电子组件和制造电子组件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电子组件以及制造电子组件的方法。
【背景技术】
[0002] 电子组件是已知的。其通常包括由导电和不导电层构成的或多或少复杂的层结 构，并且在层序列中或上安装有电子元件（例如功率半导体等）。元件的接触通过位于其上 的层结构的层来实现。
【发明内容】
[0003] 根据本发明，提出了具有权利要求1的特征的制造电子组件的方法以及具有权利 要求9的特征的电子组件和根据权利要求15的具有根据本发明的电子组件的印刷电路板。
[0004] 根据本发明的思想在于，提供一种电子组件，其具有关于存在于组件中的至少一 个电子元件对称的层结构。根据本发明的另一个思想在于，提供一种电子组件，其中，在层 压中引入功率电子部件，而不事先进行至少一个触点的电接触。
[0005] 这通过将元件在轻微加热的状态下直接安装在电绝缘层上来实现。由此，根据本 发明，能够省去附加的焊接、烧结或者粘接的工作步骤。所安装的元件的充分固定通过至少 在元件下方的区域中的电绝缘层的短暂液化以及随后的再固化来实现。
[0006] 然而，在稍后的层压处理中，该层可能再次变软，这可能导致定位精度的损失。为 了防止这一点，根据本发明，作为接下来的层设置要引入层结构中的"屏蔽罩"，其用作"模 板"并且在进行压合期间将元件保持在其位置。该层包括至少一个凹槽，其尺寸针对要容纳 的元件的尺寸确定，从而凹槽紧密地包围元件，并且防止在另外的处理期间滑移。此外，该 层用于具有低电阻的散热路径的形成以及元件到大电流路径的低欧姆连接。
[0007] 由此得到对称层结构的可能性，使得将至少一个元件嵌入"向上"和"向下"都相 同的层序列中。相关层可以分别具有相同的尺寸，从而尽可能排除了元件的"上方"和"下 方"区域之间的应力差异本身。由此防止薄的元件（半导体）扭曲。
[0008]当然，在本发明的范围内，安装至少一个电子元件和铺设"屏蔽罩"的顺序可以颠 倒，方法是首先将屏蔽罩施加在电绝缘层上，随后将至少一个元件嵌入"屏蔽罩"的至少一 个为此设置的对应的凹槽中。为了在电绝缘层上实现屏蔽罩的平的定位，在放在电绝缘层 上时可以将屏蔽罩轻微地加热，以实现与前面结合电子元件的安装所描述的效果相同的效 果。
[0009] 从将至少一个元件引入具有基本相同的厚度的完全包围元件的片层中的事实，还 得到具有高热容量的低热阻。
[0010] 此外，通过消除元件下面的连接点（即焊接或烧结或者粘接点），明显降低了易受 侵蚀性。
[0011] 本发明的其它优点和构造从描述和附图中得到。
[0012] 很明显，上面提及的特征和下面还要说明的特征不仅能够以相应地给出的组合、 而且能够以其它组合或者单独地应用，而不脱离本发明的范围。
[0013] 根据实施例在附图中极其示意性地、而不是按照比例地示出了本发明，以进行图 示，下面将参考附图详细地描述本发明。
【附图说明】
[0014]图1示出了本发明的电子组件的起始基板。
[0015] 图2示出了施加有电绝缘层的图1的起始基板。
[0016] 图3示出了安装有电子元件的图2的层序列。
[0017] 图4A示出了施加有具有凹槽的导电层的图3的层序列。
[0018] 图4B示出了包括具有凹槽的导电层的一个替换构造的图4A的层序列。
[0019] 图4C示出了包括具有凹槽的导电层的另一个替换构造的图4A的层序列。
[0020] 图5示出了在两面施加有预浸料和铜层的图4A的层序列。
[0021] 图6示出了压合之后的图5的层序列。
[0022] 图7示出了在两面引入了用于接触的盲孔的图6的层序列。
[0023] 图8示出了盲孔被电镀或填充的图7的层序列。
[0024] 图9不出了根据现有技术的晶体管的布置。
[0025] 图10示出了根据本发明的晶体管的布置。
【具体实施方式】
[0026] 图1示出了根据本发明的电子组件的起始基板10。起始基板10由导电材料制 成。在此，其可以是铜片。替换地，其也可以是由具有低热膨胀系数的材料、例如由合适的 铁镍合金制成的基板，其两面被铜覆盖。其一个示例是如在市场上可获得的预先制造好的 铜-殷钢（Inyar懸）-铜片（CIC片）。这种可获得的制造好的CIC层的一般厚度是150iim 的Invar?和分别18iim的铜。
[0027] 在接下来的步骤中，在起始基板10上施加由电绝缘材料构成的第一层12 (参见图 2)。如在电子组件的制造中所公知的，该层是由可固化的含树脂的材料构成的层。本领域 技术人员还将这种材料称为Prepreg(预浸料），其是"preimpregnatedfibres"（预浸渍 纤维）的英语简称。
