[发明专利]用于将电子部件安装到基板的组件和方法

说明书

本申请涉及用于将电子部件安装到基板的组件和方法。在实施例中，一种组件包括电子部件、紧固构件、弹性构件和具有第一表面的基板。电子部件包括发热半导体器件、管芯焊盘和塑料壳体，其中发热半导体器件安装在管芯焊盘的第一表面上并且管芯焊盘至少部分地嵌入在塑料壳体中。弹性构件在压缩下接合在电子部件的上侧和紧固构件的下表面之间，并且紧固构件将电子部件固定到基板的第一表面。

技术领域

本发明涉及一种用于将电子部件安装到基板的组件、一种包括这种组件的开关模式电源和一种用于将电子部件安装到基板的方法。

背景技术

电子部件可以包括封装中的一个或更多个半导体器件。该封装包括从半导体器件到基板或引线框的内部电连接，该基板或引线框还包括外接触部。这些外接触部可以具有例如引脚或焊球的形式，并且用于将电子部件安装在基板上，所述基板例如是诸如印刷电路板的重新分布板（redistribution board）。封装一般包括覆盖半导体器件和内部电连接的壳体。该壳体可以包括诸如环氧树脂的塑料材料，并且可以通过诸如注射成型的成型工艺形成。

具有引脚形式的外接触部可以在表面安装器件（SMD）的情况下安装在基板的表面上，或者可以在贯穿孔器件（THD，through-hole devices）的情况下安装在延伸穿过基板的厚度的过孔或贯穿孔中，以便将引脚并且因此将封装内的半导体器件电耦合到基板。在操作期间，半导体器件一般生成热。通过使用附接到封装的额外的热沉和/或通过经由塑料壳体和/或引脚到基板的耗散，可以促使从封装内的半导体器件生成的这种热从该器件耗散掉。

某些电子部件还可以包括在封装和热沉之间的另外的机械连接，所述机械连接与在引脚和重新分布板之间的电连接分离。额外的机械连接可用于降低在封装和外部热沉之间的交界部（interface）的热阻并且改善散热。

在例如TO-220封装的情况下，电子部件包括可用于容纳诸如螺钉的额外的机械紧固件的孔隙，所述机械紧固件用于将电子部件以机械方式固定到外部热沉。外部热沉可以与重新分布板分离。此外，另外的导热层可以布置在封装和热沉之间的交界部处，以进一步降低热阻和改善半导体器件散热。

然而，期望进一步改进安装封装和实现对来自封装的热量的耗散。

发明内容

在一实施例中，提供了一种组件，该组件包括：电子部件、紧固构件、弹性构件和具有第一表面的基板。该电子部件包括发热半导体器件、管芯焊盘和塑料壳体，其中该发热半导体器件安装在管芯焊盘的第一表面上，并且管芯焊盘至少部分地嵌入在塑料壳体中。弹性构件在压缩下接合（engage）在电子部件的上侧和紧固构件的下表面之间，并且紧固构件将电子部件固定到基板的第一表面。

电子部件还可以包括孔隙，并且紧固构件至少部分地布置在孔隙中。在一些实施例中，管芯焊盘从塑料壳体延伸，并且孔隙布置在管芯焊盘中而且与塑料壳体相邻。电子部件可以包括从塑料壳体延伸的至少两个引线。管芯焊盘的与该管芯焊盘的第一表面相对的第二表面可以从塑料壳体露出，或者被塑料壳体覆盖。

在一些实施例中，弹性构件包括螺旋弹簧。该螺旋弹簧具有基本上垂直于组件中的电子部件的上侧延伸的纵轴。在一些实施例中，电子部件的上侧还包括用于容纳弹性构件的至少部分的凹口（indentation）。

在一些实施例中，紧固构件包括头部和销部（pin），该销部布置在孔隙中并且延伸穿过基板中的另外的孔隙，其中弹性构件在压缩下接合在电子部件的上侧和紧固构件的头部的下侧之间。该组件还可以包括固定构件，该固定构件在基板的第二表面上与紧固构件接合，以将电子部件固定到基板的第一表面，所述基板的第二表面与基板的第一表面相对。固定构件可以包括具有如下螺纹部分的螺钉，所述螺纹部分与销部的内螺纹部分接合，或者固定构件可以以机械方式接合销部的外表面。销部可以包括导电材料或者电绝缘材料。在一些实施例中，紧固构件包括安装在基板的第一表面上的钳部（clamp）。