CN108604892A - 具有散热的电气元器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有散热的电气元器件，所述电气元器件包括具有产生损耗热量的元件(BES)的芯片(CH)，以及施加到所述芯片的辐射层(ASS)，所述层与产生损耗热量的所述元件热接触，其中所述辐射层具有粗糙化表面。在这种情况下，所述电气元器件被构造成使得附加的导热层(WLS)在第一表面区域和第二表面区域(SA1,SA2)上延伸，所述附加的导热层在所述芯片(CH)上但在所述辐射层(ASS)和产生损耗热量的所述元件下形成散热路径；其中所述第一表面区域和所述第二表面区域可彼此并排布置。所述电气元器件还可被构造成使得所述辐射层(ASS)直接施加到BAW或FBAR谐振器的顶层。

Description

具有散热的电气元器件
在几乎每个电气元器件中仅仅通过元器件的内阻产生损耗热量。损耗热量能够加热整个元器件或局部地导致热点。尤其在导体电路横截面变小的情况下，局部加热能够剧烈升高且导致退化效果，该退化效果至少降低元器件的寿命。但是元器件的加热还能够以不可靠的方式影响元器件特性，因为元器件特性通常是取决于温度的。
利用声波工作的例如以SAW或BAW技术的元器件展现了十分取决于温度的频率性能，该频率性能通过元器件的中间频率的相对大的温度系数表示。
BAW谐振器也称为SMR(固态装配型谐振器)，是利用体声波工作的元器件，该元器件具有布置在两个电极中间的压电层且布置在基板上。借助于声反射器或反射镜防止波沉入到基板中。
FBAR谐振器也是利用体声波工作的元器件，该元器件自由振荡地施加在膜片上，该膜片跨越在基板中的空腔。
对于这些元器件而言，既未发射也未反射的所有能量部分促成损耗，该损耗要么引起无意的电磁辐射，要么该损耗作为欧姆损耗恰好表现为提及的热量。如果例如BAW或SAW滤波器的中间频率移动，则由此欧姆损耗还能够提升，因为滤波器不再在最佳的频率上工作。这增强了不利的元器件加热的效果。产生了带有积极增强的反馈的调节回路。
通过各种措施可行的是，降低在利用声波工作的元器件中的频率的温度系数。然后即使在温度补偿的情况中也仍然出现欧姆损耗，只要不存在超导。在此产生的热量必须从滤波器芯片中导出，这尤其在容纳在壳体中的元器件中能够表示为问题。因此对于已知的元器件而言，被迫将良好传导热的材料安装到壳体中，以为了使散热变得简单。
本发明的任务在于，给出电气元器件的散热的进一步改进，该改进可技术上简单地应用且在大量元器件的情形下可使用。
该任务利用根据权利要求1所述的元器件解决。本发明的有利的构造方案从从属权利要求中得出。
根据本发明的元器件包括芯片，产生损耗热量的元件布置在该芯片上。为了改进损耗热量的散发在芯片上在产生的位置附近施加辐射层，该辐射层与产生损耗热量的元件热接触。辐射层具有扩大的表面，尤其粗糙化表面或具有3D结构的表面。
辐射层能够施加在芯片的外表面上。但是辐射层还能够为边界层，尤其为与良好导热的层的界面。在任何情况下相对于具有较小的表面的层且尤其相对于平坦的层通过所提及的粗糙化或以其他方式结构化的表面的辐射层改进了传热。根据对于在接触面处的热传递的已知的公式接触面积作为线性系数呈现，从而导热近似线性地随着表面积增大。
根据一种实施方式，辐射层具有柱状结构且构造为多晶体层或晶体层。在这种晶体的或多晶体的表面上能够通过晶轴定向的回刻释放多晶体或晶体层的小晶面，这些小晶面相对于层表面倾斜且仅仅由此扩大表面。
在理想情况下通过每个晶体相构造金字塔尖端，从而尽管具有大量金字塔尖端的粗糙化的表面但是保持(粗糙化的)层平面。
