CN103943575A - 用于在暴露的导电表面上电泳沉积（epd）薄膜的方法及其电子部件 - Google Patents

用于在暴露的导电表面上电泳沉积（epd）薄膜的方法及其电子部件 Download PDF

Info

Publication number
CN103943575A
CN103943575A CN201410010275.3A CN201410010275A CN103943575A CN 103943575 A CN103943575 A CN 103943575A CN 201410010275 A CN201410010275 A CN 201410010275A CN 103943575 A CN103943575 A CN 103943575A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
inorganic material
carrier
package
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410010275.3A
Other languages
English (en)
Inventor
S·H·英
L·Y·林
T·S·劳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN103943575A publication Critical patent/CN103943575A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/12—Electrophoretic coating characterised by the process characterised by the article coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • C09D5/4407—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications with polymers obtained by polymerisation reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D5/4411—Homopolymers or copolymers of acrylates or methacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • C09D5/4419—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications with polymers obtained otherwise than by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D5/443—Polyepoxides
    • C09D5/4457—Polyepoxides containing special additives, e.g. pigments, polymeric particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及用于在暴露的导电表面上电泳沉积(EPD)薄膜的方法及其电子部件。在此披露了一种系统、一种封装部件和一种用于制造封装部件的方法。在一个实施例中，系统包括：部件载体，设置在部件载体上的部件以及设置在部件载体或部件中至少之一的导电表面上的绝缘层，其中，绝缘层包括聚合物和具有等于或大于15ac-kv/mm的介电强度和等于或大于15W/m*K的热导率的无机材料。

Description

用于在暴露的导电表面上电泳沉积(EPD)薄膜的方法及其电子部件
技术领域
本发明总体上涉及一种封装部件及其制造方法，并具体涉及在封装部件上电泳沉积（EPD）薄膜。
背景技术
提供更小、更薄、更轻、更便宜的具有降低的功耗、更多样的功能性和提高的可靠性的电子系统的必要性在所有有关技术领域推动了一股技术革新的潮流。这对于提供抵抗机械和热外部影响以及化学或辐射诱发的攻击的保护性外壳的组装和封装领域当然也是成立的。
发明内容
根据一个实施例，系统包括：部件载体，设置在该部件载体上的部件以及设置在该部件载体或该部件中至少之一的导电表面上的绝缘层，其中，该绝缘层包括聚合物和具有等于或大于15ac-kv/mm的介电强度和等于或大于15W/m*K的热导率的无机材料（无机元素或无机化学化合物）。
根据一个实施例，用于制造封装部件的方法包括：将部件置于部件载体上；用封装体封装该部件和该部件载体的至少一部分；以及共电泳沉积有机分子和无机元素，由此在该部件、该部件载体或该封装体的导电表面上形成绝缘膜。
根据一个实施例，封装部件包括部件载体、设置在该部件载体上的部件以及至少部分地封装该部件载体和该部件的封装体。该封装部件进一步包括设置在该部件载体的散热器上的绝缘层，其中，该绝缘层包括聚合物和具有等于或大于15ac-kv/mm的介电强度和等于或大于15W/m*K的热导率的无机材料。
附图说明
现在参考下面的说明并结合附图，以更完整地理解本发明及其优点，其中：
图1图示了电泳沉积（EPD）工艺工具；
图2图示了封装部件上的EPD工艺的一个实施例；
图3a图示了EPD沉积层的一个实施例；
图3b图示了EPD沉积层固化之后的一个实施例；以及
