属各自的半导体芯片的子路径随后可以汇入共同的散热路径
。
重要的是，这个共同的散热路径主要在组件的主平面内延伸
。
此外，在这种情况下不应排除单个子路径
(
在半导体芯片旁边的区域中
)
以及由此形成的共同的散热路径具有较小的局部子区段，该局部子区段具有垂直于主平面的热流方向
。
就本专利技术而言唯一重要的是，散热的上级或者说主要方向
(
即散热的净传输方向
)
由所述主平面内的总体主要方向分量来表征
。
原则上不应排除在净传送方向和主平面之间的小角度，例如至高为
10
°
。
[0010]主散热路径在主平面内的方向由此实现：即相应电路载体在给定半导体芯片和各自配属的散热器之间的相关区域中具有厚层导体线路
。
厚层导体线路通常被理解为层厚至少为
300
μ
m
的导体线路
。
层厚是垂直于主平面的导体线路的尺寸
。
特别地，这样的层厚度可以在1毫米以上，例如在1毫米和4毫米之间的有利范围内
。
这种厚层导体线路可以特别地由金属材料形成，例如铜
、
铝
、
钼或一种或多种上述金属的合金
。
通常特别优选铜基厚层导体线路
。
[0011]具体地说，现有的半导体芯片中的每一个通过这样的厚层导体线路连接到相关联的散热器
。
通过该相关联的厚层导体线路形成了导热路径，该导热路径将各自的半导体芯片的区域与相关联的散热器的区域导热连接起来，并且平行于主平面
(
即在各自的电路载体的平面内
)。
由于该导体线路的特别高的层厚，因此在主平面内实现了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种电子组件
(1)
，包括至少一个电路载体
(10a
，
10b
，
10c)、
至少一个半导体芯片
(20a
，
20b)
和至少一个散热器
(30)
，
‑
其中，电子组件
(1)
具有包括主平面
(P)
的面状的基本形状，
‑
其中，至少一个电路载体
(10a
，
10b
，
10c)
平行于主平面
(P)
定向并承载一个或多个半导体芯片
(20a
，
20b)
，电路载体与半导体芯片面状地连接，
‑
其中，至少一个散热器
(30)
布置在面状的电子组件
(1)
的第一边缘区域
(R1)
中，
‑
并且其中，在至少一个半导体芯片
(20a
，
20b)
的区域和第一边缘区域
(R1)
之间至少一个电路载体
(10a
，
10b
，
10c)
具有至少一个厚层导体线路
(11
，
13
，
16)
，该厚层导体线路是主散热路径
(H)
的一部分，其中，至少一个厚层导体线路
(11
，
13
，
16)
与散热器
(30)
热耦合并且具有至少
300
μ
m
的层厚，并且其中主散热路径
(H)
平行于主平面
(P)
并从至少一个半导体芯片
(20a
，
20b)
到第一边缘区域
(R1)
中的散热器
(30)
延伸，并且其中，至少一个半导体芯片与厚层导体线路
(11
，
13
，
16)
电连接且导热连接
。2.
根据权利要求1所述的电子组件
(1)
，其被构造为功率电子组件，并且具有至少一个功率电子器件作为半导体芯片，尤其是具有至少一个功率二极管
(21)
和
/
或
IGBT(22)。3.
根据权利要求1或2所述的电子组件
(1)
，其在同一电路载体
(10a
，
10c)
上具有多个半导体芯片
(21
，
22)
，这些芯片相对于主散热路径
(H)
并排地和
/
或先后相继地布置
。4.
根据前述权利要求之一所述的电子组件
(1)
，其中，至少一个厚层导体线路
(11
，
13
，
16)
与散热器的热连接由大面积绝缘层
(12
，
40)
促成
。5.
根据前述权利要求之一所述的电子组件
(1)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：