[發明專利]用于裝配印刷電路板的方法

在審

• 申請號: 201210322810.X
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN102984889A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: J.H.伯克爾
• 申請（專利權）人: 舒勒電子有限責任公司
• 主分類號: H05K3/30
• 分類號: H05K3/30;H05K1/02;H01L23/498;H01L23/373;H01L23/367
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;劉春元

技術領域

本發明涉及按照權利要求1的用于裝配印刷電路板的方法、按照權利要求8的印刷電路板和按照權利要求16的散熱片。

背景技術

當今印刷電路板經常由玻璃纖維增強的、時效硬化的環氧樹脂板的多個尤其是剛性的覆層組成，這些環氧樹脂板在一側或兩側被敷銅或者配備有印制導線。印刷電路板被裝配有半導體部件、連接元件、用于導熱的元件等等。在該意義上，“裝配”概念當前可以寬泛地解釋。

已知，給印刷電路板裝配分立的半導體部件，這些半導體部件具有帶有接觸引腳的外殼。在外殼中，存在至少一個半導體裸芯片（半導體晶片（Halbleiter-Die））,其與接觸引腳電連接，例如接合。

在設計印刷電路板情況下不斷升高的微型化進程中，也已知的是，在施加步驟中將無外殼的半導體裸芯片直接施加在印刷電路板上。這樣的半導體裸芯片（Halbleiter-Nacktchip）被稱為“裸片（bare?die）”。在這種直接安裝情況下，在施加步驟之后通常是接合步驟，在接合步驟中使半導體裸芯片與印刷電路板電接觸。

在已知的方法（US?6,809,935B1，在那里圖1），半導體裸芯片被直接施加在印刷電路板的金屬基板上，該金屬基板為印刷電路板提供平面的散熱片。因此雖然保證了由半導體部件產生的熱的良好的導出。但是有問題的是，基板和半導體裸芯片的熱膨脹系數彼此是不同的，這必須通過在基板和半導體裸芯片之間布置的粘合劑層來平衡。這長期導致半導體裸芯片的不期望的由溫度引起的機械負荷。

發明內容

本發明所基于的問題是，這樣改進已知的用于裝配印刷電路板的方法，使得能夠實現在半導體裸芯片的由溫度引起的機械負荷小的情況下最佳的導熱。

上述問題通過按照權利要求1的方法來解決。

基本的是以下原則上的思考：對印刷電路板或印刷電路板半成品首先裝備至少一個法蘭嵌件并且緊接著才將至少一個半導體裸芯片施加到所插入的法蘭嵌件中。

詳細地建議：在安裝步驟中將至少一個剛性法蘭嵌件插入到印刷電路板中或印刷電路板半成品中的所分配的凹處中并且在接著的施加步驟中將半導體部件的至少一個半導體裸芯片施加到已經插入的法蘭嵌件上。

這當然可以針對任意數量的法蘭嵌件和半導體裸芯片來規定。但是，為了更好的一目了然性，在下面幾乎從頭到尾地談及僅僅一個法蘭嵌件和一個半導體裸芯片。于是這些實施相應地適用于所有其它法蘭嵌件和半導體裸芯片。

由于半導體裸芯片現在被施加在嵌件、也即法蘭嵌件上，因此可以通過選擇合適的嵌件而在法蘭嵌件和半導體裸芯片之間建立最佳的接觸結構。詳細地，法蘭嵌件在其材料特性方面可以最佳地匹配于半導體裸芯片的材料特性。這尤其是涉及關于法蘭嵌件和半導體裸芯片的熱膨脹系數的匹配。

在安裝步驟的簡單可執行性意義上，這對于按照建議的解決方案是重要的，即剛性法蘭嵌件本身可以被插入。因此法蘭嵌件例如不是涂層等等。

如上所表明地，法蘭嵌件也可以被插入到印刷電路板半成品中的所分配的凹處中。該印刷電路板半成品例如可以是由銅等制成的印刷電路板基板，該基板以還要闡述的方式是散熱片的組成部分。在特別優選的擴展方案中，印刷電路板半成品在安裝步驟之后并且在施加步驟之前才此外與印刷電路板連接。印刷電路板的裝配在上述意義上因此介入到印刷電路板的制造過程中。

在按照權利要求3的特別優選的擴展方案中，給印刷電路板的散熱片分配法蘭嵌件，其中使該法蘭嵌件與散熱片的法蘭側導熱區段導熱地接觸。通過法蘭嵌件的可插入性，可對法蘭嵌件根據在半導體裸芯片的良好導熱和小的由溫度引起的機械負荷之間的最佳折衷來設計。

法蘭嵌件的上述設計按照權利要求5優選導致，法蘭嵌件的熱膨脹系數不同于法蘭側導熱區段的熱膨脹系數。

在按照權利要求6的特別優選的擴展方案中，法蘭嵌件的熱膨脹系數非常接近半導體裸芯片的熱膨脹系數，這原則上導致半導體裸芯片的由溫度引起的機械負荷的減小。

原則上，法蘭嵌件和法蘭側導熱區段可以被粘合入、焊接入等等到相應的凹處中。但是按照權利要求7規定，插入分別源出于用于產生壓配合的壓入。由此可以放棄針對法蘭嵌件和/或法蘭側導熱區段的附加固定措施。

按照得到獨立的意義的權利要求8的另外的教導，要求保護具有至少一個在一側或兩側被敷銅的或者配備有印制導線的優選剛性的覆層和具有用于導出由至少一個半導體部件產生的熱的散熱片的印刷電路板。