用于构造辐射层的优选的材料具有高的导热性。优选使用这样的材料，即该材料可与芯片本身或者与元器件的制造步骤兼容。
在一种实施方式中，对于辐射层使用氮化铝，该氮化铝柱状生长且能够在表面处如此处理，即使得获得期望的具有金字塔尖端结构的粗糙化表面。氮化铝具有其他优点：氮化铝是电绝缘体。即使当这样的辐射层施加在元器件的导电或引导电流的元件上或附近时，其特性也不通过氮化铝干扰。因此能够不产生不利的电容或电流耦合。
此外氮化铝具有优点：氮化铝作为施加层可良好结构化。因此可行的是，将辐射层施加在精确限制的面上或者如此使大面积地施加的氮化铝层结构化，即使得该氮化铝层精确地限制在期望的面上。这尤其对于这样的元器件是有利的，即这些元器件在一定的起作用的元器件区域中不允许被遮盖，而不改变元器件的特性。
在本发明的一种实施方式中，因此辐射层施加在芯片的第一表面区域上。产生损耗热量的元件布置在芯片的第二表面区域之上或之下，其中第一和第二表面区域并排布置。这样的布置对于这样的元器件是有利的，即在元器件中产生损耗热量的元件不能够利用材料层遮盖，而不用忍受缺点。
在最有利的改型方案中，通过辐射层包括良好导热的材料使得辐射层是良好导热的层。但是还可行的是，作为辐射层使用粗糙化或者结构化表面且将辐射层与导热层组合，该导热层那么优选布置在芯片和辐射层之间。
此外有利的是，导热层在第一和第二表面区域上延伸，但是在辐射层之下且在产生损耗热量的元件之下引导，从而导热层能够在该处构造从损耗热量的起源点到辐射层的导热路径。这样的导热层能够尤其包括金属。
有利地辐射层安置在芯片的表面上，产生损耗热量的元件尤其导电的结构也布置在该表面上。但是还可行的是，在产生损耗热量的元件上布置遮盖层，该遮盖层要么直接安置在产生损耗热量的元件上要么将产生损耗热量的元件包围在构造在遮盖层之下的空腔中。
辐射层还能够施加在遮盖层的表面上。
这样的遮盖层的应用示例是所谓的薄膜包装，对于薄膜包装而言敏感的元器件结构封装在形成空腔的遮盖层之下。在制造遮盖层时首先将结构化的牺牲层施加在这样的区域中，即在该区域中应该产生空腔。牺牲层接着利用遮盖层遮盖且牺牲层本身通过在遮盖层中的孔口溶解或侵蚀掉。接着封闭在遮盖层中的孔口。封闭的空腔在这样的部位处保留，即在该部位处施加结构化的牺牲层。
这样的遮盖层能够通过加固层在机械方面进一步稳定。根据本发明，辐射层能够用于机械加固空腔壳体或者用于加固遮盖层。那么从产生包围在空腔中的热量的元件中的传热能够至少部分地以通过包围在空腔中的环境到遮盖层的方式进行且最后通过辐射层到达外界。
但是还可行的是，辐射层在包围的空腔的边缘区域中引导直到芯片表面或至少引导到产生损耗热量的元件附近，以为了缩短在产生损耗热量的元件和辐射层之间的导热路径且由此改进导热。
因此有利的是，遮盖层仅仅围住腔体即在壳体中的空腔且在腔体侧面以芯片的表面结束。那么在这种情况下能够施加到遮盖层上的辐射层也以芯片的表面结束。
在一种实施方式中，芯片包括利用声体积波工作的BAW或FBAR谐振器。多个这样的谐振器能够串联且与带通滤波器并联接线，从而在各BAW谐振器处能够存在高的电声功率，该高的电声功率必然还导致产生损耗热量。
施加到BAW谐振器上的辐射层改进从谐振器中或者从芯片中的热辐射。辐射层能够在此施加在BAW谐振器的不包括上电极的表面上。这具有优点：在这些区域中释放压电层，该压电层又由晶体材料且尤其由氮化铝制成。因此在一种实施方式中可行的是，使压电层的在上电极旁边暴露的表面相应地粗糙化，从而辐射层由压电层的暴露的表面区域构造而成。但是还可行的是，将辐射层附加地施加到表面区域上且然后相应地使辐射层粗糙化。