图4图示了用于制造封装部件的方法的一个实施例。
具体实施方式
下面对目前优选的实施例的制作和使用进行详细讨论。然而应当理解的是，本发明提供了许多可以实施于广泛特定背景的适用的发明概念。所讨论的这些特定实施例仅仅是制造和使用本发明的特定方法的示意性说明，并不限制本发明的范围。
将就特定背景中的实施例对本发明进行描述，即金属表面上的绝缘膜的电泳沉积（EPD）。然而本发明实施例还可以应用于其他表面（包括导电表面）上的薄膜的EPD。而且，本发明实施例可以应用于其他电化学沉积工艺，比如电镀工艺。
本发明实施例为表面上的绝缘层提供了均匀的涂层厚度。进一步的实施例提供了用于使用绝缘层对复合表面进行涂层的成本高效的方式。最后，本发明实施例提供了对有机分子和具有极好电绝缘特性和极好热传导特性的无机材料的共沉积。
图1图示了用来在表面（比如散热器）上沉积绝缘层的电泳沉积（EPD）工艺工具100的示例。EPD工艺工具100包括装满了液体介质120的反应器室110（例如，池）。第一电极（比如，阳极）140位于EPD在其内发生的反应器腔110的中央。两个第二电极（例如，阴极）130位于在反应器腔110的外围区域中，离第一电极140相等的距离。直流（DC）电源150与第一电极140和第二电极130导电接触。该DC电源提供了电场以启动并维持带负电粒子125向第一电极140移动的移动。这些带电粒子125是有机分子，比如单体或包括导电成分的聚合物。为了避免沉淀并保证均匀的聚合物沉积，液体介质120被连续地搅拌，并由温度稳定系统（未示出）维持恒温。
封装部件被设置在第一电极140的夹具上或被钳位在第一电极140的夹具之间。在电场的影响下，带电有机分子125在第一电极140处沉积在封装部件的导电表面上并形成均匀的有机材料层。同时，共沉积了具有高的热导率的无机绝缘材料（比如，无机元素或无机化学化合物）。带电有机分子（例如，单体或聚合物）125随后放电以在封装部件的导电表面上形成连贯的不带电有机/无机层或涂层（绝缘层或涂层）。在不同实施例中，不只一种有机分子类型被同时沉积。在不同实施例中，不只一种无机绝缘材料类型被同时沉积。例如，单体和聚合物（或两种不同类型的单体或聚合物）被同时沉积，和/或，氮化硼和氧化铝被同时沉积。
即使被沉积在具有难以到达的表面部分的复杂结构上，绝缘涂层仍然显示高的厚度均匀性。绝缘层可以被选择性地沉积到封装部件的特定导电区域。
带电有机分子125（及无机绝缘材料）的初始高沉积速率可能由于沉积的绝缘涂层的增长的绝缘性而最终慢下来。因此，EPD工艺在一定程度上可能会自我限制。
在不同实施例中，这些有机分子（例如，单体或聚合物）可以是环氧树脂或丙烯酸树脂。备选地，这些有机分子可以包括其他单体或聚合物。无机材料（例如，无机化学元素或化合物）包括氮化硼（BN）（介电强度：95ac-kv/mm，且热导率：30W/m*K）或氧化铝（Al2O3）(介电强度：17ac-kv/mm，且热导率：18W/m*K)。备选地，无机材料可以包括具有等于或大于15ac-kv/mm的介电强度和等于或大于15W/m*K热导率的其他无机材料。
图2图示了基于电泳沉积（EPD）工艺在封装部件200的散热器上沉积氮化硼和聚合物分子的一个实施例。封装部件200包括部件250和散热器或部件载体210。封装部件200进一步包括引线280。引线280连接到正电位或图1的EPD工艺工具的第一电极。
部件250包括第一主表面或顶表面255和第二主表面或底表面256。顶表面255可以是部件250的正面，并且底表面256可以是部件250的背面。在一些实施例中，第一主表面255是主要设置有源区域的表面，并且第二主表面256是没有有源区域或主要没有有源区域的平面。
部件250包括衬底。该衬底可以是半导体衬底（比如硅或锗）或者是化合物衬底（比如SiGe、GaAs、InP、GaN或SiC）。该衬底可以是掺杂的或非掺杂的，并且可以包括一个或多个阱。该半导体衬底可以是单晶硅或绝缘体上硅（SOI）。可以在该衬底上布置一个或多个互连的金属层。可以在这些互连的金属层上设置钝化层以便电隔离和/或构造部件250的多个部件接触焊盘。
部件250可以是芯片或裸片。部件250可以包括分立式芯片，比如单半导体芯片或集成电路（IC）芯片。例如，部件250可以包括半导体器件（比如MOSFET）或功率半导体器件（比如双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、功率MOSFET、晶闸管或二极管）。备选地，部件250可以是例如电阻器、保护器件、电容器、传感器或检测器。部件250可以是片上系统（SoC）。在一些实施例中，部件250包括分立式晶体管芯片，其中，顶表面255包括源极（或备选地，漏极），并且底表面256包括漏极（或备选地，源极）。
在一些实施例中，另一部件251被设置在部件250上。另一部件251可以驱动或切换部件250。在一个示例中，部件250是分立式功率半导体开关芯片，并且另一部件251是被配置成切换该分立式功率半导体开关的逻辑芯片。
部件载体210可以包括导电材料、引线框架、或印刷电路板（PCB）。部件载体210的至少一部分可以是散热器。在一个实施例中，部件载体210是包括金属（比如铜（Cu）或铜合金、镍(Ni)或镍合金、银（Ag）或银合金、或其组合）的引线框架。
部件250在部件放置区域被附接到部件载体210。例如，部件250的底表面256被附接到部件载体210的顶表面。在不同的实施例中，部件250通过软焊料连接（焊接）或扩散焊料连接（焊接）结合到部件载体210。在替代性实施例中，部件250通过导电粘接剂连接（比如导电粘接剂层或导电粘接剂带）接合或粘合到部件载体210。
