[发明专利]电子模块和制造其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子模块。而且，本发明涉及一种制造电子模块的方法。

背景技术

在该领域中，已知多个电子模块，其包括提供某一电子功能的电子或半导体芯片。电子芯片可以被布置或放置在载体或板上并且可以通过包围电子芯片的模塑料来容纳或封装。

特别地，由于通过模塑料的容纳，由电子芯片生成的热的耗散可能是目标。在电子模块形成功率模块（即适于并且旨在处理相当高功率的模块）或是功率模块的一部分的情况下特别是这样，相当高功率例如是比用于信息技术领域中的电子模块更高几个数量级。

这样的功率模块被用于电动电动机，例如在电动车辆的领域中。这些电动电动机在充电和放电过程期间的操作中通常沉重地被加应变和被加应力，导致高和快速的热生成，这可能对于电池和电动机的功能来说是毁灭性的。因此，生成热量的耗散是当构建或设计这样的功率模块时将要考虑的重要问题。例如，可将材料用于芯片安装的基板或当制造引线框架时使用材料，其中该材料具有高热传导性。附加地，可以将热传导材料用作电子模块的顶层或外层以便提供与环境的大接触面积或界面，这可用作该模块或封装的散热器。为了改进热耗散，可以在功率模块的两个主表面上提供散热器。散热器热耦合到半导体芯片，其中一个散热器可用于冷却芯片的一侧，而另一散热器与另一侧热接触。散热器转而可通过空气对流或液体冷却热耦合到外界或环境。

可归因于相对高的充电或放电电流的另一问题是由于在操作周期期间的温度改变引起的机械应力。根据环境条件和电流，从-40°到+150℃的温度改变可能发生，导致在电子模块中相对高的热机械应力。

尽管描述的电子模块可展示良好的功能质量，但是可仍然存在提供改进的电子模块的潜在空间。

发明内容

因此，可能需要提供电子模块和制造其的方法，其中该电子模块长时间（例如很多温度周期）提供良好工作，并且使能电子模块的低故障率。

根据示例性方面，提供一种电子模块，其包括第一载体；包括至少一个电子部件并且被布置在第一载体上的电子芯片；布置在电子芯片上并且与至少一个电子部件热传导连接的间隔元件；布置在间隔元件上的第二载体；以及至少部分包围电子芯片和间隔元件的模塑料；其中间隔元件包括具有与从由以下构成的热膨胀系数组中选择的至少一个热膨胀系数匹配的热膨胀系数值的材料：第一载体的热膨胀系统；第二载体的热膨胀系数；电子芯片的热膨胀系数；和模塑料的热膨胀系数。

根据示例性方面，提供一种电子模块，其中该电子模块包括：第一传导板；包括至少一个电子部件并且被布置在第一传导板上的电子芯片；布置在电子芯片上并且与至少一个电子部件传导连接的间隔元件；布置在间隔元件上的覆盖层；以及至少部分包围电子芯片和间隔元件并且具有x ppm/K的热膨胀系数的模塑料；其中间隔元件包括具有位于(x-4)ppm/K和(x+4)ppm/K之间的范围内的热膨胀系数值的材料。

根据示例性方面，提供一种制造电子模块的方法，其中该方法包括提供第一载体；将包括至少一个电子部件的电子芯片布置在第一载体上；使间隔元件与电子芯片接触；使第二载体与间隔元件接触；至少部分围绕间隔元件和电子芯片模制模塑料，其中间隔元件包括具有与从由以下构成的热膨胀系数组中选择的至少一个热膨胀系数匹配的热膨胀系数值的材料：第一载体的热膨胀系统；第二载体的热膨胀系数；电子芯片的热膨胀系数；和模塑料的热膨胀系数。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的示例性实施例的进一步理解并且构成说明书的一部分，附图图示本发明的示例性实施例。

在附图中：

图1A到1C示出根据示例性实施例的电子模块的横截面视图。

图2示出涉及蠕变应变应力的模拟结果。

图3示出根据示例性实施例的制造电子模块的方法的示意性流程图。

具体实施方式

在下文中，将解释电子模块和制造其的方法的进一步具体示例性实施例。应当注意到，在电子模块的上下文中描述的实施例还可以与制造电子模块的方法的实施例组合，并且反之亦然。

特别地，相应地可以在提供包括夹在第一传导板和间隔元件之间的电子芯片和邻接的第二传导板的电子模块中看到示例性实施例的要旨，其中该电子模块包括至少部分包围电子芯片和间隔元件的模塑料，其中间隔元件的热膨胀系统（CTE）适应于从由以下构成的热膨胀系数组中选择的至少一个热膨胀系数：第一传导板的CTE，第二传导板的CTE，电子芯片的CTE和模塑料的CTE。特别地，可通过模制，例如通过铸造或注射成型来施加模塑料。