在另一实施方式中，辐射层作为整面的层施加到BAW谐振器上且然后形成层堆叠的部分层，声波在谐振器运行时能够在该层堆叠中传播。但是那么在计算谐振频率时必须将辐射层包含在内。但是还可行的是，通过执行回刻过程以用于释放适用于层表面的晶面直到实现期望的层剥离和与此关联的频率移动即调谐效果，辐射层在此同时用作为调谐层。
取决于这样的用作为调谐层的辐射层的热机械特性能够通过减小层厚不仅实现BAW谐振器的谐振频率的频率提升而且实现频率下降。
还可行的是，芯片包括SAW元器件。元器件具有压电基板，元器件结构布置在该基板上，该元器件结构用于产生、转换、传播或反射声表面波。
在一种实施方式中，辐射层直接施加在压电基板的第一表面区域上，该第一表面区域未延伸到表面波的声路径中。在这种情况下辐射层形成在声不起作用的表面区域中的质量分布，在该声不起作用的表面区域中辐射层对于元器件的功能完全无害。在此可行的是，将辐射层带到元器件结构附近且在一种实施方案中如此结构化，即使得引导电流的母线或引导电流的引入线的一部分和接触垫由辐射层遮盖。
在另一实施方式中，元器件包括SAW芯片，在其中在承载元器件结构的表面上施加绝缘层，尤其补偿中间频率的温度系数的层，尤其SiO2层。在该SiO2层之上现在能够附加地还施加辐射层，该辐射层相比于SiO2层导致可忽略的附加的质量负荷，该质量负荷对于SAW元器件的声特性施加很小影响或不施加影响。以这种方式实现了从元器件结构(在该元器件结构中产生损耗热量)的良好的传热穿过补偿层进入到辐射层中且从该辐射层中进入周围环境中。辐射层的相对大的表面改进了到周围环境中的热辐射。
元器件尤其SAW和BAW元器件能够以倒转芯片结构方式安装在支架上。在该布置中承载元器件结构的表面指向支架且因此布置在芯片和支架之间的空隙中。现在在这样的布置中第一辐射层能够布置在元器件芯片的面向支架的表面上并且另一辐射层能够布置在支架的面向芯片的表面上。辐射层的扩大的表面允许在两个方向上(即不仅从(第一)辐射层到周围环境中，而且从周围环境到(另外)辐射层中的改进的传热，这只取决于温度梯度。
因此辐射层能够在该布置中还用作吸热层，从而实现了穿过在元器件芯片和支架之间的间隙进入到支架中的更好的传热。在支架本身中良好导热的层尤其金属导体电路和金属面能够构造另一热路径，该另一热路径最后通过竖直金属结构尤其导通孔或其他镀敷通孔还引导直到支架的底侧。从支架的底侧能够通过焊接触头将热量散发到电路周围环境中。但是还可行的是，具有其导电结构的支架表示足够大的热沉，该热沉能够吸收足够的损耗热量，而在此未不允许地加热。
但是除了已经描述的优选晶体或多晶体的具有处理的且尤其回刻的表面的辐射面之外，其他材料也适用于构造辐射层，这些其他材料构造粗糙的表面。
例如所有这样的材料适合，即这些材料一方面具有足够的导热性且另一方面能够构造具有大的特定表面即辐射热量的表面的层。例如可行的是，由单个颗粒构造辐射层。这些颗粒能够例如分散在粘合剂的薄层中或分散在漆中。优选地在粘合层中的颗粒的浓度如此大，即使得颗粒从层中伸出且构造大的表面。
从具有足够大的填充物颗粒和大的溶剂份额的漆层中可例如通过移除溶剂将层厚减小到这样的程度，即直到包含在溶剂中的填充剂颗粒突出超过漆层。
但是还可行的是，由能够颗粒状施加的材料制造辐射层。例如粉末层是可行的，该粉末层为了更好的紧密还能够烧结。
具有高的导热性和大的表面的材料还有碳，尤其碳黑。
施加颗粒以用于产生具有高的表面的辐射层还能够借助于颗粒射束实现，在该颗粒射束的情形下单单在基板的表面的方向上加速的颗粒的动能足以，构造具有足够层接合和足够的层强度的层。
