[發明專利]電路板、芯片冷卻殼體、組件和用于對半導體芯片進行冷卻的方法

在審

• 申請號: 201911289160.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111328183A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: T·M·賴特爾;M·N·閔采爾;A·烏勒曼
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/18;H01L23/367;H01L23/473
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

電路板(100)的一個實施例具有電絕緣部分(112)和導電部分(114)。至少一個半導體芯片(102)在該電路板的一部分(121)中嵌入到電絕緣部分中。電路板在其該部分中具有用于引導冷卻液通過的通孔(106)。該通孔(106)從電路板的第一表面(108)延伸至電路板的第二表面(110)。導電部分(114)在第一表面上具有第一外部導電層(1181)并且在第二表面上具有第二外部導電層(1182)。導電部分(114)還具有第一內部導電層(1191)，該第一內部導電層與半導體芯片(102)電連接。第一內部導電層在電路板的該部分(121)中通過電絕緣部分與第一外部導電層并且與第二外部導電層電隔離。

技術領域

本申請涉及一種電路板、一種芯片冷卻殼體、一種組件以及一種用于對半導體芯片進行冷卻的方法，其中，該電路板具有至少一個嵌入式半導體芯片。

背景技術

電子設備通常包括一個或多個電路板——例如印刷電路板(英語PrintedCircuit Board，PCB)。所述電路板分別承載一個或多個半導體芯片，其中，半導體芯片可以布置在電路板上或者也可以嵌入到電路板中。在嵌入的情況下，半導體芯片例如在所有側上被電路板材料包圍。功率半導體芯片產生熱量，必須將這些熱量從半導體芯片中排出，以便避免該半導體芯片由于過熱而損壞，并且以便能夠確保規定的使用壽命。在將半導體芯片嵌入到電路板中的情況下，電路板的絕緣材料的不利熱傳導特性可能會阻礙散熱。

期望的是，改善嵌入到電路板中的半導體芯片的冷卻。

發明內容

本發明涉及一種電路板。該電路板具有電絕緣部分和導電部分。該電路板具有至少一個半導體芯片，所述至少一個半導體芯片在電路板的一部分中嵌入到電絕緣部分中。電路板在其所述部分中具有通孔，該通孔用于引導冷卻液通過。所述通孔從電路板的第一表面延伸至電路板的第二表面。所述導電部分在第一表面上具有第一外部導電層并且在第二表面上具有第二外部導電層。導電部分還具有第一內部導電層，其中，第一內部導電層與半導體芯片電連接。在電路板的所述部分中，第一內部導電層通過電絕緣部分與第一外部導電層并且與第二外部導電層電隔離。

本發明還涉及一種芯片冷卻殼體。該芯片冷卻殼體具有冷卻劑入口和冷卻劑出口。該芯片冷卻殼體設置成如此固定在電路板上，使得電路板的第一部分被芯片冷卻殼體緊密地包圍，并且使得在電路板的第一部分與芯片冷卻殼體之間形成冷卻室，并且使得電路板的第二部分從芯片冷卻殼體突出。

本發明還涉及一種組件。該組件具有電路板和芯片冷卻殼體。該芯片冷卻殼體固定在電路板上。

本發明還涉及一種用于對嵌入到電路板中的半導體芯片進行冷卻的方法。該方法包括將芯片冷卻殼體固定在具有該半導體芯片的電路板上。該方法還包括將冷卻劑引入到冷卻室中。

本領域技術人員可以由以下詳細描述和附圖得出所公開的主題的其他特征和優點。

附圖說明

附圖提供對電路板、芯片冷卻殼體或組件的實施例的更深入理解，附圖被納入本發明并構成本發明的一部分。附圖僅示出實施例，并且共同作用。因此，在此描述的電路板、芯片冷卻殼體和組件不局限于所述實施例的描述。其他實施例和預期優點由對以下詳細描述的理解以及以下描述的實施例的組合得出——即使這些未被明確描述。附圖中所示的元件和結構不必彼此按比例繪制。相同的附圖標記指代相同或相應的元件和結構。

圖1A示出電路板的示意性截面圖，該電路板具有嵌入式半導體芯片和用于對芯片進行冷卻的通孔；

圖1B示出圖1A的電路板的示意性俯視圖；

圖2示出組件的示意性截面圖，該組件具有固定在電路板上的芯片冷卻殼體，該芯片冷卻殼體具有冷卻劑入口和冷卻劑出口，所述冷卻劑入口和冷卻劑出口位于芯片冷卻殼體的相對置的側上；