具有片状重分布结构的电子组件的利记博彩app
【技术领域】
[0001]各种实施例大体上涉及电子组件、制造电子组件的方法和半成品。
【背景技术】
[0002]安装在诸如引线框架之类的芯片载体上、通过从芯片延伸到芯片载体的接合线电连接并且模制在封装内的常规电子芯片可能在封装内遭受其隔热。另外，这样的常规方法在将要建立涉及多个电子芯片的复杂电子电路时可能达到其极限。特别地，通过多个接合线对这样的电子芯片的布线可能涉及由接合线的高电感引起的在冷却效率和电子工件(artifact)方面的缺陷。
[0003]特别地，用于功率半导体的常规封装使用用于接触电子芯片(诸如绝缘栅双极型晶体管芯片、续流二极管等)的线接合技术。结果，外壳和芯片载体构造被配置用于二维几何结构。
【发明内容】
[0004]可能存在提供以简单处理架构并且以高性能制造电子组件的可能性的需要。
[0005]根据示例性实施例，提供一种电子组件，其包括包含至少部分地覆盖有导电材料的电绝缘内核(core)结构的导电芯片载体、均具有附于芯片载体的第一主表面的至少一个电子芯片，以及附于至少一个电子芯片的第二主表面并且被配置用于电连接(特别地，直接地(即没有中间组件)，或者间接地(即经由一个或多个中间组件))至少一个电子芯片的第二主表面与芯片载体的片状(sheet-like)重分布结构。
[0006]根据另一示例性实施例，提供一种制造电子组件的方法，其中所述方法包括提供包括至少部分地覆盖有导电材料的电绝缘内核结构的导电芯片载体、将多个电子芯片的第一主表面附于芯片载体、将片状重分布结构附于电子芯片的第二主表面，以及将片状重分布结构配置(例如通过添加结构)用于电连接电子芯片的第二主表面与芯片载体。
[0007]根据又一示例性实施例，提供一种电子组件，其包括包含至少部分地覆盖有导电材料的电绝缘内核结构的导电芯片载体、均具有附于芯片载体的第一主表面的多个电子芯片，以及附于多个电子芯片的第二主表面并且被配置用于电连接多个电子芯片的第二主表面与芯片载体的片状重分布结构，其中多个电子芯片的相应一个的第一主表面和/或芯片载体的对应芯片接触表面以这样的表面配置形成使得:作为表面配置的结果，第一主表面的一部分直接接触芯片接触表面的对应部分以提供电接触，并且第一主表面的另一部分关于芯片接触表面的另一部分布置，以便将其它部分彼此电去親(electrically decouple)。
[0008]根据又一示例性实施例，提供一种电子组件，其包括包含至少部分地覆盖有导电材料的电绝缘内核结构的导电芯片载体、均具有附于芯片载体的第一主表面的多个电子芯片、附于多个电子芯片的第二主表面并且被配置用于电连接多个电子芯片的第二主表面与芯片载体的片状重分布结构，以及将芯片载体与至少一个电子芯片间隔并且电连接芯片载体与至少一个电子芯片的至少一个接触垫的导电间隔物(spacer)。
[0009]根据又一示例性实施例，提供一种用作用于形成多个电子组件的基础的半成品，其中半成品包括均具有第一主表面和相对的第二主表面的多个电子芯片，以及附于多个电子芯片的第二主表面使得多个电子芯片的第一主表面保持至少部分地暴露成附于芯片载体的片状重分布结构(其可能提供用于与电子芯片的基本上二维耦合，并且其可以例如体现为PCB、DCB、夹片(clip)或金属箔的单个化(singularized)段)，其中重分布结构被配置为具有均被配置用于容纳电子芯片的相应子组的多个凹陷的导电片，其中凹陷是通过长方形壁分离的长方形沟。
[0010]根据再一示例性实施例，提供一种电子组件，其中电子组件包括均具有将被附于导电芯片载体的第一主表面的至少一个电子芯片，以及片状重分布结构，该片状重分布结构包括在至少一个电子芯片的第二主表面处容纳至少一个电子芯片的导电片部分并且包括从片部分延伸直到对应于第一主表面的高度水平的壁部分使得两个主表面上的芯片接触在由第一主表面和壁部分的自由端限定的公共连接平面中电可连接到芯片载体。