喷镀、气相沉积或喷射也适合作为用于制造辐射层的方法。作为漆或分散物或悬浮物存在的材料还能够加压或伸展。
辐射层的施加借助于喷射加压方法还能够结构化地实现，从而不需要稍后使辐射层结构化且辐射层能够只施加在这样的区域中，即在该区域中辐射层不干扰元器件功能。
下面根据实施例和附图详细阐述本发明。附图部分是例示性的，并非完全依照实际尺寸实施。为了更好地阐释，单个部件可能示出得更大或更小。因此从图中既不可获取绝对尺寸数据也不可获取相对尺寸数据。
图1显示了穿过根据第一实施例的元器件的示意性的横截面，
图2显示了适用为辐射层的、多晶体的、粗糙的层的照片，
图3显示了穿过根据第二实施例的元器件的示意性的横截面，
图4显示了穿过根据第三实施例的元器件的示意性的横截面，
图5显示了根据一种应用示例的元器件的俯视图，
图6显示了根据第四实施例的元器件，
图7显示了根据第五实施例的元器件，
图8显示了第六实施例，
图9显示了第七实施例，
图10显示了具有结构化的辐射层的元器件的俯视图，
图11显示了在根据本发明的元器件中的热分布，
图12借助于示意性的横截面显示了另一实施例。
一种简单的实施例在图1中以示意性的横截面示出。元器件包括芯片CH，该芯片基本上由基板SU和施加在基板上的元器件结构BES组成。元器件结构引导电流且在元器件运行时产生损耗热量。为了更快速散发损耗热量，在基板的表面上施加辐射层ASS，该辐射层在所显示的实施例中覆盖芯片CH的第一表面区域，在该第一表面区域中未布置有元器件结构BES。辐射层为优选薄的层，该层构成为具有大的表面。辐射层尤其包括具有比基板SU更好的导热性的材料。
辐射层优选绝对没有展现与元器件结构的相互作用且优选为绝缘体，该绝缘体相应地不施加与元器件结构BES或其他的引导电流的元件的电磁式相互作用。
图2显示了多晶体表面的扫描电子显微照片，该多晶体表面能够用作辐射层ASS。示例性的辐射层ASS为晶体材料，该晶体材料以晶轴定向的方式生长并且因此具有柱状结构。这样的晶体的直至多晶体的层的表面能够以晶面取向的方式回刻，其中使包含在层中的晶粒露出不同的晶面和小晶面。
适合作为ASS的多晶体层的柱状生长通过以下方式促进：
-设置合适的生长层，该生长层设置在多晶体层之下且该生长层尤其具有适当的格栅结构，例如匹配于AlN的格栅结构的格栅结构。
-生长层的平坦的实施。
-避免在生长层之上和之下的表面上的污垢(例如通过先前的过程步骤)。
在例如通过喷涂过程进行施加期间，通过低的生长速度促进柱状生长。在此首先相互分离的细晶粒生长。在继续生长时晶粒一起生长。然后总的来说在结晶学方面相对于表面对准的区域更快速生长，从而最后在该方向上定向的晶畴占主要地位且产生具有柱状结构的层。各范畴能够然后还相对转动，但是主要具有平行取向的C轴。
晶粒的逐渐变尖通过晶轴定向的回刻实现，其中释放晶胞的晶面，这些晶面规则地取向且相对于层平面具有相应的倾角。近似不依赖于晶格在此在几乎所有情况中构造金字塔形的尖端，这些尖端分别相应于晶缘或者晶胞的棱角。
尤其有利地，已生长的晶层首先前刻蚀且然后在回刻步骤中利用湿化学或气态的刻蚀剂处理，该湿化学或气态的刻蚀剂主要在晶体缺陷处刻蚀且选择性地刻蚀晶层的不同的小晶面。
尤其优选地，湿化学刻蚀剂KOH适用于此。例如腐蚀性气体如H或Cl适用于作为气态的刻蚀剂。优选H作为刻蚀气体在尤其大于或等于800℃的高温下使用。
优选在前刻蚀步骤中以湿化学的方式刻蚀。作为刻蚀剂尤其以稀释形式的KOH是合适的。在本发明的尤其优选的构造方案中，在刻蚀步骤中KOH在5％的浓度的情形下在室温中使用，其中刻蚀持续时间介于5分钟和15分钟之间。
