[发明专利]具有散热器的重叠模塑的基板‑芯片布置

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备、发动机控制模块和制造电子设备的方法。

背景技术

在操作时，具有被安装在基板上的半导体芯片的电子电路生成大量的热量。通常，控制设备的具有集成半导体的电子电路(诸如微控制器)的热量的移除经由基板和连接的盖子或外壳来执行。冷却功能和电连接两者皆由基板的载体材料来执行。在热量传输与电子特性之间必须做出妥协。在这些常规的设备中的机械保护可以经由外部盖子或外壳来实现。备选地，在较小应用的情况下，模塑(mold)系统是可能的。

另一种常规的系统包括具有连接至金属外壳的散热通孔的印刷电路板(PCB)。然而，这要求使用需要分别针对每个应用开发的分离的金属外壳。

发明内容

可能存在对在制造方面简单的同时允许在操作期间生成的热量的有效移除的电子设备的需要。

根据示例性实施例，提供了电子设备，其包括基板、被安装在基板上和被电连接至基板并且被配置作为用于控制连接系统的系统控制单元的至少一个电子芯片、被热连接至该至少一个电子芯片并且被配置用于移除在电子设备的操作时由该至少一个电子芯片生成的热量的热量移除结构以及被配置用于至少部分地封装至少该至少一个电子芯片和基板的重叠模塑(overmolding)结构。

根据另一示例性实施例，提供了制造电子设备的方法，其中该方法包括将至少一个电子芯片安装并且电连接在基板上(其中该至少一个电子芯片被配置作为用于控制被连接或者要被连接至电子设备的系统的系统控制单元)、将热量移除结构热连接至该至少一个电子芯片并且配置热量移除结构用于移除在电子设备的操作时由该至少一个电子芯片生成的热量以及通过重叠模塑结构至少部分地封装至少该至少一个电子芯片和基板。

根据又一示例性实施例，提供了发动机控制模块，其包括具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面的至少一个半导体芯片(其中该至少一个半导体芯片被配置用于执行发动机控制功能)、该至少一个半导体芯片的第一表面被安装并且被电连接至其的印刷电路板、该至少一个半导体芯片的第二表面被安装至其的并且被热连接至该至少一个半导体芯片的第二表面的热量移除结构(其中热量移除结构被配置用于移除在发动机控制模块的操作时由该至少一个半导体芯片生成的热量)以及被配置用于至少部分地封装至少该至少一个半导体芯片和印刷电路板的重叠模塑结构。

示例性实施例的主旨是，用于执行关于电连接系统的控制功能的系统控制单元的一个或多个电子芯片被机械支撑和电支撑在基板上，而同时被至少热连接至热量移除结构。这样的布置被重叠模塑，从而电子芯片或多个电子芯片的外表面的至少一部分和基板的外表面的至少一部分由模塑材料封装。从而，模塑材料可以将各种部件彼此机械固定并且可以使得分离的外壳可有可无，同时结合重叠模塑结构，电子耦合由基板执行并且热耦合由热量移除结构执行。从而，提供了非常适于作为具有高集成度的系统控制单元使用的紧凑的、机械上坚固的、电安全连接的和强散热的电子设备。

进一步的示例性实施例的描述

在本申请的上下文中，术语“基板”可以特别表示被配置用于用作电子芯片的安装基座的任何物理基座结构。例如，基板可以是印刷电路板(PCB)、陶瓷板、柔性板或者适于接收电子芯片以将其电接触并且机械固定到基板的任何其它支撑结构。

术语“电子芯片”可以特别表示具有有源和/或无源电路部件(尤其是集成电路部件)的任何电子构件。特别地，这样的电子芯片可以是半导体芯片。

术语“用于控制连接系统的系统控制单元”可以特别表示，电子芯片或作为整体的多个电子芯片能够控制可以经由电子设备的连接器被电连接和机械连接至电子设备的技术系统。这样的控制可以包括由电子芯片或多个电子芯片对数据的处理，以便生成要从电子设备被发送到连接系统的控制命令，以由此控制后者的操作。在一个实施例中，系统控制单元被配置为用于控制诸如燃烧发动机或电动发动机之类的连接发动机的操作的发动机控制单元。因此，电子设备能够在其中一个或多个发动机被实现的自动化应用领域中被使用。例如，系统控制单元可以被用于诸如车辆的驱动发动机或马达、车辆的车窗升降机马达、车门中的集中式门锁系统的驱动发动机等的控制之类的汽车应用。在另一实施例中，具有其系统控制单元的电子设备可以能够控制诸如钻孔机、螺栓烧制工具等之类的发动机驱动的机械工具。在再一示例性实施例中，系统控制单元还可以能够控制诸如车辆防雷系统等之类的无发动机的系统。