在不同的实施例中，散热器210被设置在封装部件200的整个底表面201之上。在替代性实施例中，散热器210被设置在封装部件200的底表面201的部分或区域之上。在一些实施例中，散热器210可以包括与部件250的底表面256基本相同的区域。然而在其他替代性实施例中，散热器210可以包括比部件250的底表面256大的区域但是比封装部件200的底表面201小的区域。
在不同的实施例中，封装部件200进一步包括多个导电连接元件，比如将部件250连接到引线280中至少一个的导电夹或键合线。例如，设置在部件250的顶表面255上的部件接触或部件接触焊盘被焊接到引线280中的一些，同时部件250的底表面256上的部件接触焊盘被焊接到其他引线280。这些导电连接元件可以包括金属，比如铝（Al）、铜（Cu）、银（Ag）或金（Au）。
封装部件200可以进一步包括封装体260。封装体260对部件250、导电连接元件、和部件载体210中的至少多个部分进行封装。至少引线280的多个部分和部件载体210的多个部分可以不被封装。
封装体260可以包括聚合物。例如，该聚合物可以包括丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、具有芳香树脂型固化剂或极性高性能热塑性塑料的环氧树脂。备选地，封装体260可以包括单体。合适的单体可以包括至少一个官能团，比如胺结构、酸结构、羰基结构、磺酸盐结构、异氰酸酯结构或羟基结构。
在一些实施例中，封装体260在引线280伸出封装体260外的一侧202和相对侧203可以包括相同的封装高度。在备选实施例中，封装体260的两侧202和203包括不同的封装高度，例如，引线280伸出封装体260外的一侧202高于相对侧203。
在不同的实施例中，封装部件200的引线280与散热器210在同一平面内。在备选实施例中，封装部件200的引线280在不同的平面内。在一些实施例中，散热器210并不位于封装部件200的底表面201上，而是在顶表面204处。
图2进一步示出了当封装部件200（具体地，散热器）被置于正电位时聚合物分子271和氮化硼元素272如何向散热器210移动。
图3a示出了形成在散热器210（比如，铜散热器）上的聚合物分子271和氮化硼元素272的绝缘层270。聚合物分子271和氮化硼272被恰当地堆叠并组织。
图3b示出了在炉（比如真空炉）中固化后的绝缘层270。聚合物分子271被聚合，而且气体和/或水被除气。在不同的实施例中，氮化硼272作为单独的元素保留在聚合的绝缘层270中。
在不同的实施例中，聚合物分子271是其他的有机分子，比如单体分子；并且，氮化硼是另一种无机材料，比如氧化铝。
图4示出了用于制造封装部件400的方法的一个实施例。在第一步骤402中，部件被放置并附接在部件载体上。部件和部件载体可以与相对于图2中描述的相同。例如，部件是功率半导体芯片，并且部件载体是引线框架，其中，该功率半导体芯片的漏极（备选地，源极）接触连接到该放置区域上的引线框架。该引线框架包括至少散热器。该散热器可以是该引线框架的一部分。
部件的底表面被附接到部件载体。在一些实施例中，通过使用焊接、共融键合或环氧黏合，设置在部件的底表面上的金属层被接合到该部件载体的顶表面。在其他的实施例中，部件的底表面被使用导电粘接剂带、焊膏或焊带来焊接或粘合到该部件载体的顶表面。
在步骤404中，部件载体接触焊盘（例如，引线）连接到部件的一个或多个部件接触焊盘。导电连接元件将部件载体接触焊盘与部件接触焊盘连接。导电连接元件可以是导电夹或键合线。导电连接元件可以被线型键合、球形键合、夹键合或其他键合方式。例如，功率半导体芯片的源极连接到第一引线，并且功率半导体芯片的栅极连接到第二引线。功率半导体芯片的漏极连接到第三引线（例如，或者通过导电连接元件，或者通过该引线框架）。
在步骤406中，部件、部件载体和导电连接元件被至少部分地用封装体封装。例如，部件、部件载体和导电连接元件被用模制化合物封装。该模制化合物可以包括热固性材料或热塑性材料。在一些实施例中，该模制化合物可以包括粗粒度材料。在其他的实施例中，该模制化合物可以被应用于对部件、或部件载体的至少多个部分进行封装。在一些实施例中，该封装材料可以是层压材料，比如预浸渍料材料。
在步骤408中，部件载体的底表面的至少一部分（比如，散热器）被清理。表面清理可以提高有待被绝缘层覆盖的表面的粘附特性。清洗液可以是包括氢氧化钠或氢氧化钾的碱清洁液和包括硫酸的酸洗液。磷化处理池可以帮助提高表面附着性。
在步骤410中，使用本发明的实施例对部件载体（比如，该散热器）的至少底表面部分进行EPD涂层。比如，有机分子和无机材料被共沉积，从而形成具有高介电强度和极好热传导率的绝缘层。
封装部件可以被设置或钳位到电泳沉积（EPD）工具的第一电极。然后，封装部件（与第一电极一起）被浸入液体介质。在不同的实施例中，封装部件被部分地浸入液体介质。例如，该封装部件被浸入液体，从而使得只有散热器而被液体介质覆盖而引线不被液体介质覆盖。在其他的实施例中，封装部件被完全地浸入液体介质。
在不同的实施例中，使用了阳极EPD工艺。在其他的实施例中，使用了阳离子EPD工艺。在一些实施例中，阳极沉积包括2H2O->O2(气体)+4H++4e-。乳剂单体/聚合物通过(aq)-+H+沉积并反应。