备选地对于前刻蚀步骤例如干法刻蚀方法(RIE方法)也适用。干法刻蚀方法通常针对性地起作用，从而在本发明的该构造方案中表面不平性传递到晶层中且因此获得该层的粗糙。
在先刻蚀步骤中释放不同的小晶面。此后在后刻蚀步骤中利用另外的湿化学刻蚀剂进行处理，该刻蚀剂主要在晶体缺陷处刻蚀且选择性地刻蚀在表面处的不同的小晶面。另外的湿化学刻蚀剂在该示例情况下包含KOH。通过利用KOH进行处理能够非常高效地使表面粗糙化。在先刻蚀时产生的粗糙度在用于辐射层的热辐射的效率方面显著改进。
优选地在后刻蚀步骤中使用以浓缩形式的KOH作为刻蚀剂。在本发明的另一优选的构造方案中，在此利用具有25％的浓度的KOH在介于70℃和90℃之间的温度下例如在80℃下刻蚀，其中刻蚀时间介于3分钟和10分钟之间。
备选地对于后刻蚀步骤能够使用腐蚀性气体例如H或Cl作为刻蚀剂。
图显示了辐射层ASS的表面，该表面具有大量刚好这种尖的金字塔状物，其侧面是小晶面，这些小晶面平行于单晶体的不同的晶体平面取向。示例性的能够设有这样的结构的材料是氮化铝。但是已知另外的以晶体或多晶体形式生长的材料，其可以相同的方式设有粗糙的金字塔状结构。为此示例性地仅仅提及氮化镓、氧化铝、二氧化硅、碳化硅和无定形碳，其能够以相同的方式应用，以为了构造具有提高的表面的辐射层。
图3借助于示意性的横截面显示了另一芯片CH，在该另一芯片中在基板SU上布置有大面积的元器件结构BES，例如板形的电极。为了改进从包括芯片CH的元器件中的散热，将辐射层ASS施加到元器件结构BES上，该元器件结构同样通过其粗糙的且因此扩大的表面而出众。针对这样的元器件考虑该实施方案，即该元器件未通过施加附加的层在其功能方面被阻碍或在该元器件中在辐射层ASS和元器件之间的相互作用能够被控制，从而尽管存在附加的层但是元器件特性能够可再现地调整。
作为用于这样的实施方式的示例提及电容器、陶瓷电阻、压敏电阻或热敏电阻，其全部是这样的元器件，即其在元器件按照规定运行时产生足够的损耗热量且导致元器件的加热，该加热可合理地良好且快速地散发。
利用根据本发明的辐射层改进从元器件到周围环境处的放热。
当周围环境如在示出的示例中包括空气，则辐射尤其在红外线区域中即恰好在热辐射的区域中改进。
以示出的结构导致改进的散热的另外的元器件是BAW谐振器，该BAW谐振器具有层结构且该BAW谐振器的最上面的电极层是示出的元器件结构BES。在辐射层ASS的层厚度均匀性足够高时未以不容许的方式影响BAW谐振器的声学特性。
图4在示意性的横截面中显示了根据第三实施例的元器件芯片CH。芯片CH包括基板SU，元器件结构BES施加在该基板上。但是不同于根据图1的第一实施例在基板SU和元器件结构BES之间布置有导热层WLS。导热层在具有辐射层ASS的第一表面区域SA1和具有元器件结构BES的第二表面区域SA2上延伸且因此表示在产生热量的元器件结构BES和辐射层ASS之间的导热路径。以这种方式改进从元器件结构到辐射层的传热。
对于该实施方案有利的是，导热层WLS是绝缘体或例如借助于绝缘层(在图中未示出)至少相对于元器件结构电绝缘。在一种实施方式中，导热层WLS和辐射层ASS能够包括相同的材料如例如氮化铝，该材料表示具有高的导热性的电绝缘体。
在该实施例的未示出的改型方案中，可行的是，使用这样的材料作为导热层WLS，即该材料能够通过相应的施加或后处理方法设有大的表面。那么在第一表面区域SA1中导热层能够经受所提及的后处理，其中使表面相应地粗糙或者扩大。因此不必要的是，将附加的辐射层施加到这样的导热层WLS上，而是仅仅通过粗糙化将导热层的第一表面区域转变成辐射层。