[0011]示例性实施例具有以下优点:电子组件的一个或多个电子芯片的两个相对主表面可以通过芯片载体并且通过片状重分布结构(而不是通过薄接合线)二维接触。这改善了封装的电气、热学和机械属性。鉴于导致高载流量的电子芯片的两个主表面(或接触表面)上的大平坦接触区域和归因于省略接合线并且使用更宽的二维接触片状重分布结构(诸如接触电子芯片的第二主表面的重分布结构的层部分)的可能性的有利地低的电感，可以改善电气性能。鉴于促进双侧冷却和电子组件的工作期间生成的热的高效移除的电子芯片的两侧上的大接触区域，可以改善热学性能。另外，这扩大了针对高电脉冲的热容。而且，可以获得两个主表面上的可靠机械连接，并且电子芯片通过两个保护性板状结构(即芯片载体和重分布结构)被安全地屏蔽以抵挡环境损害。
[0012]另外的示例性实施例的描述
可以看到，示例性实施例的主旨在于，使得与现有解决方案兼容的半导体模块的鲁棒的三维集成成为可能。这提供了划分布置以形成多个通用子模块的机会。而且，当相比于常规二维解决方案时，芯片载体上的电子芯片的封装密度可以增加。这可以通过芯片载体(诸如直接铜接合衬底DCB)上的电子芯片(诸如绝缘栅双极性晶体管(IGBT)芯片、续流二极管等)的垂直接触而非水平接触完成。作为垂直接触元件，可以使用同时接触芯片载体和一个或多个电子芯片的重分布结构(例如体现为夹片)。因而，可以获得可以用于多个目的的子模块。电子芯片和重分布结构可以安装在芯片载体上(例如通过烧结或焊接)，其后可以是包封过程(例如模制或铸造)。通过这样的包封过程，芯片载体可以嵌入(例如在五个侧上)到电绝缘块(诸如模制化合物或硅酮铸造或基于聚酰胺的喷涂)中。重分布平面可以布置在电子芯片上方。也可以施行诸如安装套筒(collet)和/或施加焊接结构(诸如焊球)之类的可选另外的过程。
[0013]这样的架构涉及明显的技术优势。有利地，相应制造的电子组件(或封装)的体积消耗可以降低，因为可以省略用于芯片载体上的常规使用的线接合的接触区域并且用于套筒的接触区域可以转移到第三维度中。而且，所描述的架构允许改善电子组件的电气性能。一方面，该架构导致短的连接路径。由于三维布置，可以使套筒和电子芯片之间的距离变小，例如通过在重分布结构上将套筒布置在电子芯片下方。在芯片载体的整个接触区域之上的体现为夹片模块的重分布结构中的若干三维电子芯片的分布加强了该效果。而且，所描述的架构可以导致有利地小的电感值。这由通过紧凑的三维连接元件(诸如通孔等)替换相对长的常规接合线(具有高电感值)而引起。同样可以增加这样的布置的载流能力(或载流量)，因为朝向电子芯片的传播路径具有低电感(例如当体现为DCB的铜层时)。用于接触电子芯片的连接元件可以由于通过重分布层或平面供给的大空间而以宽且厚的方式形成。由于电子芯片可以在其两个相对主表面上与大接触区域接触，因此可以完成双侧冷却，这高效地促进了电子组件的工作期间生成的热的移除。因而，电子组件的热学性能也可以改善并且另外被芯片垫(特别地，晶体管芯片的源极垫)与芯片载体之间的直接接触所支持。另外，可以显著改善所生产的电子组件或封装的机械稳定性。例如，芯片载体可以通过铸造在边缘处和在中心中(例如通过插针)被支持并且可以被压入到冷却体上的定位中。每种压力和/或弯曲负荷可以通过芯片载体补偿(在DCB的情况中，这可以通过陶瓷层和两个铜层实现)。可以将芯片载体上方的包封物(诸如模制化合物)的尺寸设计为使得它稳定芯片载体。而且，根据所描述的架构的电子组件可以以分批过程并且以使得制造过程高度高效的模块化方式制造。例如，模块化封装可以以这样的概念形成使得:其中IGBT和二极管被成组以形成子模块，并且这样的子模块中的多个(例如六个)可以然后组合成更加复杂的模块(例如组合成所谓的六块(six pack)电路)，可选地牵涉跳线套筒等以用于接触目的。这允许改善制造过程并且降低材料消耗(诸如DCB区域)。这样的子模块的组合可以增加制造过程的产出。