在不同的实施例中，沉积的绝缘层可以包括单体分子或聚合物分子（例如，环氧树脂或丙烯酸树脂）和具有等于或大于15ac-kv/mm的介电强度和等于或大于15W/m*K的热导率的无机材料。该无机材料可以是氮化硼或氧化铝。
在可选的步骤412中，该EPD绝缘层在真空炉中被固化。例如，沉积的材料在温度100℃和200℃之间，或者备选地，150℃和160℃之间被固化。在不同的实施例中，气体和/或水被从这种沉积的绝缘材料中移除。固化可以使这些沉积的单体分子或聚合物分子聚合。这种无机材料可以不被聚合，并可以作为单独的元素保留在绝缘层中。
绝缘膜可以为约5μm到约30μm厚，或备选地，约8μm到约15μm厚。在一些实施例中，绝缘膜可以小于35μm、小于20μm、或小于10μm厚。
在不同的实施例中，散热器可以被涂覆上电绝缘的薄膜或电绝缘的超薄膜。该膜可以提供极好的热导率。
本发明实施例的优势是对封装部件、系统或器件进行快速聚合物或单体涂层。具体地，这些封装部件、系统或器件可以并行地且大量地处理。与其他的涂层技术相比，可以不应用加热。相应地，涂层期间的热机械应力被降到最小。例如，通过EPD技术可以防止涂层期间引线框架的翘曲。
本发明实施例的其他优势是电绝缘层在复合表面上的均匀沉积。例如，部件/封装部件的三维结构上的电绝缘层可以被保形沉积。
在不同的实施例中，EPD膜可以对（除散热器外的）封装部件进行涂层，比如引线框架（的其他部分）、导电连接元件和/或部件的顶表面。例如，如果部件的顶表面是暴露的（例如，没有被该封装材料覆盖），则它可以涂覆有EPD膜。而且，除了被配置成连接到单独的部件或器件的区域，引线可以被涂层有该EPD膜。
在不同的实施例中，封装部件的任何导电的或含金属的表面都可以被选择以进行EPD涂层（比如，有机分子和无机材料的共沉积）。例如，部件和导电连接元件的顶表面被EPD涂层，而部件载体未被EPD涂层（例如，由于该部件载体是非导电的衬底，该部件载体被掩蔽或未被沉浸）。
在其他不同的实施例中，封装部件在（组装的）封装部件被用封装体封装之前被EPD涂层（例如，有机分子和无机材料的共沉积）。预先封装部件（系统）被部分地或完全地沉浸，并且导电的表面被用绝缘层覆盖。
然而在其他实施例中，该封装部件的不同元件是在被组装之前被EPD涂层（例如，有机分子和无机材料的共沉积）。例如，在被组装之前，部件载体的多个部分被EPD涂层，部件的多个部分被EPD涂层和/或导电连接元件的多个部分被EPD涂层。进一步的实施例可以应用到2012年9月14日提交的美国申请序列号No.13/620,202中所描述的实例，该文件出于所有的目的通过引用结合于此。
尽管已经对本发明及其优势进行了详细的说明，应当理解的是，在不背离在所附权利要求书中定义的发明的精神和范围的前提下，在此可以做出不同的改变、体改和更改。
而且，本申请的范围并不旨在限制为本说明书中描述的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤。从本发明的披露，本领域技术人员将容易地理解，根据本发明，可以利用与本文描述的对应实施例执行基本相同功能或获得基本相同结果的现有的或随后将开发的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。相应地，所附权利要求书旨在在其范围内包括此类工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
部件载体；
设置在所述部件载体上的部件；以及
设置在所述部件载体或所述部件中至少之一的导电表面上的绝缘层，其中，所述绝缘层包括聚合物和无机材料，所述无机材料包括等于或大于15ac-kv/mm的介电强度和等于或大于15W/m*K的热导率。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述聚合物包括环氧树脂，并且所述无机材料包括氮化硼。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述聚合物包括环氧树脂，并且所述无机材料包括氧化铝。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述聚合物包括丙烯酸树脂，并且所述无机材料包括氮化硼。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述聚合物包括丙烯酸树脂，并且所述无机材料包括氧化铝。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述导电表面是散热器，并且其中所述散热器是所述部件载体的一部分。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述绝缘层包括小于35μm的厚度。
8.一种用于制造封装部件的方法，所述方法包括：
将部件置于部件载体上；
用封装体封装所述部件和所述部件载体的至少一部分；以及
共电泳沉积有机分子和无机元素，由此在所述部件、所述部件载体或所述封装体的导电表面形成绝缘膜。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括共电泳沉积的有机分子和所述无机元素以由此将所述绝缘膜形成为包括所述无机元素的聚合物膜。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，共电泳沉积包括将所述封装部件部分地沉浸到电泳沉积工具的液体介质中。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，共电泳沉积包括将所述封装部件全部地沉浸到电泳沉积工具的液体介质中。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述有机分子为环氧树脂或丙烯酸树脂。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述无机元素包括氮化硼或氧化铝。
