[发明专利]电子器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的电子器件或者电子电路和/或模块。

背景技术

这种类型的电子器件或者电路或模块已知有大量实施方式。

此外还已知所谓的“DCB技术”(直接键合铜技术：Direct-Copper-Bond-Technology)例如用于将金属层或金属片(例如铜片或铜箔)相互连接和/或将金属层或金属片(例如铜片或铜箔)与陶瓷或陶瓷层连接，也就是说利用在表面侧具有由金属和反应气体(优选是氧气)的化学结合构成的层或涂层(熔化层：Aufschmelzschicht)的金属片或铜片或者金属箔或铜箔。对于例如在US-PS3744120或DE-PS2319854中所介绍的方法，该层或该涂层(熔化层)构成熔点比金属(例如铜)的熔点低的共晶体，从而通过将箔敷设到陶瓷上以及通过加热所有层可以使它们相互连接，也就是说通过基本上只在熔化层或氧化层的范围中熔化金属或铜。

这个DCB方法于是例如包括以下方法步骤：

对铜箔进行氧化，从而得到均匀的氧化铜层；

将铜箔敷设到陶瓷层上；

将组合体加热到大约在1025℃到1083℃之间的处理温度，例如加热到大约1071℃；

冷却到室温。

此外还已知所谓的活性焊(Aktivlot)方法(DE2213115；EP-A-153618)例如用于将构成金属敷设体(Metallisierung)的金属层或金属箔(尤其甚至是铜层或铜箔)与陶瓷材料连接。对于这种专门还用于制造金属-陶瓷基体的方法，在大约800℃到1000℃之间的温度下，利用硬焊来形成金属箔(例如铜箔)与陶瓷基体(例如氮化铝陶瓷)之间的连接，该硬焊除了主要成分(如铜、银和/或金)之外还包含活性金属。该活性金属(例如是Hf、Ti、Zr、Nb、Ce这一组中至少一个元素)通过化学反应在焊料与陶瓷之间形成连接，而焊料与金属之间的连接是金属的硬焊连接。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供电子器件，该电子器件在对功率部件(即在工作中也产生明显的功率损耗并因此产生高热量的部件)进行冷却方面被优化。为了解决这个技术问题，根据权利要求1构造电子器件。

通过根据本发明的实施方式，不仅考虑对电子器件、电路或模块中的功率部件的最优冷却，而且还考虑提高这样的器件的可靠性和使用寿命，更确切地是通过以下方式：通过特别地构造至少一个承载功率部件的第一金属敷设区域(Metallisierungsbereich)，该第一金属敷设区域作为优化冷却作用的热张缩件但是同时将该金属敷设区域上金属材料的量减少到使得在器件工作期间(例如在接上负载的情况下)出现的温度变化不导致因为由热决定的机械力而使基体和/或部件损坏。

本发明的扩展方案在从属权利要求中给出。

附图说明

以下借助于关于实施例的附图更详细地介绍本发明。在附图中：

图1以简化视图在侧视图中示出了根据本发明的一种电子器件(电路或模块)；

图2示出了图1所示器件的一部分的放大图示；

图3至5分别示出了用于制造图1和2所示器件的金属-绝缘层-基体的不同方法的方法步骤。

具体实施方式

在附图中一般性地以1标记的电子器件在所示实施方式中主要由具有优选是陶瓷的绝缘层3的金属-绝缘层-基体2构成，在绝缘层3的表面侧上分别设置有金属敷设体4或5。为了形成印制电路板或为了形成接触面和印制导线，上金属辐射体4被结构化，如在图1中以两个金属敷设区域4.1和4.2所示的那样。下金属敷设体5连续地构造，即它在绝缘层3的整个下表面侧上延伸直到空着的边界区域。适用于绝缘层3的陶瓷例如由氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si₃N₄)和/或碳化硅(SiC)构成或者由氧化铝和二氧化锆(Al₂O₃+ZrO₂)构成。绝缘层3的厚度大约在0.15mm到1mm之间的等级。

适用于金属敷设体4和5或适用于金属敷设体4的金属敷设区域4.1和4.2的材料例如是铜、铜合金或者铝、铝合金。金属敷设体4和5或金属敷设区域4.1和4.2通过DCB键合、通过活性焊和/或通过硬焊例如利用共晶的铜-银焊料或者以其他适当的方式(例如通过粘接)而与绝缘层3连接。