CN113314476A - 用于具有热界面材料的封装的保护帽 - Google Patents

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Abstract

用于具有热界面材料的封装的保护帽。一种封装(100)，其包括导电载体(102)、在载体(102)上的电子部件(104)、包封载体(102)的一部分和电子部件(104)的包封剂(106)、覆盖载体(102)的暴露表面部分的电绝缘的且导热的界面结构(108)、以及覆盖界面结构(108)的至少一部分的保护帽(110)。

Description

用于具有热界面材料的封装的保护帽
技术领域
各个实施例一般地涉及封装、制造封装的方法、以及操作封装的方法。
背景技术
安装在芯片载体(例如，引线框架)上、通过从芯片延伸到芯片载体的接合线电连接、并且被模制在封装内的常规电子部件可能在封装内遭受其热绝缘。此外，在要建立复杂的电子电路时，这种常规方法可能达到其极限。
对于分立晶体管外形(TO)封装和其他类型的封装，操作性能一般地受到热量的限制，热量可以传递到板级的冷却单元(例如，散热主体)。因此，热界面材料(TIM)被用作TO封装(铜表面)与冷却单元之间的界面材料。
然而，TIM材料易于损坏，例如，被刮擦。这限制了封装的可靠性。
发明内容
可能需要提供一种可能性，来制造具有简单处理架构并且具有高可靠性的封装。
根据示例性实施例，提供了一种封装，其包括导电载体、在载体上的电子部件、包封载体的一部分和电子部件的包封剂、覆盖载体的暴露表面部分的电绝缘的且导热的界面结构、以及部分地或完全地覆盖界面结构的保护帽。
根据另一示例性实施例，提供了一种制造封装的方法，其中，该方法包括：将电子部件安装到导电载体上；通过包封剂包封载体的一部分和电子部件；用电绝缘的且导热的界面结构覆盖载体的暴露表面部分；以及通过保护帽部分地或完全地覆盖界面结构。
根据又一示例性实施例，提供了一种操作具有上述特征的封装的方法，其中，该方法包括：在使用封装之前，将保护帽滑动到界面结构之上，以用于保护界面结构；以及随后从界面结构去除保护帽，以用于暴露界面结构，以使用封装。
根据示例性实施例，提供了一种机械坚固的封装，其具有暴露的电绝缘的且导热的界面结构，以用于促进包封的电子部件的有效热排出，同时确保包封的电子部件与环境的介电解耦。电绝缘的且导热的界面结构(特别地是TIM，热界面材料)可以显著地有助于封装的高热和电可靠性，但是易于机械损坏，例如，刮擦。根据示例性实施例，可以以保护帽的形式提供对所述封装的电绝缘的且导热的界面结构的暴露表面的有效损坏保护，该可以将保护帽滑动到具有界面结构的封装主体之上，以便临时地并且至少部分地覆盖或遮蔽机械敏感的界面结构。例如，可以以较低的工作量来制造管状保护帽，并且可以通过将保护帽安装到分立封装周围来为界面结构提供有效并且易于管理的临时机械保护。因此，可以提供可简单地制造并且可易于管理的保护帽，用于有效地保护隔离封装免受机械损坏。
对其他示例性实施例的描述
下面，将解释所述封装和方法的其他示例性实施例。
在本申请的上下文中，术语“封装”可以特别地表示电子器件，该电子器件可以包括安装在载体上的一个或多个电子部件，所述载体包括单一部分、经由包封或者其他封装部件接合的多个部分、或者载体的子组件，所述载体或者由单一部分、经由包封或者其他封装部件接合的多个部分、或者载体的子组件组成。封装的所述成分可以至少部分地被包封剂包封。可选地，一个或多个导电互连主体(例如，接合线和/或夹子)可以在封装中被实施，例如，用于将电子部件与载体电耦合。
在本申请的上下文中，术语“电子部件”可以特别地包含半导体芯片(特别地是功率半导体芯片)、有源电子器件(例如，晶体管)、无源电子器件(例如，电容、或电感、或欧姆电阻)、传感器(例如，麦克风、光传感器或气体传感器)、致动器(例如，扬声器)和微机电系统(MEMS)。特别地，电子部件可以是在其表面部分中具有至少一个集成电路元件(例如，二极管或晶体管)的半导体芯片。电子部件可以是裸露管芯，或者可以是已经封装或包封的。根据示例性实施例实施的半导体芯片可以以硅技术、氮化锗技术、碳化硅技术等形成。
在本申请的上下文中，术语“包封剂”可以特别地表示围绕电子部件的至少一部分和载体的至少一部分以提供机械保护、电绝缘、以及可选在操作期间有助于热排出的基本上电绝缘的材料。
在本申请的上下文中，术语“载体”可以特别地表示支撑结构(其可以是至少部分地导电的)，支撑结构用作一个或多个电子部件的机械支撑，并且还可以有助于(一个或多个)电子部件与封装的外围之间的电互连。换句话说，载体可以实现机械支撑功能和电连接功能。载体可以包括单一部分、经由包封或其他封装部件接合的多个部分、或者由载体的子组件，载体或者可以由单一部分、经由包封或其他封装部件接合的多个部分、或者由载体的子组件组成。
在本申请的上下文中，术语“界面结构”可以特别地表示在封装与其环境之间形成界面的任何物理结构。更具体地，界面材料可以是一方面插入到封装的载体和/或包封剂与另一方面来自封装的电子环境的另一主体(例如，热沉)之间的任何材料，以便增强它们之间的热耦合同时禁止其间的电流传导。这种界面结构可以是电绝缘的并且提供适当的热导率的热界面材料(TIM)。因此，TIM可以有助于散热，其中，TIM可以插入到作为产生热的器件的封装与散热器件(例如，热沉)之间。例如，界面结构可以是热油脂、热粘合剂、热间隙填料、导热焊盘、热胶带等。更一般地，界面结构可以特别地是覆盖封装的载体的任何软绝缘材料或热界面材料。
在本申请的上下文中，术语“保护帽”可以特别地表示帽型物理主体，其可以至少临时地保护封装主体或其部分免受损坏。特别地，保护帽的形状和尺寸可以被设计为可滑动或者可夹紧到封装之上，以用于至少部分地覆盖封装的暴露表面。这种保护帽可以由具有足够坚固性的材料制成，以用于承受通常在操纵封装期间发生的机械负载，例如，在准备将封装组装在安装基底(例如，印刷电路板(PCB))上时对操纵封装的情况下。例如，保护帽可以被配置为用于承受在由操作者的手动操纵期间或者在由拾放装置的操纵期间发生的机械负载。
在实施例中，载体、电子部件、包封剂和界面结构可以形成封装主体，保护帽可以至少部分地附接到封装主体上，以用于覆盖封装主体的表面的至少一部分，特别是其界面结构的表面的至少一部分。可选地，封装主体可以包括封装的一个或多个其他元件。
在实施例中，保护帽被配置为可从界面结构去除。特别地，保护帽可以可逆地附接到封装主体并且从封装主体可拆除。因此，保护帽可以被配置为用作临时保护，其可以通过人工操作者或者拾放装置以任何其他方式拉动或拆除而被去除。因而，这样做可能就足够了：简单地将保护帽滑动到封装主体之上以启动保护，并且随后将保护帽从封装拆除，以用于进一步处理或使用封装(例如，用于将界面结构附接到散热主体或热沉)。
在另一实施例中，保护帽(特别地不破坏的情况下不可去除)被固定在封装主体上，特别地是被模制到封装主体上，或者是通过涂覆或浸入到保护帽的液体前体中形成。在这样的实施例中，例如通过在封装的至少一部分周围模制保护帽，可以形成保护帽和界面结构之间的一体连接。还可以通过将封装浸渍到液体介质中来形成保护帽，然后可以使液态介质硬化，从而形成该保护帽。在这样的实施例中，例如可以通过化学方法，通过溶解一体保护帽，从而暴露界面结构，来实行保护的去除。也可以通过使保护结构破裂来去除这样的保护结构，以使用供封装。
在实施例中，保护帽另外覆盖包封剂的至少一部分。特别地，保护帽可能至少覆盖整个界面结构，并且优选地覆盖包封剂的围绕部分，例如，界面结构的环状围绕部分。这可以确保从封装的环境到其内部(特别地是直到包封的电子部件)没有形成不期望的导电路径。
在实施例中，保护帽包括电绝缘材料或者由电绝缘材料组成。例如，保护帽可以由塑料、纸板或纸制成。通过由电介质材料配置保护帽，可以禁止直到封装的任何不期望的电路径。
在实施例中，保护帽在界面结构上的至少一部分的壁厚度大于保护帽在包封剂上的另一部分的另一壁厚度。通过采取这种措施，可以特别小心并且可靠地保护封装的通常机械上最敏感的部分，即，界面结构。
在实施例中，用于引导保护帽内的包封剂(或者更一般地，封装主体)的引导结构形成在保护帽的内部。例如，这种引导结构可以由一个或多个物理结构构成，该物理结构从保护帽的内壁向内突出以与封装主体结合。这可以确保以预定方式(特别是沿着预定轨迹)实行将保护帽安装在封装主体上(特别是安装在包封剂和界面结构上)的安装过程。这进而可以防止因保护帽的误用而造成的损坏，并且这种损坏可能例如刮擦敏感的界面结构。所提及的引导结构可以将封装主体沿目标路径引导到保护帽的内部的容纳体积中，直到目标位置。在通过引导结构进行引导时，可以特别地防止界面结构与保护帽的内部的任何物理接触，使得可以有效地防止刮擦。优选地，可以例如通过挤压与保护帽的其余部分一体地形成引导结构。
在实施例中，保护帽完全周向地围绕包封剂和界面结构，特别地被配置为周向地关闭的套管。换句话说，保护帽可以以环形方式完全围绕封装主体的横向表面。在一个实施例中，保护帽的这种环形套管可以在顶侧处并且在底侧处打开。这种保护帽可以以非常地的工作量制造，例如，通过挤压和切割。在另一实施例中，保护帽可以周向地围绕封装主体，并且可以在底侧处打开并且在顶侧处关闭。在将保护帽适当地安装到封装主体上时，关闭的顶侧可以然后用作与封装主体的法兰面邻接的邻接表面。
在另一实施例中，保护帽仅部分周向地围绕包封剂和界面结构，特别地被配置为周向地打开的夹子。在这种实施例中，例如，保护帽可能是基本上U形的或者基本上C形的，并且仅围绕保护主体的横向表面的一部分横向地夹紧。通过这种构造，可以以非常低的材料消耗并且因此以非常低的工作量制造保护帽。
在实施例中，在去除保护帽之后，电绝缘的且导热的界面结构在外表面处附接到散热主体。例如，这种散热主体可以是具有高导热性的板的热沉，该板将被附接到界面结构，并且冷却翅片从所述板延伸。在这样的实施例中，排出在封装内部产生的热的热路径可以从包封的电子部件(作为热源)经由载体和界面结构直到散热主体。临时保护帽可以确保界面结构保完整，直到其与热沉物理接触，由此允许封装的有效冷却。
在实施例中，保护帽由可变形材料制成，特别地由可弹性变形材料制成。在这种有利的构造中，用户可以使用其手指(或者可以控制拾放装置的致动器)使保护帽发生暂时性的变形，以使保护帽暂时性地成形，使得保护帽呈现变形状态，在该变形状态下，可以将保护帽滑动到封装主体之上。此后，变形的保护帽可以被拉到封装主体之上。进一步随后，可以释放施加到保护帽上的变形力，使得保护帽移动回到其无作用力的构造，并且由此夹紧到封装主体上。在这种状态下，保护帽被固定到封装主体上。为了随后从封装主体上去除保护帽，操作者或拾放装置可以施加抵抗弹性变形的力，使得可以容易地从封装主体去除保护帽。
在替代的构造中，保护帽还可能由可塑性变形的材料制成。在将保护帽放置在封装主体之上之后，可以施加塑性变形力，以用于将保护帽紧固或固定在封装主体处。为了从封装主体去除这种塑性变形的保护帽，可以由操作者或拾放装置施加扩张力，来使保护帽扩张(例如，通过使其断裂)。
在实施例中，保护帽在不与界面结构物理接触的情况下覆盖界面结构。在被保护帽以无接触的方式覆盖时，可以完全防止界面结构发生可能导致刮擦的任何接触。
在另一实施例中，保护帽在具有物理接触的情况下，特别地在与基本上与整个界面结构物理接触的情况下，覆盖界面结构。特别地，在界面结构与保护帽的内壁之间的完全表面接触的情况下，其间的任何机械压力可以可靠地分布在大的区域之上。因此，可以可靠地避免施加到界面结构的过大的力。
在实施例中，保护帽包括金属(诸如铝或铜)，或者由金属(诸如铝或铜)组成。金属保护帽(例如，由铝或铜制成的保护帽)可以具有非常高的热导率。因此，保护帽本身可以用作热沉(特别地是附加的或者第二热沉)，其有助于将热量从内部封装排出。特别地，在保护帽由金属制成时，即使在使用封装期间，保护帽也可能保持永久性地连接到封装主体。这样的永久性组装的保护帽可以用作散热器。可选地，可以在这种永久性组装保护帽的外壁与连接到这种外壁的热沉之间提供热油脂。
在另一实施例中，保护帽包括塑料或者由塑料组成。在这样的实施例中，保护帽可以用作相对软的保护主体，以用于保护界面结构免受划擦。在使用之前，可以优选地从封装主体去除这种临时保护帽，由此将界面结构暴露于环境。
在实施例中，保护帽具有预定断裂点，预定断裂点被配置为用于在向保护帽施加制动力时断裂。例如，这种预定断裂点可以是保护帽的局部减薄的或者机械弱化的部分，当存在外部施加的机械力的情况下，在该部分处发生保护帽的断裂。通过确保保护帽总是在预定位置处断裂，用于去除保护帽(例如，在使用包装之前)的断裂过程可以是自动的，并且可以呈现可再现性。
在实施例中，保护帽被配置为用于热触发保护帽在封装(或封装主体)上的组装和/或保护帽从封装(或封装主体)的拆卸。换句话说，对保护帽(特别是包括其中封装主体)外部施加特定温度可以将保护帽转变到指定的组装构造或拆卸构造中。而且，这种实施例允许例如通过与机器人协作的温度调节单元来使组装和拆卸自动化。
在实施例中，保护帽包括去除触发结构，去除触发结构被配置为用于触发保护帽从封装的去除，去除触发结构特别地是突片和拉链中的一个。通过致动所述去除触发结构，操作者、机器人或任何其他实体可以例如在组装或使用封装之前容易地拆卸保护帽，以暴露封装主体。
在实施例中，封装包括另一电绝缘的且导热的界面结构和另一载体，另一界面结构覆盖另一载体的暴露表面部分。保护帽覆盖另一界面结构的至少一部分。话句话说，封装可以被配置为用于双侧冷却。单一保护帽可以以有效的方式覆盖两个界面结构。
在实施例中，界面结构由软材料制成。为了提供具有软材料特性的界面结构，界面结构的材料可以具有在1％与20％之间的范围内的可压缩性，特别地具有在5％与15％之间的范围内的可压缩性(其可以通过使用维氏微米压痕器通过在具有250μm的界面结构层处施加1N的力来测量)。在界面结构然后与热沉接触时，界面结构的软材料特性确保了适当的全表面接触，并且因此确保了从界面结构到热沉的有效热传递。特别地，使用连接螺钉等将热界面结构与热沉直接连接可能就足够了，并且特别地，在热界面材料与热沉之间不需要热油脂。尽管界面结构的这样的软材料特性使得界面结构易于被划擦，但提供保护帽保护界面结构并且确保封装的适当功能。
在实施例中，该方法包括将管(或长圆筒状套管)分成多个保护帽，并且将每一个分开的保护帽用于指定的封装。例如，可以由塑料材料以简单且有效的方式制造这种管，并且随后可以将这种管切割成多个管状件。所述件中的每一个可以用作指定的封装的保护帽。通过采取这种措施，可以非常简单地制造保护帽。
在实施例中，该方法包括通过挤压形成保护帽。挤压可以表示用于创建固定截面轮廓的保护帽或其预成形件的工艺。在该上下文下，可以推动材料通过具有期望截面的挤压工具。在通过挤压获得环状管状主体之后，可以通过将所述主体切割成或剁成多个管状件而将所述主体分成多个保护帽。该方法允许以快速方式制造保护帽。
在替代的实施例中，该方法包括用模制类型的保护帽来包覆模制界面结构。结果，可以获得与封装主体一体地形成的保护帽。可以通过化学方式(例如，通过选择性蚀刻)，或者通过施加机械力使保护帽破裂而去除这种保护帽。
在实施例中，该滑动包括将保护帽不仅滑动到界面结构之上，而且将保护帽到包封剂之上。对应地，该去除可以包括不仅从界面结构，而且还从包封剂去除保护帽。因此，将保护帽组装到封装主体上的工艺以及将保护帽从封装主体去除的工艺可以是相反的，并且优选地也是可逆的。这可以简化封装主体与保护帽一起的操纵。通过将保护帽从封装主体滑动离开而从封装主体去除保护帽可以发生在组装和使用安装基底(例如，印刷电路板PCB)上没有保护帽的封装之前。拆卸的保护帽可以重复使用，以用于暂时地保护另一封装主体。
在实施例中，该方法包括在滑动之前向保护帽施加(特别地手动地)压挤力，并且在滑动之后去除该压挤力，以由此将保护帽固定在封装主体处。用于将保护帽安装在封装主体上以及用于从封装主体拆下保护帽是简单并且直观的工艺，并且同时允许以快速方式实行组装和拆卸工艺。描述性地说，压挤可以使优选地弹性的保护帽变成其配合在封装主体之上的形状。通过在将(例如，套管形的)保护帽放置在封装主体之上之后，释放施加到该保护帽的压挤力，可以触发受到挤压的保护帽运动到其初始的无作用力的形状，在该初始形状下，保护帽可以以夹持或夹紧方式与封装主体结合。
在实施例中，界面结构通过由模制(特别地是压缩模制或传递模制)、模板印刷和层压组成的组中的至少一种形成。因此，这种制造方法可以促进一体热界面的形成，该热界面还可以与载体和/或包封剂混合。替代性地，还可能用生成性的或者添加性的(例如，软件控制的)制造过程制造界面结构，制造过程例如印刷，特别地是三维印刷。替代性地，也可以热界面箔附接到封装主体的剩余部分上。通过模制或层压，热界面结构可以通过施加压力和热(可选在真空下，优选地伴随有固化反应)而连接到封装的剩余部分。
在实施例中，通孔至少延伸穿过包封剂和界面结构，使得固定元件(例如，螺钉或螺栓)可以引导穿过通孔，以用于将封装固定到热沉(例如，散热主体)。在实施例中，固定元件可以形成封装的一部分。通过诸如螺钉的固定元件将该封装安装到散热主体上是简单而且廉价的。
在实施例中，该封装包括被配置为用于将该封装连接到散热主体的夹子。这种夹子可以被配置为将具有热界面涂层的包封的芯片载体布置夹紧在散热主体上，而不需要形成通孔。尽管通过夹子将散热主体连接到封装的其余部分的工作量稍微高于通过诸如螺钉的固定元件时的工作量，然而这对于特别地对于高性能应用是有利的。
作为螺钉或夹子连接的替代，可以应用其他固定技术(例如，另一夹紧技术)。
界面结构的导热材料的热导率高于包封剂的材料的热导率。例如，包封剂的材料的热导率可以在0.8Wm-1K-1与8Wm-1K-1之间的范围内，特别地是在2Wm-1K-1与4Wm-1K-1之间的范围内。例如，界面结构的材料可以是基于硅树脂的材料(或者可以基于任何其他基于树脂的材料和/或其组合制成)，其可以包括用于提高热导率的填料颗粒。例如，这种填料颗粒可以包括氧化铝(和/或氮化硼、氮化铝、金刚石、氮化硅)或者由氧化铝(和/或氮化硼、氮化铝、金刚石、氮化硅)组成。对于导热的界面结构，可以获得至少10Wm-1K-1的热导率值，特别地是在20Wm-1K-1与30Wm-1K-1之间的范围内的值。
在实施例中，该载体包括引线框架或者由引线框架组成。引线框架可以是在芯片封装内的金属结构，其被配置用于为将来自电子部件的信号传输到外部和/或反之。封装内的电子部件可以附接到引线框架，并且然后可以提供接合线，用于将电子部件的焊盘附接到引线框架的引线。随后，可以将引线框架模制在塑料外壳或任何其他包封剂中。在引线框架的外侧，可以切断引线框架的对应部分，由此将相应的引线分开。在这种切断之前，可以实行诸如镀覆、最终测试、封装等的其他过程，如本领域技术人员已知的。在包封之前，可以例如通过粘合促进剂涂覆引线框架或芯片载体
在另一实施例中，该载体包括由中心电绝缘和导热的层(例如，陶瓷层)构成的堆叠体、直接铜接合(DCB)衬底和直接铝接合(DAB)衬底，其中，所述中心电绝缘和导热的层在两个相对的主表面上被相应的导电层(例如铜层或铝层，其中相应的导电层可以是连续的或图案化的层)覆盖。
在实施例中，该封装还包括上文提及的附接到或者将附接到暴露的界面结构的散热主体，以用于消散在封装的操作期间由电子部件生成的热。例如，散热主体可以是适当导热主体(例如，铜或铝或石墨、金刚石、复合材料和/或所提及的和/或其他材料的组合)的板，其可以具有冷却翅片等，以进一步促进可以从电子部件经由芯片载体和界面结构传导到散热主体的热的耗散。可以进一步通过诸如空气或水(更一般地是气体和/或液体)的冷却流体进一步促进经由散热主体对热的排出，冷却流体可以在封装的外部沿着散热主体流动。也可以实施热管。
在实施例中，该封装适于双侧冷却。例如，第一界面结构可以将包封的芯片和载体与第一散热主体热耦合，而第二界面结构可以将包封的芯片和载体与第二散热主体热耦合。在保护帽覆盖以双侧冷却覆盖这种封装主体时，该保护帽可以特别地覆盖两个界面结构。
在实施例中，该电子部件被配置为功率半导体芯片。因此，电子部件(例如，半导体芯片)可以用于例如汽车领域内的功率应用，并且可以例如具有至少一个集成绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)和/或至少一个另一类型的晶体管(例如，MOSFET、JFET等)和/或至少一个集成二极管。这种集成电路元件可以例如以硅技术或者基于宽带隙半导体(例如，碳化硅)来制成。半导体功率芯片可以包括一个或多个场效应晶体管、二极管、反向器电路、半桥、全桥、驱动器、逻辑电路、其他器件等。
作为形成电子部件的基础的衬底或晶片，可以使用半导体衬底，优选地使用硅衬底。替代地，可以提供氧化硅或者另一绝缘体衬底。还可以实施锗衬底或者III-V族半导体材料。例如，示例性实施例可以以GaN或SiC技术实施。
对于包封，可以使用塑料材料或陶瓷材料。
此外，示例性实施例可以使用标准的半导体处理技术，例如，适当的蚀刻技术(包括各向同性和各向异性蚀刻技术，特别地是等离子体蚀刻、干法蚀刻、湿法蚀刻)、图案化技术(其可以涉及光刻掩模)、沉积技术(例如，化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、溅射等)。
结合附图，从下面的描述和所附权利要求中，上述和其他目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中，类似的部分或元件由类似的附图标记表示。
附图说明
附图示出了示例性实施例，附图被包括以提供对示例性实施例的进一步理解并且构成了说明书的一部分。
在附图中：
图1示出了根据示例性实施例的具有保护帽的封装的截面视图，该封装安装在安装结构上并且与散热主体耦合。
图2示出了根据示例性实施例的在实行具有保护帽的封装的制造方法期间获得的结构的不同视图。
图3至图8示出了根据示例性实施例的具有可逆地可附接和可拆除的保护帽的封装的不同视图。
图9和图10示出了根据另一示例性实施例的具有包覆模制的保护帽的封装的不同视图。
图11至图15示出了根据又一示例性实施例的在实行具有保护帽的封装的制造方法期间获得的结构的不同视图。
图16示出了根据示例性实施例的由具有与界面结构物理接触的局部加厚的保护壁的保护帽覆盖的封装主体。
图17示出了根据示例性实施例的由具有相对于界面结构以非接触方式布置的局部加厚的保护壁的保护帽覆盖的封装主体。
图18示出了根据示例性实施例的仅沿封装主体的周边的一部分被保护帽覆盖的封装主体。
图19示出了根据示例性实施例的具有预定断裂点的保护帽的一部分。
图20至图23示出了根据示例性实施例的保护帽，该保护帽被组装在夹具上，并且在被安装到相应的封装主体上之后被存储在外部运输管中。
图24和图25示出了根据示例性实施例的具有以完全表面接触方式被保护帽覆盖的界面结构的封装主体的组件。
图26示出了根据示例性实施例的具有被保护帽覆盖的用于双侧冷却的两个界面结构的封装主体。
图27示出了根据示例性实施例的具有预定断裂点的保护帽。
图28示出了根据示例性实施例的在组装期间具有被配置为突片的去除触发结构的保护帽。
图29示出了根据图28的突片。
图30示出了在拆卸期间的根据图28和图29的保护帽。
图31示出了在打开构造中的图28至图30的突片。
图32示出了根据示例性实施例的在热触发组装期间的保护帽。
图33示出了根据示例性实施例的具有预定断裂点的保护帽。
图34示出了根据示例性实施例的在热触发组装期间的保护帽。
图35示出了根据示例性实施例的具有可撕下拉链的保护帽。
图36至图39示出了根据示例性实施例的在自动机器人操纵期间的保护帽。
图40示出了根据另一示例性实施例的具有保护帽的封装的截面视图，该封装被封装安装在安装结构上并且具有固有的散热主体。
图41示出了根据示例性实施例的具有可逆地可附接和可拆除的保护帽的封装，该保护帽在其两个相对侧上具有冷却翅片以用于双侧冷却。
图42示出了根据示例性实施例的具有可逆地可附接和可拆除的保护帽的封装，该保护帽具有两个热界面结构。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的，而不是按比例的。
在参考附图更加详细地描述示例性实施例之前，将基于已经开发的实示例性施例来总结一些一般考虑。
鉴于覆盖芯片封装的金属载体的暴露部分的热界面材料的柔或可压缩特性，通常可能发生的是，用户无意中破坏这种软隔离，例如，在引线弯曲和封装的内部运输期间。这通常使得这种具有界面结构的封装有时难以大规模生产中使用。
根据示例性实施例，提供了一种用于覆盖并且由此保护封装主体的至少一部分的保护帽，该部分包括暴露的导热的且电绝缘的界面结构(特别地是热界面材料TIM)。使用这种(特别是3侧-4侧)保护帽(优选地，塑料保护件，其可以例如挤压挤压工艺制成)可以允许保护封装主体的专用部分免受操纵损坏。这种保护帽可以用作保护件结构，特别地是用于封装的界面结构(其可能易于刮擦)的保护件结构的作用。优选地，例如保护可以被设计为具有至少一个机械引导结构，以将封装主体引导朝向保护帽内的目标位置。在实施例中，保护帽可以是通过外力可变形的，以允许改变其几何形状，从而用于加载和/或卸载目的。有利地，保护帽或保护件结构可以经由其可变形的内部特性将封装器件保持在适当位置，从而允许保护帽在释放用于将保护帽安装在封装主体之上的压挤力时返回到其初始无作用力的状态。
热界面材料(TIM)可以为封装提供良好的热特性，并且可以由此显著地有助于包封的电子部件(例如，功率半导体芯片)在封装操作期间创建的热的消散。然而，这种热界面层可能需要适当的操纵，以便不刮擦热界面层，这种刮擦可能影响封装的热性能和/或介电性能，或者甚至可能在该处引起故障。此外，操作者可能难以操纵无保护的封装，例如，在较少自动化的环境中，其中封装可以被批量或手动处理操纵。此外，在期望或者需要后处理(例如，在将封装组装到安装基底等上的设施处的引线弯曲)时，由于封装的暴露的热界面层的敏感性质，可能存在常规的操纵限制。
有利地，提供用于至少临时地保护封装主体的暴露表表面上的热界面结构的保护帽不会涉及与这种热界面层发生化学反应的任何风险，该化学反应可能导致TIM的残留和/或特性的改变。此外，当在使用或进一步处理封装之前从封装去除保护帽时，不存在保护帽从TIM上剥离并且由此使TIM劣化的风险。例如，在通过压挤并且之后将保护帽从封装主体拉开而将保护帽从封装主体去除时，可以避免这种风险。非常有利的是，在提供可以通过夹紧而非胶固定的保护帽时，夹紧力的可靠供应可以防止仅胶合的保护结构由于缺少粘合力而从封装主体脱落(例如，当封装在封装管中滑动时)。此外，用于保护封装的TIM的保护帽的优点在于，它可以用非常低的工作量来制造和操纵。
示例性实施例的要点在于使用塑料覆盖件(例如，来自塑料管的修整)作为敏感的暴露封装部分(例如，热界面材料(TIM))的保护件。可以用作生产保护帽的预成型件形式的塑料管可以使用塑料挤压工艺制造。通过对应地设计专用挤压板，可以调节目标截面形状。随后，可以将挤压的塑料管切割成适当长度的件，其中，每一件可以用作指定封装主体的保护帽。特别地，可以将相应的保护帽滑动到封装主体中，并且用作保护覆盖件，尤其是滑动到热界面层上。一旦将覆盖型保护帽施加到封装主体，就可以自由地操纵封装，而没有诸如界面结构的敏感表面部分的刮擦风险。
有利地，挤压可以用于塑料管制造，其中，可以将所述塑料管切割成多个管状件，每一件用作保护帽。这可以导致在所消耗的材料和所实施的制造工具方面的低制造工作量。此外，用这种制造架构可以获得所获得的保护帽的尺寸的足够精确度。此外，所描述的制造概念使得能够制造不同尺寸的保护帽(特别地是在厚度、长度和/或宽度方面)。
此外，保护帽可以被设计为具有期望的轮廓，以便能够容易地施加、保护和去除。在被施加时，保护帽可以被固定到封装的包封剂(例如，封装模具)，由此保护暴露的热界面层免受不想要的操纵。出于保护目的，将保护帽推动或滑动到封装主体之上简单地这一所述原理也与手动操作制造环境以及需要诸如引线弯曲的后处理的环境适当地兼容。
在又一主体实施例中，可以提供覆盖暴露的热界面结构(特别地仅覆盖)的或者覆盖整个包封剂(例如，模具)(例如，除引线侧之前)的模制保护帽。
在实施例中，帽可以由金属和塑料制成。可以提供由金属制成并且覆盖有导热的但是电绝缘的材料的帽。这样的全帽或半帽仍然可以具有保护例如施加到封装暴露的金属引线框架(或任何其他种类的载体)的软相变材料的功能。
在实施例中，金属帽可以提供有翅片和热沉的功能。可以施加这种可以由金属制成的帽，但是从不去除。封装-热沉-帽布置可以允许在没有附加热沉的情况下进行安装。
关于帽功能，帽可以用作软隔离或TIM材料的保护(抗刮擦)。帽还可以包括薄但硬的隔离材料(例如，100μm的硬模制化合物)。
在优选实施例中，可以通过将封装主体浸入到液态帽前体中来形成帽。这种前体可以具有与指甲油类似的材料特性。这种前体可以是液体。它可以用UV(紫外线辐射)硬化，并且然后可以变硬。它可以用指甲油去除剂去除。
在实施例中，该方法包括通过浸入到帽前体中来形成保护帽。例如，这可以被实行以用于用帽前体同时覆盖封装的导电结构。因此，也可以使用用于帽的液态前体，以便覆盖封装的金属引线。这背后的动机可以是为高压(例如，对于高于1000V的应用)模块创建廉价的引线-引线(例如，集电极-发射极)隔离。在与安装结构(PCB)进行焊料连接之后，用户可以硅化引线。由此，可以确保PCB爬电距离甚至符合严格的规范。这可以特别地有利于应用于TO封装系列。
图1示出了根据示例性实施例的被实现为晶体管外形(TO)封装的封装100的截面视图。封装100被安装到这里被实现为印刷电路板安装结构132上。
安装结构132包括被实现为安装结构132的通孔中的镀覆层的电接触部134。当封装100被安装到安装结构132上时，封装100的电子部件104经由封装100的导电载体102(这里被实现为铜的引线框架)电连接到电接触部134。
封装100包括导电载体102、粘合地(参见附图标记136)安装在载体102上的电子部件104(其这里被实现为功率半导体芯片，例如，其包括绝缘栅极双极型晶体管(IGBT))以及包封载体102的一部分和电子部件104的一部分的包封剂106(这里被实现为模制化合物)。从图1可以看出，电子部件104的上主表面上的焊盘经由接合线111电耦合到载体102。
在功率封装100的操作期间，被实现为功率半导体芯片的电子部件104生成大量的热。同时，必须确保可靠地避免在封装100的底表面与环境之间的任何不期望的电流流动。
为了确保电子部件104的电绝缘并且有效地将热量从封装100的内部的电子部件104朝向环境排出，提供了电绝缘的且导热的界面结构108，界面结构108覆盖载体102的暴露表面部分，该表面部分相对于包封剂106暴露。此外，界面结构108还覆盖在封装100的底部处的包封剂106的连接表面部分，该连接表面部分围绕载体102的所述暴露表面。层形界面结构108的电绝缘特性防止了不期望的电流流动，即使在封装100的内部与外部之间存在高电压的情况下。界面结构108的导热特性促进热从电子元件104经由(适当导热的铜的)导电载体102通过界面结构108并且朝向可附接的散热主体112排出。可以由高导热材料(例如铜或铝)制成的散热主体112用作热沉，具有直接连接到界面结构108的基体113，并且具有从基体113延伸并且彼此平行的多个冷却翅片116，以便将热朝向环境排出。界面结构108的机械软的且可压缩的特性确保当散热主体112安装在封装100上(例如，通过螺钉连接或者通过夹子，未示出)时，界面结构108与散热主体112之间的界面仅引入小的热阻。
然而，界面结构108的所述机械软的且可压缩的特性使界面结构108在机械冲击的情况下也易于损坏，例如，刮擦。
同样地如图1中示意性地所示，为了克服上述缺陷，封装100可以包括可拆除的保护帽110。在根据图1的构造中，保护帽110被示出为处于拆除的构造中。保护帽110与封装主体199分开提供，封装主体199特别地包含载体102、电子部件104和包封剂106。在封装主体199与散热主体112分开时，可以将管状保护帽110(在图1的具有打开的顶部和底部的实施例中)滑动到封装主体199之上，使得轴向延伸穿过保护帽110的通孔198用作封装主体199的至少一部分的容纳体积。因此，在保护帽110的附接构造中(图1中未示出)，管状保护帽110以保护方式覆盖界面结构108以及包封剂106。结果，在保护性地将保护帽110滑动到封装主体199之上时，保护帽110特别地机械保护界面结构108免受诸如刮擦的不期望的损坏。然而，所示出的套管状保护帽110被配置为能够从界面结构108可逆地去除，以用于暴露界面结构108。在这种暴露的构造中，散热主体112可以连接到现在可接入的界面结构108，以创建图1中所示的构造。
在所示的实施例中，保护帽110可以由电绝缘材料组成，例如，可挤压塑料。在保护帽110被安装到封装主体199上的状态下，套管状保护帽完全周向地周围绕封装主体199的横向表面，更具体地，围绕包封剂106和界面结构108的横向表面。如图1所示，电绝缘的且导热的界面结构108被配置为在去除保护帽110之后。在外表面处附接到散热主体112。
为了在保护模式下操作封装100，可以将保护帽110滑动到界面结构108和封装主体199的包封剂106之上，以在使用封装100之前特别地保护界面结构108免受诸如刮擦的机械损坏。之后，为了启动封装100的使用模式，可以通过将保护帽110从封装主体199拉开而将其从界面结构108去除，以用于暴露界面结构108。之后，散热主体112可以附接到现在暴露的界面结构108，以用于封装100的后续使用。
在保护帽110由可弹性变形的材料制成时，在将保护帽110滑动到封装主体199上之前，可以由操作者手动地对保护帽110施加压挤力。通过压挤套管状保护帽110，可以将保护帽110转换成其中保护帽110的中心通孔198可以容纳封装主体199的形状。通过在滑动之后释放或者去除该压挤力，操作者可以自动地将保护帽110固定在封装主体199处，因为保护帽110将通过自动产生的夹紧力移动回到其初始的无作用力的形状，在该形状下，保护帽110与封装主体199结合。这可以通过使封装主体199的外部形状与通孔198的内部形状匹配并且通过适当地选择保护帽110的管状壁的厚度和材料来实现。
图2示出了根据示例性实施例的在实行具有保护帽110的封装100的制造方法期间获得的结构的不同视图。
如附图标记200所示，通过使用适当的挤压装置(未示出)挤压塑料材料来形成具有中心通孔198的挤压塑料材料的管状预成型件202。因此，可以通过挤压以低工作量有效率地制造所示的多个保护帽110的预成型件。之后，通过在分开线204处切割，将管状预成型件202分成多件。结果，获得多个单独的保护帽110。因而，制造方法包括将管分成多个保护帽110，其中，每一个分开的保护帽110可以用于保护指定的封装100的热界面结构108(参见图1)。
为了生产同样如图2所示的封装主体199，可以将电子部件104(例如，半导体芯片)安装在导电载体102(例如，引线框架)上。之后，可以通过模制类型的包封剂106包封载体102的一部分和电子部件104。可以在封装主体199处或其中形成这里被实现为连接孔的连接结构197。连接结构197可以被配置为用于例如通过延伸穿过连接孔的连接螺钉或者连接螺栓将封装100或其部分连接到另一物理结构。可以用电绝缘的且导热的界面结构108覆盖在包封之后保持暴露的载体102的表面部分。
可以将所制造的保护帽110(参见附图标记206)滑动到封装主体199之上(参见附图标记208)。通过所描述的滑动运动，可以通过保护帽110机械地保护敏感的界面结构108。
由封装主体199和保护帽110构成的封装100的截面视图210还示出了保护帽110的内部中的引导结构114。在所示的实施例中，引导结构114被配置为在保护帽110的内部处与保护壁一体地形成的两个平行导轨。所述引导结构114被配置为用于在将封装主体199插入到保护帽110的内部中的容纳体积或通孔198中时沿着目标轨迹将封装主体199引导到目标位置。结果，获得根据图2的封装100的三维视图。
最后，塑料管(其可以从挤压工艺获得)可以被提供有预期轮廓并且可以被修整为预期长度，以使其适于用作封装主体199的保护帽110。封装主体199可以插入到保护帽110的通孔198中，以用于启动保护。如附图标记212所示，当将管状保护帽110滑动到封装主体199之上时，封装主体199的顶侧可以保持暴露。
图3至图8示出了根据示例性实施例的具有可滑动并且可去除的保护帽110的封装100的不同视图。
参考图3，其示出了封装100，目前正在将安装力(参见附图标记214)施加在管状保护帽110的两个相对横向侧面上。根据图3的实施例，保护帽110的下壁比上壁薄，并且因此在存在安装力的情况下下壁将主要变形。更具体地，保护帽110的在界面结构108上的壁厚度D可以大于保护帽110的在封装主体199的相对主表面上的另一壁厚度d，该相对主表面仅由包封剂106限定或界定。由于所施加的安装力，将创建更大的开口或容纳空间，且可以允许封装主体199滑动到由通孔198限定的容纳空间中。
如图4所示，在封装主体199已经被至少部分地被安装到保护帽110内之后，可以释放(特别地是手动)所施加的安装力，如附图标记216所示。结果，先前弹性变形的保护帽110将返回到其原始形状，并且由此保持封装主体199。为了将保护帽110从封装主体199去除，可以再次施加图3中所示的力214，以终止夹紧力的施加。为了能够进行所描述的操作，保护帽110可以由可弹性变形的塑料材料制成。
图3和图4还示出了引导结构114，其在这里被配置为两个平行的导轨，用于引导封装主体199的密封剂106的边缘部分进入保护帽110的内部的容纳空间内。引导结构114形成在保护帽110的内部中，用于确保封装主体199在保护帽110内的适当定位。更具体地，引导结构114形成在保护帽110的内壁表面处。引导结构114在这里被配置成两个平行对准的导轨，用于在组装和拆卸期间与封装主体199的边缘结合。
参考图5，其示出了根据另一示例性实施例的保护帽110，该保护帽110与图3和图4的不同之处特别地在于，引导结构114形成在保护帽110的内表面处的四个不同位置处。描述性地说，根据图5的四个引导结构114被形成为结合封装主体199的包封剂106的四个边缘部分的导轨。这种构造可以确保封装主体199在保护帽110的内部中的位置的高度精确的限定。换句话说，在图5的保护帽110处预见有顶部和底部引导结构114。
参考图6，以截面视图示出了根据另一实施例的保护帽110。在这样的实施例中，保护帽110仅部分周向地围绕包封剂106和界面结构108。描述性地说，图6的保护帽110的截面视图基本上是C形。所述保护帽110通过夹持或夹紧与封装主体199的两个相对侧结合。图6的保护帽110的所述构造具有的优点在于，它可以非常低的材料消耗来制造。此外，操作者可以容易地操纵保护帽110，该操作者只需夹持C形保护帽110的两个相对的自由端，以便将该保护帽110从封装主体199拆卸。图6的保护帽110被实现为用于选择性地覆盖界面结构108的半主体保护件。如图6中所示，保护帽110的周向地打开的海贝状构造也可以提供有引导结构114，该引导结构114以与根据图3和图4的方式类似的方式布置。
参考图7，其示出了保护帽110的又一示例性实施例。在该实施例中，保护帽110被设计为中空的圆柱形管，并且因此具有非常简单的措施。因此，保护帽110也可以在截面视图中具有圆形形状。
参考图8，其示出了保护帽110的又一实施例，其与图7的实施例的不同之处在于，保护帽110的截面图是椭圆形的而非圆形。
图9和图10示出了根据另一示例性实施例的具有包覆模制的保护帽110的封装100的不同视图。在这样的实施例中，保护帽110可以与界面结构108一体地接合在包封剂106中，例如，可以被模制在界面结构108上。对应地，制造方法可以包括用模制类型的保护帽110包覆模制界面结构108。
参考图9，其示出了保护帽110的构造，其中，除了在载体102的引线220延伸超过密封剂106的引线侧218处之外，其被实现为覆盖整个模具的5侧帽。
参考图10，其示出了覆盖层型的热界面结构108的4侧或5侧保护帽110。
图11至图15示出了根据又一示例性实施例的在实行具有保护帽110的封装100的制造方法期间获得的结构的不同视图。图11至图15示出了封盖封装主体199的热界面结构108的过程，用于提供对敏感的热界面结构108(和/或封装100的其他子结构)的刮擦和其他损坏的机械保护。
参考图11，提供塑料管112作为制造多个保护帽110的基础。可以根据具体的封装类型(例如，TO设计)选择管112的截面。
参考图12，可以将管112分成(例如，切割成)多件，例如，30件。每一件可以形成分开的保护帽110。
参考图13，人工操作者222可以实行手动封盖程序，即，用指定的保护帽110封盖每一个单独的封装主体199。例如，这可以在最终的制管工艺之前实行。
参考图14和附图标记224，用户或操作者可以在封盖之前压挤相应的保护帽110，以打开保护帽110的侧面，这简化了在相应的封装主体199上的封盖。
参考图15，在完成封盖之后，可以释放或放松压挤力。因此，保护帽110以自夹紧的方式与封装主体199结合。由此，塑料保护帽110保护可以被实现为软TIM层的热界面结构108。在封装100的使用或操作之前，操作者可以用与针对封盖所描述的相反的操纵方案将保护帽110从封装主体199去除。
图16示出了根据示例性实施例的由具有与界面结构108物理接触的局部加厚的保护壁194的保护帽110覆盖的封装主体199。更具体地，保护帽110在与基本上整个界面结构108物理接触的情况下覆盖界面结构。根据图16，保护帽110被设计为在软界面结构108和保护帽110之间不存在间隙。在所示的实施例中，保护帽110可以由诸如聚氯乙烯、聚碳酸酯等的塑料制成。在保护帽110替代性地由高导热金属(例如，铝)制成时，保护帽110可以保持永久性地连接到封装主体199。
图17示出了根据示例性实施例的由具有相对于界面结构108以非接触方式布置的局部加厚的保护壁194的保护帽110覆盖的封装主体199。根据图17，保护帽110在不与界面结构108物理接触的情况下覆盖界面结构108。例如，界面结构108的外表面与保护帽110的内表面之间的间隙d可以在50μm与1mm之间的范围内。
图18示出了根据示例性实施例的仅沿封装主体199的周边的一部分被保护帽110覆盖的封装主体199。
图19示出了根据示例性实施例的具有预定断裂点173的保护帽110的一部分。因此，保护帽110具有预定断裂点173，其被配置为当向保护帽110施加制动力时断裂。提供局部机械弱化的预定断裂点173允许通过使保护帽110选择性地在预定断裂点173处破裂而容易且可预测地将保护帽110从封装主体199去除。
图20至图23示出了根据示例性实施例的保护帽110，该保护帽110被组装在夹具175上或者其他安装结构处，并且在被安装到相应的封装主体199上之后最终被存储在外部运输管176中。根据图20，将保护帽110装载到夹具175中。根据图21，通过致动器181打开保护帽110，以与相应的封装主体199组装。根据图22，将封装主体199装载到夹具175中的打开的保护帽110中。根据图23，可以将对应地获得的封装100(可以将其表示为内部传送胶囊)插入到外部运输管176中，例如，用于进一步的处理或进一步的操纵或者用于运输目的。
图24和图25示出了根据示例性实施例的具有以接触方式被保护帽110覆盖的界面结构108的封装主体199的组件。在这种无间隙构造中，可以通过施加机械压力打开保护帽110，如图24中所示。为此，可以推动保护帽110的侧面以将其打开，并且封装主体199可以与底部对准，并且可以滑动进入。如图25中所示，然后可以释放外部施加的压力以关闭保护帽110，使得保护帽110的内壁与界面结构108完全表面接触。通过这种完全表面接触，可以降低由于过大的力峰值而导致的刮擦对界面结构108造成的损坏的风险。与此相反，完全表面接触可以将力分布在界面结构108的大表面之上。
图26示出了根据示例性实施例的具有被单一保护帽110覆盖的用于双侧冷却的两个界面结构108的封装主体。换句话说，可以在封装主体199的两个相对主表面上都提供界面结构108，如图26中所示。由此，可以从封装100的两个相对主表面特别有效地将热导出封装100。两个界面结构108由公共的单一保护帽110保护，即，由其两个相对的壁保护。为了将封装主体199组装到保护帽110中，可以推动保护帽110的侧面从而将其打开，并且随后将封装主体199滑动到空间延伸的保护帽110中。
图27示出了根据示例性实施例的在保护帽110的两个横向侧面处具有预定断裂点173的保护帽110。预定断裂点173是保护帽110的侧壁的局部弱化部分。这允许以合理的力打开保护帽110而不破坏预定断裂点173，并且其还允许当力超过预定义阈值时故意地在预定断裂点173处使保护帽110断裂。
图28示出了根据示例性实施例的在组装期间具有被配置为突片的去除触发结构179的保护帽110。换句话说，保护帽110包括去除触发结构179，特别地是突片，其被配置为用于触发保护帽110从封装主体199的去除。图29示出了根据图28的突片的细节。图30示出了在拆卸期间的根据图28和图29的保护帽110。图31示出了在打开构造中的图28至图30的突片。因此，图28至图31示出了具有用于去除的拉动突片的保护帽110的操作。如图29所示，突片型去除触发结构179在结构185处打开，并且具有锁定机制187，其可以通过操作或致动结构185而解锁。根据图28，在侧面处推动保护帽110，以将封装主体199放置于其中。之后，释放组装力，以将封装主体199保持在保护帽110内的适当位置(比较图30)。如图31所示，在将封装主体199安装在保护帽110中之后，可以拉动该突片以打开保护帽110，从而释放封装主体199。描述性地说，在去除触发结构179处的拉动使突片式保护帽110断裂。
图32示出了根据示例性实施例的在热触发组装期间的保护帽110。在这该实施例中，保护帽110被配置为用于热触发保护帽110在封装100上的组装和/或拆卸。例如，图32的胶囊型保护帽110在预定的升高温度下(例如，当加热至高于环境温度的预定升高温度时，该升高温度例如在25℃与200℃之间的范围内)以自给自足的方式打开。温度升高则可以是用于去除保护帽110的足够触发机制。
图33示出了根据示例性实施例的具有预定断裂点173的保护帽110。施加侧面力使塑料胶囊式保护帽110破裂，用于释放封装主体199。
图34示出了根据示例性实施例的在热触发组装期间的保护帽110。温度增加(例如，高达可以在从25℃到200℃的范围内的预定温度)将作用在保护帽110上，并且将在其上施加热组装力216以打开保护帽110。之后，封装主体199可以组装在热打开的保护帽110内。在所述装载过程之后，可以释放温度增加(即，封装100可以被主动或被动冷却到环境温度)，这将自动触发封装主体199和保护帽110之间的连接力。
图35示出了根据示例性实施例的具有去除触发结构179(特别地是可撕下拉链)的保护帽110。因此，图35示出了可以将拉链集成在保护帽110的壁中。在将保护帽110与封装主体199组装之后，可以通过致动拉链式去除触发结构179来去除保护帽110。
图36至图39示出了根据示例性实施例的在自动机器人操纵期间的保护帽110。更具体地，图36至图38示出操作封装100的机器人189。机器人189具有第一机器人部分191和第二机器人部分193。根据图36和图37，通过机器人189将胶囊式保护帽110从封装主体199拉下。根据图38，机器人189推出胶囊式保护帽110。
根据图39，其示出了具有集成热沉169的保护帽110。描述性地说，图39的实施例涉及具有延伸的热沉169的保护件。这提供了对应封装100的表面的损坏保护，其中，在该实施例中，保护帽110还用作热沉169以耗散封装热量。更具体地，建立从包封的部件104经由载体102、界面结构108直到保护帽110的导热路径，其中热沉169形成在保护帽110的外侧上。因此，图39的保护帽110也实现冷却功能。优选地，帽材料是传导热的或者是导热的(可以通过封装100提供高电压绝缘)。可以永久性地使用具有热沉169的功能的保护帽110。在图39所示实施例中，热沉169提供有多个冷却翅片167，用于促进热排出。因此，保护帽110可以包括集成的热沉169。
图40示出了根据另一示例性实施例的具有保护帽110的封装100的截面视图，该封装100安装在安装结构132上并且具有固有的散热主体或热沉169。参考对图1的描述。然而，根据图40，热沉169形成封装100的一部分，更具体地，形成帽100的一部分。因此，图40的金属帽110用作热沉169，并且在立式封装100的操作期间不被去除。
图41示出了根据示例性实施例的具有可逆地可附接的和可拆卸的保护帽110的封装100，保护帽110在两个相对两侧上具有冷却翅片167，以用于双侧冷却。图41的实施例与图39的实施例的不同之处在于，在封装100的两个相对侧的每一侧上提供相应的热沉169，以便以非常有效地方式将热排出到两个相对侧。
图42示出了根据示例性实施例的具有可逆地可附接的且可拆卸的保护帽110的封装100，保护帽110具有两个热界面结构或材料108’、108”。
根据图42，并且甚至更一般地，帽110的材料可以是金属(提供高的热导率，并且没有电绝缘)、塑料(用于提供低的热导率，甚至不提供热导率，并且提供高的电绝缘)或覆盖有热界面的金属(导热，但是电绝缘)。
再次参考图42，帽110具有外部金属壳157(例如，由铝或铜制成)、与封装主体199接触的第一热界面材料108’以及在金属壳157与第一热界面材料108’之间的第二热界面材料108”。第一热界面材料108’可以是要保护的软TIM(例如，热油脂或相变材料)，并且不一定是电绝缘的。第二热界面材料108”也可以是电绝缘的TIM材料(硬的或软的)，并且可以被预先施加到保护帽110。因此，界面结构108可以包括不同材料的两个部分108’和108”区段。
应当注意，术语“包括”不排除其他元件或特征，并且“一”不排除多个。此外，可以组合与不同实施例相关联地描述的元件。还应当注意，附图标记不应当被解释为限制权利要求的范围。此外，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。另外，所附权利要求旨在将这些工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤包括在其范围内。

Claims (15)

1.一种封装(100)，所述封装(100)包括：
·导电载体(102)；
·在所述载体(102)上的电子部件(104)；
·包封所述载体(102)的一部分和所述电子部件(104)的包封剂(106)；
·覆盖所述载体(102)的暴露表面部分的电绝缘的且导热的界面结构(108)；以及
·覆盖所述界面结构(108)的至少一部分的保护帽(110)。
2.根据权利要求1所述的封装(100)，包括以下特征中的一个：
其中，所述保护帽(110)被配置为用于能够可逆地附接到封装主体(199)并且能够从所述封装主体(199)拆除，所述封装主体(199)由所述载体(102)、所述电子部件(104)、所述包封剂(106)和所述界面结构(108)形成；
其中，所述保护帽(110)固定在封装主体(199)上，特别地模制在所述封装主体(199)上，所述封装主体(199)由所述载体(102)、所述电子部件(104)、所述包封剂(106)和所述界面结构(108)形成。
3.根据权利要求1或2所述的封装(100)，其中，所述保护帽(110)另外覆盖所述包封剂(106)的至少一部分。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的封装(100)，其中，所述保护帽(110)包括电绝缘材料或者由电绝缘材料组成，所述保护帽(110)特别地包括塑料材料或者由塑料材料组成。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的封装(100)，其中，所述保护帽(110)在所述界面结构(108)的至少一部分上的壁厚度(D)大于所述保护帽(110)在所述包封剂(106)的至少一部分上的另一壁厚度(d)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的封装(100)，其中，所述保护帽(110)包括在所述保护帽(110)的内部中的引导结构(114)，所述引导结构(114)用于引导所述保护帽(110)内的所述包封剂(106)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的封装(100)，包括以下特征中的一个：
其中，所述保护帽(110)完全周向地围绕所述包封剂(106)和所述界面结构(108)；
其中，所述保护帽(110)仅部分周向地围绕所述包封剂(106)和所述界面结构(108)；
其中，所述保护帽(110)由可变形材料制成，特别地由可弹性变形材料制成；
其中，所述保护帽(110)在不与所述界面结构(108)物理接触的情况下覆盖所述界面结构(108)；
其中，所述保护帽(110)在与基本上整个界面结构(108)物理接触的情况下覆盖所述界面结构(108)；
其中，所述保护帽(110)包括金属或者由金属组成；
其中，所述保护帽(110)包括塑料或者由塑料组成；
其中，所述保护帽(110)具有预定断裂点(173)，所述预定断裂点(173)被配置为用于在向所述保护帽(110)施加制动力时断裂；
其中，所述保护帽(110)被配置为用于热触发所述保护帽(110)的组装和/或拆卸；
其中，所述保护帽(110)包括被配置为用于触发所述保护帽(110)的去除的去除触发结构(179)，所述去除触发结构(179)特别地是突片和拉链中的一个；
其中，所述保护帽(110)包括集成热沉(169)；
其中，所述界面结构(108)由软材料制成；
其中，所述界面结构(108)包括不同材料的两个区段(108’、108”)。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的封装(100)，
·包括另一电绝缘的且导热的界面结构(108)以及另一载体(102)，所述另一界面结构(108)覆盖所述另一载体(102)的暴露表面部分；
·其中，所述保护帽(110)覆盖所述另一界面结构(108)的至少一部分。
9.一种制造封装(100)的方法，所述方法包括：
·将电子部件(104)安装到导电载体(102)上；
·通过包封剂(106)包封所述载体(102)的一部分和所述电子部件(104)；
·用电绝缘的且导热的界面结构(108)覆盖所述载体(102)的暴露表面部分；以及
·通过保护帽(110)覆盖所述界面结构(108)的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法包括将管(112)分成多个保护帽(110)，并且将每一个分开的保护帽(110)用于指定的封装(100)。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述方法包括通过挤压形成所述保护帽(110)。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法包括用模制类型的保护帽(110)来包覆模制所述界面结构(108)。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括通过浸入到帽前体中形成所述保护帽(110)，浸入到所述帽前体中特别地用于用所述帽前体同时覆盖所述封装(100)的暴露的导电结构。
14.一种操作根据权利要求1至8中的任一项所述的封装(100)的方法，所述方法包括：
·在使用所述封装(100)之前，将所述保护帽(110)滑动到所述界面结构(108)之上，以用于保护所述界面结构(108)；以及
·随后从所述界面结构(108)去除所述保护帽(110)，以用于暴露所述界面结构(108)，以使用所述封装(100)。
15.根据权利要求13所述的方法，包括以下特征中的至少一个：
其中，所述方法包括在所述滑动之前，对所述保护帽(110)施加压挤力，并且在所述滑动之后，去除所述压挤力，以由此固定所述保护帽(110)；
其中，所述方法包括在所述去除之后，将所述电绝缘的且导热的界面结构(108)附接到散热主体(112)。
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