[發(fā)明專利]電子器件模塊及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680056145.7
• 申請(qǐng)日: 2006-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101529573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·馬茨;露特·門(mén)納;斯特芬·沃爾特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧斯蘭姆有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48;H01L23/14;H01L23/373
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王 萍;李春暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子器件模塊，其具有至少一個(gè)多層的電路支承體和 帶有冷卻體的冷卻裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種用于制造這種電子器件 模塊的方法。

背景技術(shù)

已公開(kāi)了帶有多個(gè)多層電路支承體的電子器件模塊。這些電子器件模 塊例如通過(guò)LTCC(低溫共燒陶瓷)來(lái)制成，LTCC是一種用于由多個(gè)單 個(gè)層制造陶瓷電路支承體的高效率的技術(shù)。為此，用于通過(guò)沖裁進(jìn)行電穿 通接觸的、未燒結(jié)的陶瓷生片設(shè)置有開(kāi)口，其中開(kāi)口被填充以導(dǎo)電膏，并 且這些膜在其表面上以絲網(wǎng)印刷方法設(shè)置有平坦的線路結(jié)構(gòu)。多個(gè)這種單 個(gè)的層最后可以彼此層壓并且在較低的溫度情況下燒結(jié)。該工藝提供了掩 埋的多層布局結(jié)構(gòu)(Layout-Strukturen)，這些布局結(jié)構(gòu)可以用于集成無(wú) 源的電路元件。此外，由此可以實(shí)現(xiàn)具有非常好的高頻特性、氣密地密封 并且具有良好的耐熱性的布局結(jié)構(gòu)。借助這些特性，LTCC技術(shù)適于應(yīng)用 在不利的環(huán)境(例如適于傳感器)中，適于應(yīng)用在高頻技術(shù)(例如移動(dòng)無(wú) 線電和雷達(dá)領(lǐng)域)中，以及適于應(yīng)用在功率電子設(shè)備(例如車(chē)輛電子設(shè)備、 傳動(dòng)控制裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置)中。然而，在熱的方面要求高的應(yīng)用通 常由于材料的較差的導(dǎo)熱能力而受到限制，其中材料典型地具有2W/m?K 的導(dǎo)熱能力。為了冷卻有源半導(dǎo)體器件(作為表面安裝部件，這些半導(dǎo)體 器件通常是這種LTCC模塊的部分)，簡(jiǎn)單地將LTCC襯底安裝在冷卻體 上并不足夠。特別地，將LTCC襯底焊接或者粘合到冷卻體上，如在J. Schulz-Harder等人所著的“Micro?channel?water?cooled?power?modules”， 1至6頁(yè)，PCIM?2000?Nuernberg中所描述的那樣，并不足夠。

LTCC陶瓷在標(biāo)準(zhǔn)工藝中與銀金屬化物兼容。因此，針對(duì)LTCC襯 底的一個(gè)常見(jiàn)解決方案是集成熱通孔。通孔是垂直的穿通接觸部，它們被 以含銀的導(dǎo)電膏填充，并且主要用于散熱。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)20 W/m?K的平均導(dǎo)熱能力。與含銀的膜結(jié)合，能夠在垂直或者水平方向上 實(shí)現(xiàn)90W/m?K和150W/m?K的值。這由M.A.Zampino等人所著的 “LTCC?substrates?with?internal?cooling?channel?and?heat?exchanger”， Proc.Internat.Symp.on?Microelectronics?2003，Internat. Microelectronics?and?Packaging?Society(IMAPS)，18.-20.11.2003， Boston，USA公開(kāi)。

另一解決方案是，將具有高損耗熱的半導(dǎo)體IC(集成電路)，例如功 率放大器，在LTCC電路板的凹進(jìn)部分中直接安裝在散熱器上。

此外，公開(kāi)了如下解決方案：這些解決方案基于流體填充的通道的集 成。在此，冷卻通過(guò)具有高熱容的流體(例如水)的對(duì)流來(lái)進(jìn)行，如在上 面提及的、根據(jù)J.Schulz-Harder等人所著的“Micro?channel?water?cooled power?modules”的現(xiàn)有技術(shù)中以及此外在M.A.Zampino等人所著的 “Embedded?heat?pipes?with?MCM-C?Technology”，Proc.NEPCON?West 1998?Conference?Vol.2，Reed?Exhibition：Norwalk，CT?USA?1998，777- 785頁(yè)，第2卷，(Conf.Anaheim，USA，1.-5.03.1998)中所描述的那樣。