[发明专利]具有限定的热、机械和电特性的热接合材料

说明书

一种电子部件(100)包括导电载体(102)、所述载体(102)上的电子芯片(104)、包封所述载体(102)的和所述电子芯片(104)的一部分的包封剂(106)和电绝缘且导热的接合结构(108)，所述接合结构尤其覆盖所述载体(102)的暴露表面部分和所述包封剂(106)的连接表面部分，其中，所述接合结构(108)的压缩系数的范围为1％‑20％，尤其范围为5％‑15％。

技术领域

各种实施例总体上涉及电子部件、制造电子部件的方法、布置结构、热接合材料以及使用方法。

背景技术

传统电子芯片被安装在比如引线框架的芯片载体上，由从芯片延伸的结合线电连接至芯片载体，并且模制成型在封装体中，这种电子芯片可能由于封装体内的热绝缘而受到损害。另外，这种传统方式在要建立复杂电子电路的情况下会达到它的极限。

对于分离晶体管外壳（TO）封装体和其他类型的封装体，操作性能通常受到热量限制，所述热量可在板级上被传送至冷却单元（比如散热体）。因此，热接合材料（TIM）被用作TO封装体（铜表面）和冷却单元之间的接合材料。这些材料可能缺少充分的电绝缘且通常不可靠，从而在操作过程期间它们的热机械稳定性会受到影响（所谓的泵出效应（pump outeffect））。另外，有时候可能散热膏的分布没有正确地实施，从而导致关于部件的可能的热问题。例如，生产线上散热膏的不均匀分布可导致问题。

作为使用散热膏的替代，可使用成可附接式箔形式的热接合材料。这种方式的一个缺点是，与热导率性能相关的高的价格和附加组装工作，以及热接合材料相对于芯片载体和散热体的显著的热接触阻抗。

克服这种问题的一个途径是接触铜区域的包覆成型。对封装体的铜层进行包覆成型的一个优点是，除了增加TIM层的稳定性之外，还显著增加了到铜层的热耦合效果，且降低了TIM材料与铜层之间的热接触阻抗。这通过以下方式来实现：在高压下并在升高的温度（例如150℃）下以低粘性状态模制成型TIM，以便涂覆或润湿铜层（特别是芯片载体和包封剂），然后再进行固化或硬化。模制成型复合物（mold compound）中的特定的粘合增进和/或粗化铜层的表面或增加铜和/或邻近部件模制成型层的微粗糙度可附加地增加稳定性并降低接触阻抗。在此，可达到某一电绝缘强度，但必须在性能和加工性之间做出折衷。热传递性能被尚有的模制成型厚度所限制。为了在板级上组装至冷却单元，散热器与封装体的背侧之间仍需使用TIM材料或散热膏。因此，出现如前所述的相同限制。

US 2014/0138803公开了一种芯片布置结构，包括：载体；布置在载体上的芯片，所述芯片包括一个或更多个接触垫，其中，所述一个或更多个接触垫中的第一接触垫电接触至载体；第一包封材料，其至少部分地包围芯片；和第二包封材料，其至少部分地包围第一包封材料。

发明内容

需要提供一种制造具有简单的处理构造和高稳定性的电子芯片的可能性。

根据一个示例性实施例，提供了一种电子部件（比如封装体），所述电子部件包括导电载体、位于载体上的电子芯片、包封载体的和电子芯片的一部分的包封剂以及电绝缘且导热的接合结构（例如覆盖载体的暴露表面部分和包封剂的连接表面部分，且例如在外表面处附接至或待附接至散热体），其中，所述接合结构的压缩系数的范围为1%-20%（其可通过使用维氏微压痕器在接合结构的厚度为250μm的层处施加1N的力来测量），尤其范围为5%-15%。