冷却元件3可以被实施以适合于从半导体芯片2散热并且也适合于用作短路面的任何其它几何形状。
[0034]图4在波导馈电装置11位于其中的部分中示出载体I的顶视图。在这一实施例中，波导馈电装置11包括两条基本上平行的线(带Ul1Ul2，其中这些带中的每条带连接至一个接触焊盘121、122。这些接触焊盘121、122经由球栅阵列(图1中的5)和芯片封装(图1中的4)中的接线布置连接至集成电路。然而，图4中没有图示球栅阵列和芯片封装。图4还示出位于与波导馈电装置11的端部相邻的通孔13。在图4所示的实施例中，通孔13具有基本上矩形的横截面。然而，这仅是示例。也可以使用其它类型的横截面，诸如例如圆形横截面。两条带线Il1Ul2之间的相互距离朝着波导馈电装置11的端部增加，这使得能够从波导馈电装置11通过通孔13传输RF信号。
[0035]图5不出根据另一实施例的电子系统的垂直横截面视图。在这一实施例中，电子系统包括在半导体芯片2与冷却元件3之间的导热且可压缩的层6。这一柔性层6在冷却元件3被安装至载体I时保护半导体芯片2不被机械损坏。层6可以包括陶瓷基导热材料、硅基材料、所谓的热焊盘、热胶等。柔性层6可以直接接触第二表面22上的半导体芯片2(如图5所示)。根据另一实施例(未示出)，在半导体芯片2的第二表面22与柔性层6之间存在电绝缘层。
[0036]图6不出根据又一实施例的电子系统的垂直横截面视图。在这一实施例中，电子系统还包括管状(中空)波导7。这一波导7包括被安装至载体I的凸缘71和管状部分72。波导7在与冷却元件3相对的一侧被安装至载体1，使得载体I中的通孔13向外打开到第二波导7的管状部分72中，使得通过通孔13行进的RF信号还可以在波导7中行进。波导可以包括常规的波导横截面，诸如例如矩形或者圆形横截面。
[0037]可以使用常规的紧固技术(诸如例如螺丝接合(screwing)、胶合或者焊接)来将波导安装至载体I。图7示出其中波导通过螺丝接合被安装至载体I的电子系统的垂直横截面视图。图7所示的电子系统基于图6所示的系统，并且因此包括在芯片2与冷却元件3之间的柔性层6。然而，这一层6可以被省略。
[0038]参考图7，波导7通过螺丝接合被安装至载体I。在这一实施例中，螺丝81穿过冷却元件3和载体I进入到波导7的凸缘71中。波导7的凸缘71包括具有内螺纹的螺孔，使得螺丝81可以被螺丝接合至凸缘71中。图7所示的横截面仅示出用于将波导7安装至载体I的一个螺丝81。然而，电子系统可以包括用于将波导安装至载体I的附加螺丝，这些附加螺丝在图7所示的横截面中看不到。
[0039]如同波导7，可以使用常规的紧固(安装)技术(诸如例如螺丝接合、胶合或者焊接)来将冷却元件安装至载体I。图7示出其中冷却元件通过螺丝接合被安装至载体I的实施例。在图7中，仅示出用于将冷却元件3螺丝接合至载体I的一个螺丝82。这一螺丝82通过冷却元件3延伸到载体I中。载体I可以包括具有内螺纹的螺孔，可以将螺丝82螺丝接合到螺孔中。电子系统可以包括与螺丝82对应的、用于将冷却元件3安装至载体I的另外的螺丝。然而，这些另外的螺丝在图7中未示出(看不到)。
[0040]图8示出如图7所示的电子系统中的冷却元件3的一个实施例的顶视图。在图8中，附图标记34表示冷却元件3中的第一螺孔，第一螺孔可以用于将波导7螺丝接合至载体I。也就是说，这些第一螺孔34容纳与图7所示的螺丝81对应的螺丝。附图标记35表示可以用于将冷却元件3螺丝接合至载体的第二螺孔。也就是说，这些第二螺孔35容纳与图7所示的螺丝82对应的螺丝。如从图8可知，可以存在若干用于将波导螺丝接合至载体I的第一螺孔34以及若干用于将冷却元件3螺丝接合至载体的第二螺孔35。
[0041]图9不出根据另一实施例的电子系统的垂直横截面视图。在这一实施例中，电子系统包括两个波导馈电装置IlAUlB以及在这些波导馈电装置IlAUlB的端部处的两个通孔13A、13B。根据一个实施例，这些波导馈电装置IlAUlB中的一个波导馈电装置用于接收被转发至芯片中的RF电路的RF信号，而另一波导馈电装置可以用于传输从芯片2中的RF电路接收到的RF信号。上文参考波导馈电装置11已经解释的任何内容相应地适用于波导馈电装置IlAUlB中的每个波导馈电装置。特别地，冷却元件3包括在两个波导馈电装置IlAUlB中的每个波导馈电装置的端部处用作短路面的腔体31A、31B。另外，冷却元件3包括与两个波导馈电装置IlAUlB中的每个波导馈电装置相邻的第二腔体33A、33B。图9的电子系统中未示出可压缩缓冲层(参见图5至图7中的6)。然而，可以如参考上文所解释的实施例所解释的那样来使用这样的缓冲层。另外，波导可以以参考图7所解释的方式在两个通孔13A、13B中的每个通孔下方被安装至载体I。这些波导(图9中未示出)和冷却元件3可以以参考图7所解释的方式被安装至载体I。
[0042]虽然已经公开了本发明的各种示例性实施例，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变和修改，这些改变和修改将实现本发明的优点中的一些优点。对于本领域技术人员将明显的是，可以合适地代替执行相同功能的其它部件。应当提及的是，可以将参考特定附图解释的特征与其它附图的特征进行组合，即使在其中这没有被明确地提及的那些情况下。另外，可以以使用适当的处理器指令的全软件实施方式或者以利用硬件逻辑和软件逻辑的组合来实现相同结果的混合实施方式来实现本发明的方法。对本发明概念的这样的修改意在被所附权利要求覆盖。