图5显示了SAW元器件的俯视图，该SAW元器件有利地能够在第一表面区域SA1中设有辐射层ASS。元器件结构BES以条状的金属化物的形式施加在压电的基板SU上。元器件结构构造声轨，在该声轨中在两个反射器之间布置有至少一个叉指式换能器。声表面波可在两个反射器之间传播，从而两个反射器限制声路径。
第二表面区域SA2因此至少包括声轨。第一表面区域SA1(在该第一表面区域上施加或产生辐射层ASS)相反空出第二表面区域，从而辐射层ASS不与声表面波进行声相互作用。在该实施例中还可行的是，辐射层ASS作为附加的层在第一表面区域SA1中施加到基板上。但是还可行的是，基板在第一表面区域SA1中相应地结构化且因此设有扩大的表面。
图6借助于示意性的横截面显示了根据第四实施例的元器件。元器件封装在薄膜包装中。元器件包括基板SU，元器件结构BES施加在该基板上。元器件结构是机械敏感的且必须如此封装，即使得在元器件结构之上构造空腔。
为此使用的薄膜包装包括大面积地施加到元器件结构之上的遮盖层CL，在该遮盖层之下借助于稍后溶解的牺牲层构造用于容纳元器件结构的空腔。在遮盖层CL上现在能够施加辐射层ASS。导热在此以从元器件结构部分地越过包围在空腔中的空隙穿过遮盖层CL到达辐射层ASS的方式进行，其由于扩大的表面能够更快速地从辐射层散发。
在元器件结构中产生的损耗热量的第二部分通过基板表面直接导引到遮盖层CL中且从该处导引到辐射层ASS中。为此遮盖层CL在处于不同的元器件结构之间的区域中引导直到基板SU的表面上或至少引导到其附近。
备选地遮盖层例如通过良好导热的结构如例如金属结构与基板的表面以良好导热的方式接触。遮盖层CL能够为有机层。但是优选地遮盖层包括选择性地可相对于牺牲层刻蚀的陶瓷层。
图7借助于示意性的横截面显示了针对具有改进的散热的元器件的第五实施例。元器件包括元器件芯片，其具有基板SU，在该基板的表面上布置有元器件结构BES。在基板的未由元器件结构BES覆盖的表面区域中即在第一表面区域SA1中施加或产生辐射层ASS。同样由第一表面区域SA1空出电接触面，芯片在该电接触面上安装在支架TR上。
凸块BU用于电和机械连接，这些凸块构造为焊料凸块或钉头凸块。包括基板SU的元器件芯片如此安装在支架TR上，即使得元器件结构BES面向支架TR。在支架TR的面向基板的表面上布置有另一辐射层ASSw，该另一辐射层使在相反方向上的传热变得简单，即从在基板和支架之间的空隙到支架中的传热。
在该另外的辐射层ASS之下能够在支架TR的表面上设置有导热层WLS，例如金属层。
在支架本身中设置有至少一个金属化平面，在该金属化平面上实现了通过凸块电联接的不同元器件结构、不同的芯片或未示出的无源元件的接线。
此外镀敷通孔能够引导到在图中向上指向的表面上，在该表面上设置有用于与电路环境连接的触点(在图中未示出)。在此可行的是，一方面利用在支架之内的设置成用于导电的金属结构以用于导热。附加地仅仅用于导热的金属导热路径是可行的，该金属导热路径引导到组件的外表面上。
图8借助于示意性的横截面显示了第六实施例。在此芯片再次又包括具有元器件结构BES的基板SU。但是元器件结构利用补偿层KS例如硅氧化物层遮盖，该补偿层用于补偿频率的温度系数TCF。
在补偿层KS的表面上施加有辐射层ASS，该辐射层的厚度优选相比于补偿层KS的厚度是小的。还可行的是，使补偿层KS在表面处相应地粗糙且因此转变成辐射层ASS，从而附加的施加辐射层是不必要的。
元器件能够实施为SAW元器件，其中元器件结构是叉指式换能器和/或反射器。
元器件能够为半导体元器件且芯片包括半导体基板和布置在该半导体基板上和/或集成在该半导体基板中的元器件结构。尤其芯片能够包括集成的电路。
图9以穿过芯片CH的示意性的横截面显示了第七实施例，该第七实施例已经结合前面的图作为未示出的备选方案进行了解释。在该实施例中在第一表面区域SA1中基板SU的表面粗糙化且因此是辐射层ASS，该辐射层因此不必单独地施加。相应于第二表面区域SA2的元器件结构BES的区域省掉粗糙化处理，以为了避免与元器件功能的相互作用。
图10显示了SAW元器件的俯视图，在其中第一表面区域SA1(在该第一表面区域上产生或施加辐射层ASS)在元器件结构BES的一部分上延伸。在图10中示出辐射层ASS与叉指式换能器的母线(汇流条)的重叠，这一方面保证与元器件结构良好的热接触且另一方面不损害声轨，该声轨未延伸直到叉指式换能器的母线。
图11借助于等温线显示了在具有施加的辐射层ASS的元器件芯片CH之内的示例性的温度分布。表示产生损耗热量的元件的元器件结构BES在元器件运行时还具有最高温度的区域。
等温线延伸通过基板SU且提供位于相同温度上的线。通过箭头表明出现的温度梯度，该温度梯度径向上远离元器件结构BES指向。
由于通过辐射层ASS进行以改进的方式散热到周围环境处(以蛇形曲线示出)，在侧向上以远离元器件结构指向的方式出现更强的温度梯度，该温度梯度同样通过辐射层ASS改进散热。
图12显示了根据本发明的元器件的另一实施变型方案。在此类似于在根据图4的第三实施例中整个面地在基板SU上施加导热层WLS，该导热层在此能够具有金属或其他可导电的材料。为了在此避免元器件结构的短路，在元器件结构BES和导热层WLS之间布置有绝缘层IS。绝缘层能够在整个导热层WLS上延伸，但是有利地仅仅布置在第二表面区域SA2中即在元器件结构BES之下。在第一表面区域SA1中施加辐射层ASS。
备选地导热层WLS的表面相应地粗糙化且不施加单独的辐射层ASS。
虽然未在图中单独地示出，但是能够将从元器件中改进的散热与从现有技术中已知的附加的措施组合。因此能够例如通过良好导热的结构尤其通过接触垫、凸块和其他导电结构进行附加的导热，这不阻碍通过辐射层ASS进行的改进的热辐射且能够与该改进的热辐射良好地组合。但是有利的是，将辐射层带到导热的结构附近，以为了还改进热接触流且改进整体散热。
本发明仅借助几个实施例来加以阐述，并非仅限于这些实施例。本发明可在大量不同的元器件上实现，能够以用于辐射层和基板的不同的材料实施。
辐射层的粗糙化或者扩大的表面能够如所描述的那样通过专门的处理产生或还备选地是材料内在的层特性。
尤其包括颗粒的具有在层表面上伸出的颗粒区段的层同样具有粗糙的且因此提升的表面。
辐射层能够是机械方面坚硬的层或相当松动地安置的层，因为辐射层不遭受机械负载。辐射层能够电绝缘或导电，其中在后者的情况中能够排除与元器件结构的电接触。备选地具有粗糙的表面的面型的元器件结构BES也能够作为辐射层起作用，或者辐射层一起承担元器件功能。
参考标号列表
CH 芯片，包括
SU 基板和在其上的
BES 元器件结构(产生损耗热量的元件)
ASS 辐射层(＝热辐射层)
SA1 第一表面区域(具有ASS)
SA2 第二表面区域(不具有ASS)
WLS 附加的导热层，形成
CL 遮盖层
TR 载体
ASSw 在支架上的另外的辐射层(热辐射层)
BU 凸块
KS 辅助层，例如TCF补偿层
IS 绝缘层(图12)

Claims (14)

1.一种具有改进的导热的电气元器件，其具有芯片(CH)，所述芯片包括产生损耗热量的元件
具有施加在芯片上的辐射层(ASS)，所述辐射层与所述产生损耗热量的元件热接触
其中所述辐射层具有粗糙化表面。
2.根据权利要求1所述的元器件，
在其中所述辐射层(ASS)具有柱状结构且构造为多晶体层或晶体层。
3.根据权利要求2所述的元器件，
在其中所述辐射层(ASS)是AlN层，所述AlN层通过晶体定向的回刻在表面中进一步扩大。
4.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中所述辐射层(ASS)施加在所述芯片的第一表面区域(SA1)上，在其中所述产生损耗热量的元件布置在所述芯片的第二表面区域(SA2)上，
其中第一和第二表面区域并排布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中附加的导热层(WLS)在所述第一和第二表面区域(SA1，SA2)上延伸，该附加的导热层在所述芯片(CH)上但是在所述辐射层(ASS)和所述产生损耗热量的元件之下构造导热路径。
6.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中遮盖层(CL)在所述产生损耗热量的元件之上延伸，所述辐射层(ASS)布置在所述遮盖层上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中所述遮盖层(CL)是薄膜包装的一部分，所述薄膜包装直接在承载所述元器件结构(BES)的所述芯片(CH)上产生且所述薄膜包装构造用于所述产生损耗热量的元件的腔体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中所述遮盖层(CL)放置在所述腔体上且在所述腔体旁边以所述芯片的表面结束。
9.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中所述芯片包括BAW或FBAR谐振器，在其中所述辐射层(ASS)直接施加到所述BAW或FBAR谐振器的最上面的层上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中所述芯片包括压电基板和布置在该压电基板上的元器件结构(BES)，所述元器件结构构造成用于产生、转换、传播或反射声表面波SAW，
在其中所述辐射层(ASS)在所述元器件结构(BES)旁边在所述第一表面区域(SA1)中直接施加到所述基板上，其中所述第一表面区域不延伸到所述表面波的声路径中。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的元器件，
在其中所述芯片包括半导体基板和布置在该半导体基板上和/或集成到该半导体基板中的元器件结构(BES)，
在其中所述芯片为半导体元器件。
12.根据权利要求11所述的元器件，
在其中所述芯片包括集成的电路。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的元器件，
在其中所述芯片包括BAW或FBAR谐振器。
14.根据前述权利要求中任一项所述的元器件，
在其中所述芯片以倒装芯片布置如此安装在支架上，即使得具有所述元器件结构(BES)的表面和所述辐射层(ASS)面向所述支架(TR)，
在其中在所述支架(TR)的面向所述芯片(CH)的表面上施加有另外的辐射层(ASSw)。
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