中的至少一个制造。
[0114]图7Q图示了图7P的布置的底视图。
[0115]在图7R中，图7P的布置可以布置在热沉56之上，使得热学界面材料55可以位于PCB11与热沉56之间。热沉56可以类似于如结合图6J描述的热沉56。
[0?10]图8图不了半桥电路800的不意图，如其可以例如包括在二相逆变器中，例如图4A至4C的三相逆变器中的一个。半桥电路800可以布置在节点NI与N2之间。半桥电路800可以包括串联连接的开关SI和S2。可以向节点NI和N2施加恒定电势。例如，可以将诸如例如10V、50V、100V、200V、500V或1000V或任何其它适当的电势之类的高电势施加到节点NI并且可以将例如OV的低电势施加到节点N2。开关SI和S2可以以从例如大约IkHz到例如大约10MHz的范围中的频率开关，但是开关频率还可以在该范围之外。这意味着在半桥电路800的操作期间，可以向布置在开关SI与S2之间的节点N3施加变化的电势。节点N3的电势可以在低与高电势之间的范围中变化。
[0117]半桥电路800可以例如还实现在用于转换DC电压的电子电路(所谓的DC-DC转换器)中。DC-DC转换器可以用于将电池或可再充电电池提供的DC输入电压转换成匹配于现有连接的电子电路的需求的DC输出电压。DC-DC转换器可以体现为降压转换器，其中输出电压小于输入电压，或者可以体现为升压转换器，其中输出电压大于输入电压。可以将几MHz或更高的频率施加到DC-DC转换器。另外，高达50A或甚至更高的电流可以流过DC-DC转换器。
[0118]依照本公开的器件和方法可以提供相比于其它器件的以下效果和/或优点。所列出的效果既不是排他性的也不是限制性的。特别地，依照本公开的器件相比于可能基于绝缘金属衬底(IMS)板和/或热学过孔的器件而言可以是有利的。然而，要指出的是，依照本公开的器件还可以与IMS解决方案和/或热学过孔解决方案组合。
[0119]依照本公开的器件可以例如应用于用于马达应用的三相解决方案，但是还可以应用于任何其它无源负载。
[0120]依照本公开的器件可以基于可以应用于并联连接的任何数目的器件的可缩放设计。例如，图5R的器件可以通过增加并联连接的MOSFET的数目并且对应地缩放连接到MOSFET的所采用的金属工件来进行修改。
[0121]依照本公开的器件可以基于表征作为TOLL封装的MOSFET的类似机械结构的任何类型的SMD封装。
[0122]依照本公开的器件可以包括一个或多个热沉以用于冷却包括在器件中的组件。此外，器件的金属工件也可以贡献于器件组件的冷却。特别地，金属工件可以贡献于连接到金属工件的开关器件的冷却。从MOSFET到金属工件的热耗散可以通过MOSFET管脚与金属工件之间的直接连接而最大化。金属工件可以特别地被配置成耗散由于短时间(若干秒)过载而可能出现的热量。
[0123]如本文所描述的金属工件可以位于封装管脚(例如TOLL管脚)的顶部上，从而提供改进的电气和热学连接。另外，金属工件可以服务稳定化和实施封装到PCB的机械附接的目的。
[0124]金属工件可以充当电气跳线并且可以用作到电池和相位输出的连接点。
[0125]由于金属工件可以被配置成承载高电流，因此可以不要求连接到MOSFET的附加高电流迹线。因而，依照本公开的器件可以基于低廉的标准PCB，例如2层2-4 Oz铜厚度PCB。所有高电流可以通过金属工件承载，除了可能的电容器连接之外。依照本公开的器件可以提供使用多层PCB的灵活性以便增加所实现的电路的性能。
[0126]依照本公开的器件可以提供安装栅极驱动器的可能性，使得到MOSFET的非常短的连接可以是可行的。因而，可以实现低寄生电感和/或改进的开关性能。依照本公开的器件的设计和布局可以导致效率改进和较低的电磁干扰(EMI)。
[0127]依照本公开的器件可以提供将电池导线焊接到金属工件的可能性。此外，可以通过金属工件提供相位输出连接，特别地以马达导线可以附接到的平坦铜条的形式。
[0128]依照本公开的器件的设计和布局可以提供用于布置可以服务高频电流滤波的旁路陶瓷电容器的增加的区域。电容器可以有效地安装在正和负电池功率平面之间使得可以建立短的可能连接。
[0129]依照本公开的器件可以包括可以紧密连接到开关器件的电解电容器。因而，可以减小这些组件之间的可能的寄生电感。减小的寄生电感可以导致改进的DC电压滤波和较低的电压过冲。
[0130]依照本公开的器件可以基于PCB布局使得可以减少或完全避免吸收电路或瞬态抑制器的使用。
[0131]依照本公开的器件可以提供热沉附接，其提供到开关器件的一致热学界面而没有这些组件之间的空隙。
[0132]如本文所描述的金属工件可以提供经由PCB铜顶层与布置在PCB上的封装的改进的热学接触。
[0133]依照本公开的器件可以提供使用不同的PCB同层厚度的灵活性以便增加所实现的电路的性能。
[0134]依照本公开的器件可以提供使用不同厚度的金属工件的灵活性以便针对所要求的电流进行缩放。
[0135]如以上示例中所描述的热沉的附接可以提供附加的热电容。热沉可以经由大面积对接金属工件使得可以降低热电阻并且可以提供有效的冷却。
[0136]在頂S解决方案中，安装在頂S PCB上的封装(诸如例如SMD封装，比如TOLL)可能由于頂S PCB上的热学循环而过早地遭受焊料断裂。相比于此，这样的负面效果可以通过使用可以包括更可膨胀的FR-6 PCB的依照本公开的器件来减少或避免。
[0137]虽然可能已经关于若干实现方式中的仅一个公开了本发明的特定特征或方面，但是这样的特征或方面可以与其它实现方式的一个或多个其它特征或方面组合，如对于任何给定或特定应用而言可能是所期望的和有利的那样。另外，在术语“包含”、“具有”、“带有”或其其它变型使用在详细描述或权利要求中的程度上，这样的术语意图以类似于术语“包括”的方式而是包括性的。而且，术语“示例性”仅仅意指作为示例，而不是最佳或最优的。还要领会到的是，出于简化和便于理解的目的而利用相对于彼此的特定尺寸来图示本文所描绘的特征和/或元件，并且实际的尺寸可以不同于本文所图示的。