14.一种封装部件，包括：
部件载体；
设置在所述部件载体上的部件；
至少部分地封装所述部件载体和所述部件的封装体；以及
设置在所述部件载体的散热器上的绝缘层，其中，所述绝缘层包括聚合物和无机材料，所述无机材料包括等于或大于15ac-kv/mm的介电强度和等于或大于15W/m*K的热导率。
15.根据权利要求14所述的封装部件，其中，所述聚合物包括环氧树脂，并且所述无机材料包括氮化硼。
16.根据权利要求14所述的封装部件，其中，所述聚合物包括环氧树脂，并且所述无机材料包括氧化铝。
17.根据权利要求14所述的封装部件，其中，所述聚合物包括丙烯酸树脂，并且所述无机材料包括氮化硼。
18.根据权利要求14所述的封装部件，其中，所述聚合物包括丙烯酸树脂，并且所述无机材料包括氧化铝。
19.根据权利要求14所述的封装部件，其中，所述部件载体是引线框架，并且所述部件包括功率半导体芯片。
20.根据权利要求19所述的封装部件，其中，所述部件进一步包括设置于所述功率半导体芯片上的逻辑芯片。
CN201410010275.3A 2013-01-10 2014-01-09 用于在暴露的导电表面上电泳沉积（epd）薄膜的方法及其电子部件 Pending CN103943575A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/738,833 2013-01-10
US13/738,833 US9303327B2 (en) 2013-01-10 2013-01-10 Electric component with an electrophoretically deposited film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103943575A true CN103943575A (zh) 2014-07-23

Family

ID=51019311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410010275.3A Pending CN103943575A (zh) 2013-01-10 2014-01-09 用于在暴露的导电表面上电泳沉积（epd）薄膜的方法及其电子部件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9303327B2 (zh)
CN (1) CN103943575A (zh)
DE (1) DE102014100196B4 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017024444A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Coating conductive components
CN108735613A (zh) * 2017-04-13 2018-11-02 英飞凌科技奥地利有限公司 用于形成复合层的方法和具有复合层的工件
CN111883488A (zh) * 2019-05-03 2020-11-03 通用电气公司 绝缘系统和沉积绝缘系统的方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10192680B2 (en) 2015-11-04 2019-01-29 Payton Planar Magnetics Ltd. Planar transformer components comprising electrophoretically deposited coating
US10121723B1 (en) * 2017-04-13 2018-11-06 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor component and method for producing a semiconductor component
US10790731B2 (en) 2018-05-30 2020-09-29 General Electric Company Methods of depositing coatings on electrical machine components
KR20220143746A (ko) * 2020-02-26 2022-10-25 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 2-층 유전체 코팅
US11551993B2 (en) 2020-08-28 2023-01-10 Ge Aviation Systems Llc Power overlay module and method of assembling