[0043]诸如“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等空间上相对的术语用于方便描述以解释一个元件相对于第二元件的定位。除了与附图中所描绘的方位不同的方位，这些术语还意在包括设备的不同方位。另外，诸如“第一”、“第二”等术语也用于描述各种元件、区域、部分等，并且也不意在是限制性的。相似的术语贯穿说明书指代相似的元件。
[0044]如本文所使用的，术语“具有(having) ”、“包含(containing) ”、“包括(including) ”、“包括(comprising) ”等是端口开放术语，其指示所提及的元件或者特征的存在，但是不排除附加元件或特征。冠词“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the) ”意在包括单数以及复数，除非上下文另外清楚地指明。
[0045]考虑到以上范围的变化和应用，应当理解，本发明不受以上描述的限制，也不受附图的限制。相反，本发明仅受以下权利要求及其法律等同物的限制。
【主权项】
1.一种电子系统，包括: 载体，包括至少一个波导馈电装置； 半导体芯片，包括第一表面和第二表面以及集成电路；以及 冷却元件，包括短路面， 其中所述半导体芯片被安装至所述载体，使得所述第一表面面对所述载体， 其中所述集成电路连接至所述至少一个波导馈电装置， 其中所述冷却元件被安装至所述载体，使得所述短路面与所述至少一个波导馈电装置的一端相邻，并且 其中所述冷却元件至少部分地覆盖所述半导体芯片，使得所述半导体芯片的所述第二表面面对所述冷却元件。2.根据权利要求1所述的电子系统，还包括: 芯片封装， 其中所述半导体芯片被布置在所述芯片封装中。3.根据权利要求1所述的电子系统，还包括: 导热缓冲层，被布置在所述半导体芯片的所述第二表面与所述冷却元件之间。4.根据权利要求3所述的电子系统，其中所述缓冲层包括可压缩材料。5.根据权利要求3所述的电子系统，其中所述缓冲层包括陶瓷基材料和硅基材料中的至少一种。6.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述冷却元件包括金属材料。7.根据权利要求6所述的电子系统，其中所述金属材料包括铝和铜中的至少一种。8.根据权利要求1所述的电子系统， 其中所述冷却元件包括电绝缘材料，并且 其中形成所述短路面的第一腔体镀有导电材料。9.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述冷却元件通过螺丝接合、胶合和焊接中的至少一种被安装至所述载体。10.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述载体为印刷电路板。11.根据权利要求1所述的电子系统， 其中所述冷却元件包括形成所述短路面的第一腔体。12.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述冷却元件包括容纳所述半导体芯片的第二腔体。13.根据权利要求1所述的电子系统，还包括: 球栅阵列，将所述集成电路电连接至所述载体上的接触焊盘。14.根据权利要求1所述的电子系统， 其中所述载体包括与所述至少一个波导馈电装置的所述一端相邻的通孔，并且其中所述电子系统还包括在与所述至少一个波导馈电装置相对的一侧被安装至所述载体的波导。15.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述至少一个波导馈电装置包括两条基本上平行的带。16.根据权利要求14所述的电子系统，其中所述波导包括中空管。17.根据权利要求16所述的电子系统， 其中所述波导包括凸缘，并且 其中所述波导通过从所述冷却元件通过所述载体延伸到所述凸缘中的螺丝被安装至所述载体。18.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述集成电路能够处理微波信号或者毫米波信号。
【专利摘要】本发明的各实施方式总体上公开了一种电子系统。该电子系统包括：载体，包括至少一个波导馈电装置；半导体芯片，包括第一表面和第二表面以及集成的RF电路；以及冷却元件，包括短路面。半导体芯片被安装至载体，使得第一表面面对载体。集成的RF电路连接到至少一个波导馈电装置。冷却元件被安装至载体，使得短路面与至少一个波导馈电装置的一端相邻，并且冷却元件至少部分地覆盖半导体芯片，使得半导体芯片的第二表面面对冷却元件。<pb pnum="1" />
【IPC分类】H01L23/40
【公开号】CN105047625
【申请号】CN201510182119
【发明人】S·特罗塔, J·S·巴尔, U·默勒, A·萨穆拉克, W·西姆比尔格
【申请人】英飞凌科技股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年4月16日
【公告号】DE102014105594A1, US20150305190