[0138]尽管已经在本文中图示和描述了具体方面，但是本领域普通技术人员将领会到的是，各种可替换的和/或等同的实现方式可以取代于所示和所描述的具体方面而不脱离于本发明的概念。本申请意图覆盖本文所讨论的具体方面的任何适配或变型。因此，意图在于本发明仅受权利要求及其等同物限制。
【主权项】
1.一种器件，包括: 第一半导体封装，包括半导体芯片、至少部分地覆盖半导体芯片的包封材料，以及电气耦合到半导体芯片并且从包封材料伸出的接触元件； 印刷电路板，其中第一半导体封装安装在印刷电路板上并且第一半导体封装的接触元件电气耦合到印刷电路板;以及 安装在印刷电路板上并且电气耦合到第一半导体封装的接触元件的第一金属工件。2.权利要求1的器件，其中第一金属工件被配置成提供第一半导体封装与安装在印刷电路板上的第二半导体封装之间的电气耦合。3.权利要求1或2的器件，其中第一金属工件被配置成操作为用于在远离第一半导体封装的方向上耗散热量的热沉。4.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装的接触元件布置在第一金属工件与印刷电路板之间，其中第一金属片被配置成支持第一半导体封装与印刷电路板之间的机械连接。5.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件与第一半导体封装的接触元件直接接触。6.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括铜。7.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件被配置成承载大于100安培的电流。8.前述权利要求之一的器件，其中印刷电路板没有被配置成承载大于100安培的电流的导电体。9.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括包含凹陷的金属板。10.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括金属条。11.权利要求10的器件，其中金属条包括从金属条的表面伸出的至少一个接触元件，其中第一金属工件通过金属条的接触元件电气耦合到印刷电路板。12.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括至少一个孔，并且第一金属工件通过延伸通过孔的螺钉附接到印刷电路板。13.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括以u形形式连接的三个平面。14.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件形成为单片。15.前述权利要求之一的器件，还包括: 安装在印刷电路板上并且被配置成提供第一半导体封装与电气电源之间的电气耦合的第二金属工件。16.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装的半导体芯片安装在引线框架上并且第一半导体封装的接触元件包括引线框架的引线。17.前述权利要求之一的器件，还包括布置在印刷电路板之上的热沉。18.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装是表面安装器件。19.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装被配置成操作为开关器件。20.前述权利要求之一的器件，其中器件被配置成操作为功率逆变器并且第一金属工件被配置成提供功率逆变器的相出连接。21.—种器件，包括: 包括凹陷的金属板； 印刷电路板，其中印刷电路板的部分布置在金属板的凹陷中；以及第一半导体封装，包括半导体芯片、至少部分地覆盖半导体芯片的包封材料以及电气耦合到半导体芯片并且从包封材料伸出的接触元件， 其中第一半导体封装安装在金属板上和布置在金属板的凹陷中的印刷电路板的部分上，并且其中半导体封装的接触元件电气耦合到金属板。22.权利要求21的器件，还包括: 安装在金属板上和布置在金属板的凹陷中的印刷电路板的部分上的第二半导体封装，其中金属板被配置成提供第一半导体封装与第二半导体封装之间的电气耦合。23.—种器件，包括: 印刷电路板； 安装在印刷电路板上的第一表面安装开关器件； 安装在印刷电路板上的第二表面安装开关器件； 被配置成提供第一表面安装开关器件与第二表面安装开关器件之间的电气耦合的第一金属工件；以及 被配置成提供电源与第一表面安装开关器件和第二表面安装开关器件中的至少一个之间的电气连接的第二金属工件。24.权利要求23的器件，其中 第一金属工件包括金属条，并且 第二金属工件包括包含凹陷的金属板，其中印刷电路板的部分布置在凹陷中。
【专利摘要】本发明涉及包括印刷电路板和金属工件的器件。一种器件包括第一半导体封装，其包括半导体芯片、至少部分地覆盖半导体芯片的包封材料，以及电气耦合到半导体芯片并且从包封材料伸出的接触元件。此外，器件包括印刷电路板（PCB），其中第一半导体封装安装在PCB上并且第一半导体封装的接触元件电气耦合到PCB。器件还包括安装在印刷电路板上并且电气耦合到第一半导体封装的接触元件的第一金属工件。
【IPC分类】H05K1/18
【公开号】CN105682358
【申请号】
【发明人】E.卡里马诺维奇
【申请人】英飞凌科技奥地利有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月7日