[0028] 然后，对由电绝缘材料构成的第一层12直接安装元件14(诸如例如功率元件、半 导体芯片），如在图3中所示出的。
[0029] 根据本发明，在进行安装时将元件14轻微加热。在根据本发明的这种安装中，利 用如下事实：由电绝缘材料构成的第一层12 (下面为了简单起见称为预浸料层）的树脂材 料在升高的温度下液化；如果现在将被加热的元件14放置在预浸料层12上，则其结果是， 预浸材料的局限于元件14下方的区域部分液化，随后在冷却之后重新固化，由此该元件能 够被粘住或附接。由此，元件14仅通过加热、而不需要其它辅助工具（例如粘接剂等）就 充分地固定在希望的位置，用于进一步进行处理或加工。对元件14的加热例如借助加热的 安装工具、例如所谓的热电极进行。
[0030] 在接下来的步骤中，铺设具有至少一个凹槽18的第一导电层16。该层16例如可 以例如由铜片等制成的是"屏蔽罩"或模板。该至少一个凹槽18的布置和尺寸被设计用于 安装至少一个元件14(参见图4A)。或者换句话说：凹槽18的宽度和深度（即X-Y方向上 的延伸长度）对应于元件14的宽度和深度加上定位公差dl，并且凹槽18的高度（即其材 料厚度）对应于元件14的高度加上针对在随后进行压合时出现的第一导电层16的（轻微 的）高度损失的补偿公差d2 (用于压合过程中的元件14的压力释放）。
[0031] 图4B示出了 "屏蔽罩"或模板的一种替换构造，其中，导电层16的凹槽18'具有 台阶或肩形的横截面。虽然一方面"屏蔽罩"的凹槽应当与元件（芯片）14间隔开，但是又 应当尽可能紧地邻接元件（芯片）14,以确保元件在进一步的处理中的固定。然而，另一方 面存在如下风险：在元件14与导电层16之间的距离dl太小的情况下，发生电流击穿。为 了防止这一点，凹槽18'被构造为到导电层的上面和下面具有较大的直径，从而元件14和 导电层16之间的距离在元件的导电表面处大幅增大，使得击穿风险被排除或者大大降低。 在导电层16的中间区域，由于所述台阶的突出部19而保持较小的距离dl，从而继续满足 固定功能。在此，对于附图的横截面表示选择了术语"直径"，而不应当被理解为凹槽是圆形 的；相反，凹槽可以具有任意的形状，例如矩形、多边形、不规则形状等。
[0032] 应当指出，突出部19的构造不局限于在图4B中示出的形状，其它形状也是可以 的，并且对于本领域技术人员是显而易见的。特别地，可以想到具有倾斜延伸（漏斗形状） 的表面19'的构造，其方便元件的事后插入，如例如根据在图4C中示出的实施方式的凹槽 18''所示出的。"双漏斗形状"也是可以的。图4B和4C中的图示是极其示意性的，并且仅 用于说明的目的；所示出的尺寸不是按比例绘制的，而是进行了大幅夸大。
[0033] 定位公差dl例如可以在所谓的高精度芯片射枪情况下处于3ixm数量级而在高速 安装器情况下处于大约25至50ym的数量级。由于模板本身的铺设精度，凹陷的尺寸一般 处于50至100ixm的数量级。补偿公差d2例如可以取0至30ym，其是所选择的屏蔽罩16 的片的厚度更厚的量。第一导电层16的厚度（即高度）能够以相对小的开销（例如通过 辊压或电镀沉积或者与电镀产生的结构组合地）匹配于元件的高度。
[0034] 随后，施加由电绝缘材料构成的第二层20和至少一个第二导电层22,如在图5中 所示出的。由电绝缘材料构成的第二层20又可以是具有提高的热导率的预浸料层，并且第 二导电层22可以是铜层或CIC层（如前面所述）。然后，将如此获得的层序列24以通常的 方式压合/层压在一起。
[0035] 根据本发明，层序列24被设计为得到如下的对称结构，即元件14嵌入中心层 16 (第一导电层）中，在元件14的两面（即在与该结构、由此与元件和中心层的主延伸平面 垂直的两个方向上）覆盖预浸料层12、20和位于其上的导电层10、22(起始基板和第二导 电层）。
[0036] 如从附图的图示中还可以看到，至少一个元件分别向上和向下与其接触的表面是 一致的，即不存在或者仅存在很小的差异，从而使表面应力的差异最小化。由此能够明显减 小并且在很大程度上避免所嵌入的元件的拱曲。
[0037] 在这种情况下应当指出，在本申请的范围内，应当相对于在附图中示出的元件和 层序列的朝向来理解术语"上"和"下"。当然，其是相对的称谓，当层序列翻转时，这些称谓 原则上也改变，然而这对于根据本发明的对称结构没有影响。然而，这对于本领域技术人员 也是显而易