EP4350765A1 (en) 2022-10-06 2024-04-10 Nexperia B.V. A method of manufacturing a semiconductor package, such semiconductor package as well as an electronic system comprising a pcb element and at least such semiconductor package

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4695515A (en) * 1984-07-30 1987-09-22 Dainichi-Nippon Cables, Ltd. Metal cored board and method for manufacturing same
US6031279A (en) * 1996-09-02 2000-02-29 Siemens Aktiengesellschaft Power semiconductor component
US6201701B1 (en) * 1998-03-11 2001-03-13 Kimball International, Inc. Integrated substrate with enhanced thermal characteristics
US20070045745A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-01 Henrik Ewe Power semiconductor device having lines within a housing
US20070176303A1 (en) * 2005-12-27 2007-08-02 Makoto Murai Circuit device
CN101401490A (zh) * 2006-03-17 2009-04-01 3M创新有限公司 具有增强的热导率的照明组件
CN102124066A (zh) * 2008-08-18 2011-07-13 积水化学工业株式会社 绝缘片以及叠层结构体
US20120208325A1 (en) * 2008-04-21 2012-08-16 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor package and method for manufacturing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3911475A (en) 1972-04-19 1975-10-07 Westinghouse Electric Corp Encapsulated solid state electronic devices having a sealed lead-encapsulant interface
US5196098A (en) 1988-01-04 1993-03-23 Shipley Company Inc. Apparatus and process for electrophoretic deposition
US5607818A (en) 1991-06-04 1997-03-04 Micron Technology, Inc. Method for making interconnects and semiconductor structures using electrophoretic photoresist deposition
US7329617B2 (en) 2004-12-22 2008-02-12 Asm Assembly Automation Ltd. Coating for enhancing adhesion of molding compound to semiconductor devices
DE102005010272A1 (de) 2005-03-03 2006-09-14 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement sowie Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
US8049338B2 (en) * 2006-04-07 2011-11-01 General Electric Company Power semiconductor module and fabrication method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4695515A (en) * 1984-07-30 1987-09-22 Dainichi-Nippon Cables, Ltd. Metal cored board and method for manufacturing same
US6031279A (en) * 1996-09-02 2000-02-29 Siemens Aktiengesellschaft Power semiconductor component
US6201701B1 (en) * 1998-03-11 2001-03-13 Kimball International, Inc. Integrated substrate with enhanced thermal characteristics