[0014]可以看到，示例性实施例(参见例如图3至图13)的主旨在于接触元件被焊接或烧结在DCB上。IGBT和/或二极管的有源表面然后可以以导电方式连接在这些接触元件上。夹片然后可以附接在二极管和IGBT的背侧上以及DCB上以完成布线。这允许提供第二布线平面，以同时接触IGBT和DCB，以通过直接源/DCB接触改善热学属性，以及以完成用于套筒、有源电子元件的通过接触，等。这样的功率封装形成概念同样与常规芯片载体概念兼容(例如实现具有接触插针的套筒等)。
[0015]可以看到，另一示例性实施例(参见例如图16至图24)的主旨在于IGBT和二极管首先在DCB的平面表面上接触。PCB然后可以用于提供第二布线平面，以同时接触IGBT和DCB,以改善热学属性(例如当实现厚铜PCB)，以及以完成用于套筒、有源电子元件的通过接触，等。以类似的方式，IGBT和二极管首先在PCB的平面表面上接触也是可能的。DCB然后可以用于提供第二布线平面，以同时接触IGBT和DCB，以改善热学属性，以及以完成用于套筒、有源电子元件的通过接触，等。这样的功率封装形成概念同样与常规芯片载体概念兼容(例如实现具有接触管脚的套筒等)。而且，这样的实施例提供由两个芯片载体形成并且允许连续三维集成(例如套筒上方的接触区域)的功率封装。
[0016]可以看到，再一示例性实施例(参见例如图25至图36)的主旨在于IGBT和二极管以平面方式在线形图案化金属箔上接触。所获得的子模块然后可以在将它们单个化成模块夹片之前以结构化的方式隔离并且被提供有接触表面上的接触介质。可替换地，所描述的过程还可以在没有隔离的情况下执行。这样的模块可以用于在DCB上构成更复杂的电路(诸如六块)。所获得的夹片中的模块允许提供第二布线平面、IGBT和DCB的同时接触，以通过直接源/DCB接触改善热耦合，以及以提供用于采用套筒或其它有源元件的通过接触。这样的功率封装形成概念同样与常规芯片载体概念兼容(例如实现具有接触插针的套筒等)。而且，这样的实施例提供由两个芯片载体形成的功率封装并且允许连续三维集成(例如通过提供在套筒上方的接触区域)。另外，由DCB和这样的子模块形成的功率封装可以直接用于SMT (表面安装技术)。
[0017]在实施例中，芯片载体包括至少部分地覆盖有导电材料的电绝缘内核结构(例如中心片状结构，例如由陶瓷材料、玻璃纤维材料和/或聚合物材料制成)。电绝缘内核结构可以仅在其一个主表面上或者在其两个相对主表面上覆盖有导电材料。在一个实施例中，芯片载体是印刷电路板(PCB)。在另一实施例中，芯片载体是DCB或DAB衬底。
[0018]在实施例中，包括芯片载体和重分布结构的组的至少一个被配置为印刷电路板(PCB)0这样的PCB可以包括覆盖有导电材料的图案化层(例如由铜材料制成)的电绝缘衬底(例如由FR4材料制成)。因而，重分布结构可以被配置为第二芯片载体。
[0019]在实施例中，芯片载体被配置为具有均覆盖有导电结构的两个相对主表面的电绝缘且导热的衬底。该衬底可以例如由在衬底的两个相对主表面上覆盖有铜、铝等的陶瓷材料制成。特别地，芯片载体可以被配置为包括直接铜接合(DCB)衬底和直接铝接合衬底(DAB)的组之一。这样的衬底提供用于经由可以直接安装在衬底上的一个导电层上的冷却结构的高效热移除的合适基础。相对的导电层可以用于布线目的。DCB和DAB衬底在商业上可得到并且因此允许安装和冷却问题的成本高效的解决方案。大DCB和DAB衬底特别适合用于电子组件的分