[發明專利]用于制造導體電路的方法和電子模塊

在審

• 申請號: 201980056781.7
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN112602183A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: C.卡西格諾爾;A.亨塞爾;D.佩卡納克;O.拉布;S.斯特格邁爾;E.維斯布羅德
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/31;C23C4/06;C23C4/123;C23C4/126;C23C4/129;C23C4/131;C23C4/134;H01L25/07;H01L23/373
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張建鋒

一種用于制造至少一個導體電路的方法，其中，提供由熱塑性塑料(90)構成的表面，并且在所述表面借助熱學噴射沉積出導體電路材料(110)。一種電子模塊尤其是功率模塊，并且所述電子模塊包括由熱塑性塑料構成的表面，熱學噴射的導體電路(130)布置在所述表面上。

本發明涉及一種用于制造導體電路(或稱為線路)的方法以及一種電子模塊。

在微系統技術和電子學、例如工業電子學中，無源的構件、半導體構件和基板、例如電路板借助構造技術和連接技術導電地相互連接。

已知的是，借助膠粘、焊接、擴散焊接或燒結將構件導電地連接在基板上。

對于遠離基板的電觸頭已知的是，使用所謂的金屬絲壓焊技術(或者說打線技術、金屬絲鍵合、絲焊)、也稱為細帶壓焊技術。但是在金屬絲壓焊技術中施加壓力，該壓力可以損壞電氣構件、例如尤其半導體構件。此外，在金屬絲壓焊技術中在運行時、由于壓焊中使用的金屬絲的較小的橫截面、會局部地出現溫度升高，這種溫度升高在設計電子模塊時要被考慮。此外，由于使用壓焊的金屬絲會出現電氣感應，這種電氣感應可能導致電氣干擾。此外，在金屬絲壓焊技術中嚴重限制了導體電路實施。

相對于金屬絲壓焊技術備選地，也采用平面的構造技術和連接技術。但是，平面的導體電路的制造常常很難被實現或者僅能在非常特殊的使用情況下實現。

由此，導體電路的燒結要求很高的壓力，同時導體電路的已知的銀燒結決定了很高的處理費用。依據光技術和電鍍技術的平面的構造技術和連接技術反之意味著非常復雜的制造過程。

不利的是，通過這種平面的構造技術和連接技術、例如通過在施加的燒結糊中的熱結聚可能出現應力或者折斷或者在制造或運行電子模塊中出現脫層。在導體電路和絕緣件之間的脫層尤其可以導致縫隙和由于縫隙導致部分放電，這引起這種電子模塊的過早的失效。

本發明所要解決的技術問題是，提供用于制造導體電路的方法，所述方法一方面可以簡單且廉價地實現并且同時允許以較高的溫度突變穩定性制造并且以較高的抗局部放電性制造。此外，本發明所要解決的技術問題是，提供一種電子模塊，該電子模塊具有較高的溫度突變穩定性以及較高的抗局部放電性。

所述技術問題按照本發明通過具有權利要求1所述的技術特征的用于制造至少一個導體電路的方法以及具有權利要求9所述的技術特征的電子模塊解決。本發明的優選的改進方案由從屬權利要求、以下說明和附圖提供。

在按照本發明的用于制造至少一個導體電路的方法中，提供由熱塑性塑料構成的表面，并且導體電路材料借助熱學噴射沉積在所述表面上。因此借助按照本發明的方法，如此沉積導體電路材料，從而借助熱學噴射將構成導體電路材料的顆粒、也就是具有熱的表面溫度的顆粒施加在由熱塑性塑料構成的表面上。由于顆粒的較高的表面溫度和/或由于顆粒的動能，顆粒對熱塑性塑料施加動能和熱能，所述顆粒如此變形并且有利地甚至熔化，使得顆粒首先被噴射到表面上，所述顆粒可以完全或部分地侵入熱塑性塑料內并且有利地可以被熱塑性塑料圍繞。

通過繼續的熱學噴射，由熱塑性塑料構成的表面轉變為界限區域(或稱為邊界區域)，在界限區域中遠離表面地絕大部分是幾乎完整的熱塑性塑料并且在界限區域內熱塑性塑料的比例降低，有利于導體電路材料的升高的比例。反之，在界限區域的表面上則主要存在如此大的密度的由導體電路材料構成的顆粒，使得進一步沉積的導體電路材料更容易附著在界限區域的表面上。