US20070045745A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-01 Henrik Ewe Power semiconductor device having lines within a housing
US20070176303A1 (en) * 2005-12-27 2007-08-02 Makoto Murai Circuit device
CN101401490A (zh) * 2006-03-17 2009-04-01 3M创新有限公司 具有增强的热导率的照明组件
US20120208325A1 (en) * 2008-04-21 2012-08-16 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor package and method for manufacturing the same
CN102124066A (zh) * 2008-08-18 2011-07-13 积水化学工业株式会社 绝缘片以及叠层结构体

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017024444A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Coating conductive components
CN108735613A (zh) * 2017-04-13 2018-11-02 英飞凌科技奥地利有限公司 用于形成复合层的方法和具有复合层的工件
CN108735613B (zh) * 2017-04-13 2024-07-12 英飞凌科技奥地利有限公司 用于形成复合层的方法和具有复合层的工件
CN111883488A (zh) * 2019-05-03 2020-11-03 通用电气公司 绝缘系统和沉积绝缘系统的方法
CN111883488B (zh) * 2019-05-03 2022-01-25 通用电气公司 绝缘系统和沉积绝缘系统的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014100196B4 (de) 2023-06-29
US9303327B2 (en) 2016-04-05
US20140192500A1 (en) 2014-07-10
DE102014100196A1 (de) 2014-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103943575A (zh) 用于在暴露的导电表面上电泳沉积（epd）薄膜的方法及其电子部件
US9313897B2 (en) Method for electrophoretically depositing a film on an electronic assembly
CN102299082B (zh) 半导体承载元件的制造方法及应用其的封装件的制造方法
CN101405863B (zh) 使用涂覆有金属的导线的半导体装置及电部件制造
CN111354646A (zh) 制造半导体器件的方法与对应的半导体器件
US8723304B2 (en) Semiconductor package and methods of fabricating the same
CN104465533B (zh) 自粘合裸片
JP2013539919A (ja) 半導体モジュールおよび半導体モジュールを製造する方法
CN103996663A (zh) 半导体模块及其形成方法
EP2533275A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device
CN110249426A (zh) 半导体装置及电力转换装置
US20140291850A1 (en) Method for manufacturing electronic devices
CN103377957A (zh) 芯片封装及形成芯片封装的方法
JP2015130457A (ja) 半導体装置
US10892253B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
JP2015176871A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US20130285223A1 (en) Method for manufacturing electronic devices
CN106898590A (zh) 功率半导体装置及其制造方法
CN110729199A (zh) 半导体封装引线的选择性镀敷
CN105355567B (zh) 双面蚀刻水滴凸点式封装结构及其工艺方法
CN106920793B (zh) 智能功率模块、智能功率模块的制备方法和用电设备
US20190148332A1 (en) Reinforcement for electrical connectors
CN105206594B (zh) 单面蚀刻水滴凸点式封装结构及其工艺方法
CN103367338A (zh) 芯片装置和形成其的方法、芯片封装和形成其的方法
CN106058005A (zh) 半导体发光装置及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140723

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication