DE212021000180U1

DE212021000180U1 - Elektronikbauteil

Info

Publication number: DE212021000180U1
Application number: DE212021000180.7U
Authority: DE
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: US20230083231A1; WO2021182022A1; JPWO2021182022A1; CN115298815A; DE112021000527T5

Abstract

Elektronikbauteil mit:
einer ersten Elektronikkomponente, die einen ersten Hauptkörper und eine Vielzahl von ersten Terminals aufweist, die gegenüber dem ersten Hauptkörper freiliegen;
einer zweiten Elektronikkomponente, die einen zweiten Hauptkörper und eine Vielzahl von zweiten Terminals aufweist, die gegenüber dem zweiten Hauptkörper freiliegen;
einem Montagesubstrat, das eine Montagefläche aufweist, auf der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeordnet sind; und
einer Wärmeableitungseinrichtung, die eine Anschlussfläche aufweist, an der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeschlossen bzw. angebracht sind, wobei
der erste Hauptkörper und der zweite Hauptkörper in einer Dickenrichtung zwischen dem Montagesubstrat und der Wärmeableitungseinrichtung angeordnet sind und in einer ersten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung Seite an Seite angeordnet sind,
die Montagefläche und die Anschlussfläche in der Dickenrichtung aufeinander zuweisen,
der erste Hauptkörper eine erste Vorderfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, und eine erste Rückfläche aufweist, die hin zu der der Montagefläche weist,
der zweite Hauptkörper eine zweite Vorderfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, und eine zweite Rückfläche aufweist, die hin zu der Montagefläche aufweist,
eine Abmessung des zweiten Hauptkörpers in der Dickenrichtung kleiner ist als eine Abmessung des ersten Hauptkörpers in der Dickenrichtung,
die erste Vorderfläche und die zweite Vorderfläche einander bei einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen, und
zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche ein Zwischenraum vorgesehen ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Elektronikbauteil.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlich sind Elektronikbauteile bekannt, die IPM („intelligent power module“ bzw. intelligentes Leistungsmodul) genannt werden. Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel eines herkömmlichen IPM. Das in dem Patentdokument 1 offenbarte IPM beinhaltet eine Vielzahl von Halbleiterelementen, ein Steuerelement, ein Abdichtungselement und eine Vielzahl von Terminals. Jedes der Halbleiterelemente ist ein Leistungs-Halbleiterchip wie ein IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) oder ein MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor). Das Steuerelement ist ein LSI-Chip wie ein Steuer-IC und steuert das Ansteuern der Halbleiterelemente. Das Abdichtungselement bedeckt die Halbleiterelemente, das Steuerelement und die Terminals. Das Abdichtungselement ist aus einem isolierenden Harzmaterial wie einem Epoxidharz hergestellt. Jedes der Terminals liegt gegenüber dem Abdichtungsharz teilweise frei und ist von dem Abdichtungsharz gelagert. Jedes Terminal ist elektrisch mit einem der Halbleiterelemente oder dem Steuerelement im Inneren des Abdichtungsharzes verbunden.
Wenn das IPM mit Energie versorgt wird, erzeugt jedes Halbleiterbauteil Wärme. Da derartige Wärme einen instabilen Betrieb der Halbleiterelemente hervorrufen kann, ist eine verbesserte Wärmeableitung der Halbleiterelemente gefordert. Dies ist eine Herausforderung, und zwar nicht nur für IPMs, sondern genauso für eine Vielzahl von Elektronikkomponenten.
TECHNISCHE REFERENZ
PATENTDOCUMENT
Patentdokument 1: JP-A-2014-90006
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Von der Erfindung zu lösende Probleme:
Die vorliegende Offenbarung ist im Hinblick auf die oben genannten Umstände erdacht worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Elektronikbauteil mit einer verbesserten Wärmeableitung einer Elektronikkomponente bereitzustellen.
Mittel zum Lösen der Probleme
Ein Elektronikbauteil, das gemäß der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, beinhaltet: eine erste Elektronikkomponente, die einen ersten Hauptkörper und eine Vielzahl von ersten Terminals aufweist, die gegenüber dem ersten Hauptkörper freiliegen; eine zweite Elektronikkomponente, die einen zweiten Hauptkörper und eine Vielzahl von zweiten Terminals aufweist, die gegenüber dem zweiten Hauptkörper freiliegen; ein Montagesubstrat, das eine Montagefläche aufweist, auf der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeordnet sind; und eine Wärmeableitungseinrichtung, die eine Anschlussfläche bzw. Anbringungsfläche aufweist, an der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeschlossen bzw. angebracht sind. Die Montagefläche und die Anschlussfläche weisen in einer Dickenrichtung aufeinander zu. Der erste Hauptkörper und der zweite Hauptkörper sind in der Dickenrichtung zwischen dem Montagesubstrat und der Wärmeableitungseinrichtung angeordnet und sind in einer ersten Richtung, die orthogonal ist zu der Dickenrichtung, Seite an Seite angeordnet. Der erste Hauptkörper weist eine erste Vorderfläche auf, die hin zu der Anschlussfläche weist, und weist eine erste Rückfläche auf, die hin zu der der Montagefläche weist. Der zweite Hauptkörper weist eine zweite Vorderfläche auf, die hin zu der Anschlussfläche weist, und weist eine zweite Rückfläche auf, die hin zu der Montagefläche weist. Die Abmessung des zweiten Hauptkörpers in der Dickenrichtung ist kleiner als die Abmessung des ersten Hauptkörpers in der Dickenrichtung. Die erste Vorderfläche und die zweite Vorderfläche überlappen einander bei einer Betrachtung in der ersten Richtung. Zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche ist ein Zwischenraum vorgesehen.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Das Elektronikbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung verbessert die Wärmeableitung des Elektronikbauteils (erste Elektronikkomponente und zweite Elektronikkomponente).
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht eines Elektronikbauteils gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine Vorderansicht des Elektronikbauteils gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist eine Rückansicht des Elektronikbauteils gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) des Elektronikbauteils gemäß der ersten Ausführungsform;
5 zeigt ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration einer ersten Elektronikkomponente;
6 zeigt ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration einer zweiten Elektronikkomponente;
7 ist eine Draufsicht eines Elektronikbauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform;
8 ist eine Vorderansicht des Elektronikbauteils gemäß der zweiten Ausführungsform;
9 ist eine Rückansicht des Elektronikbauteils gemäß der zweiten Ausführungsform;
10 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) des Elektronikbauteils gemäß der zweiten Ausführungsform;
11 ist eine Draufsicht eines Elektronikbauteils gemäß einer dritten Ausführungsform;
12 ist eine Vorderansicht des Elektronikbauteils gemäß der dritten Ausführungsform;
13 ist eine Rückansicht des Elektronikbauteils gemäß der dritten Ausführungsform;
14 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) des Elektronikbauteils gemäß der dritten Ausführungsform; und
15 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) eines Elektronikbauteils gemäß einer vierten Ausführungsform.

MODUS BZW. AUSFÜHRUNGSFORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen des Elektronikbauteils gemäß der vorliegenden Offenbarung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
Die 1-6 zeigen ein Elektronikbauteil A1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Elektronikbauteil A1 beinhaltet eine erste Elektronikkomponente 1, eine zweite Elektronikkomponente 2, ein Montagesubstrat 3, eine Wärmeableitungseinrichtung 4 und eine Vielzahl von leitfähigen Bond-Materialien 5.
1 ist eine Draufsicht des Elektronikbauteils A1. In 1 ist die Wärmeableitungseinrichtung 4 durch eine imaginäre Linie (Doppelpunkt-Strichlinie) gezeigt. 2 ist eine Vorderansicht des Elektronikbauteils A1. 3 ist eine Rückansicht des Elektronikbauteils A1. 4 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) des Elektronikbauteils A1. 5 ist ein Beispiel eines Schaltungsdiagramms der ersten Elektronikkomponente 1. 6 ist ein Beispiel eines Schaltungsdiagramms der zweiten Elektronikkomponente 2.
Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden die drei Richtungen, die orthogonal zueinander sind, als eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung bezeichnet. Die z-Richtung ist die Dickenrichtung des Elektronikbauteils A1. Die x-Richtung ist die horizontale Richtung in der Draufsicht (siehe 1) des Elektronikbauteils A1. Die y-Richtung ist die vertikale Richtung in der Draufsicht (siehe 1) des Elektronikbauteils A1. In der nachstehenden Beschreibung kann ein Sinn in der z-Richtung (obere Seite in 4) als „nach oben“ bezeichnet werden, und der andere Sinn in der z-Richtung (untere Seite in 4) kann als „nach unten“ bezeichnet werden. Ferner bedeutet „bei einer Draufsicht“ in der nachstehenden Beschreibung „bei einer Betrachtung in der z-Richtung“. Die z-Richtung ist ein Beispiel der „Dickenrichtung“, und die x-Richtung ist ein Beispiel der „ersten Richtung“.
Sowohl die erste Elektronikkomponente 1 als auch die zweite Elektronikkomponente 2 sind jeweils ein IPM, um Beispiele zu nennen. IPM ist eine Abkürzung für „intelligent power module“ bzw. intelligentes Leistungsmodul, das ein Leistungs-Halbleiterelement und ein Steuerelement zum Steuern des Halbleiterelementes in einem einzelnen Gehäuse beinhaltet. Die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 werden beispielsweise zur Leistungssteuerung in Inverter-Bauteilen oder Motorsteuerausrüstung verwendet. Die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 sind an dem Montagesubstrat 3 montiert. Die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 sind nicht auf IPMs beschränkt, sondern können diskrete Komponenten oder Leistungsmodule sein, die keine Steuerelemente enthalten.
Wie es in 5 gezeigt ist, beinhaltet die erste Elektronikkomponente 1 eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen Q1, ein erstes Steuerelement M1 und eine Vielzahl von ersten Terminals T11 und T12. Das in 5 gezeigte Schaltungsdiagramm ist ein Beispiel und das Schaltungsdiagramm kann in Abhängigkeit von der verwendeten ersten Elektronikkomponente 1 variieren.
Jedes der ersten Halbleiterelemente Q1 ist ein Leistungs-Halbleiterchip wie an IGBT, ein MOSFET oder eine Diode, um Beispiele zu nennen. In dem in 5 gezeigten Beispiel beinhaltet die erste Elektronikkomponente 1 vier erste Halbleiterelemente Q1, wobei jedes der vier ersten Halbleiterelemente Q1 durch einen n-Kanal-MOSFET gebildet ist. Zwei der vier ersten Halbleiterelemente Q1 sind in Reihe verbunden, so dass sie einen Zweig bilden, und die verbleibenden zwei sind in Reihe miteinander verbunden, um einen weiteren Zweig zu bilden. Auf diese Art und Weise beinhaltet die erste Elektronikkomponente 1 zwei Zweige („legs“) . Die Verbindung der vier ersten Halbleiterelemente Q1 ist nicht auf das in 5 gezeigte Beispiel eingeschränkt. Beispielsweise können die vier ersten Halbleiterelemente Q1 in einer Vollbrücke verbunden sein, oder die vier ersten Halbleiterelemente Q1 sind ggf. nicht miteinander verbunden. Die Anzahl der ersten Halbleiterelemente Q1 ist nicht auf das oben genannte Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann die erste Elektronikkomponente 1 ein einzelnes erstes Halbleiterelement Q1 beinhalten, oder es kann sechs erste Halbleiterelemente Q1 beinhalten, die in einer dreiphasigen Brücke verbunden bzw. angeschlossen sind.
Das erste Steuerelement M1 ist ein LSI-Chip wie beispielsweise ein Steuer-IC. Das erste Steuerelement M1 steuert („controls“) das Ansteuern („driving“) der ersten Halbleiterelemente Q1. Genauer gesagt gibt das erste Steuerelement M1 ein Ansteuersignal (z. B. eine Gate-Spannung) in jedes der ersten Halbleiterelemente Q1 ein, um das Ansteuern (Schaltbetrieb) der ersten Halbleiterelemente Q1 zu steuern. Das erste Steuerelement M1 beinhaltet eine Ansteuerschaltung. In dem in 5 gezeigten Beispiel steuert das einzelne erste Steuerelement M1 das Ansteuern der vier ersten Halbleiterelemente Q1, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt. Beispielsweise kann ein jeweiliges erstes Steuerelement M1 für jeden der zwei Zweige vorgesehen sein, oder ein jeweiliges erstes Steuerelement M1 kann für jedes der vier ersten Halbleiterelemente Q1 vorgesehen sein.
Die Vielzahl von ersten Terminals T11 und T12 sind externe Terminals der ersten Elektronikkomponente 1. Wie es in 5 gezeigt ist, sind die ersten Terminals T11 mit den ersten Halbleiterelementen Q1 verbunden. Die ersten Terminals T11 beinhalten ein Paar von Eingangs-Terminals T11a und T11b, ein Ausgangs-Terminal T11c und ein Erfassungs-Terminal T11d für die zwei in Reihe miteinander verbundenen ersten Halbleiterelemente Q1. Eine Leistungsversorgungsspannung wird an das Paar von Eingangs-Terminals T11a und T11b angelegt. Das Eingangs-Terminal T11a ist ein P-Terminal, und das Eingangs-Terminal T11b ist ein N-Terminal. Das Ausgangs-Terminal T11c gibt eine Spannung aus, die durch das Paar von Eingangs-Terminals T11a und T11b eingegeben und durch den Schaltbetrieb der zwei ersten Halbleiterelemente Q1 in jedem Zweig gewandelt worden ist. Das Ausgangs-Terminal T11c ist mit dem Verbindungspunkt der zwei ersten Halbleiterelemente Q1 in jedem Zweig verbunden. Das Erfassungs-Terminal T11d wird dazu verwendet, um die Ausgangsspannung zu erfassen, und ist mit dem Verbindungspunkt der zwei ersten Halbleiterelemente Q1 in jedem Zweig verbunden, und zwar beispielsweise über einen Shunt-Widerstand R1. Die Shunt-Widerstände R1 sind ggf. nicht in der ersten Elektronikkomponente 1 enthalten, sondern können außerhalb der ersten Elektronikkomponente 1 angeordnet sein. Wie es in 5 gezeigt ist, sind die ersten Terminals T12 mit dem ersten Steuerelement M1 verbunden. Die Vielzahl von ersten Terminals T12 beinhalten solche, die verschiedene Steuersignale zum Steuern der ersten Elektronikkomponente 1 empfangen oder ausgeben, und solche, die die Betriebsspannung des ersten Steuerelementes M1 entgegennehmen.
Wie es in den 1-4 gezeigt ist, ist die erste Elektronikkomponente 1 als ein Modul konfiguriert, das einen ersten Hauptkörper 10 und eine Vielzahl von ersten Terminals 15 aufweist.
Der erste Hauptkörper 10 beinhaltet die ersten Halbleiterelemente Q1, das erste Steuerelement M1, ein erstes Abdichtungselement 11 und ein erstes Trägersubstrat 12.
Das erste Abdichtungselement 11 ist ein Gehäuse, das die ersten Halbleiterelemente Q1 und das erste Steuerelement M1 abdeckt, um diese gegenüber Licht, Wärme, Feuchtigkeit, Staub und physikalischen Stößen zu schützen, um Beispiele zu nennen. Das erste Abdichtungselement 11 ist beispielsweise aus einem isolierenden Harzmaterial hergestellt. Ein Beispiel eines solchen Harzmaterials ist Epoxidharz. Wie es in 1 gezeigt ist, kann das erste Abdichtungselement 11 bei einer Betrachtung in der Draufsicht rechteckig sein.
Wie es in den 1-4 gezeigt ist, hat das erste Abdichtungselement 11 eine Vorderfläche 111, eine Rückfläche 112 und eine Vielzahl von Seitenflächen 113 und 114. Die Vorderfläche 111 und die Rückfläche 112 sind in der z-Richtung voneinander beabstandet und weisen in der z-Richtung voneinander weg. In der z-Richtung weist die Vorderfläche 111 hin zu der Wärmeableitungseinrichtung 4, und die Rückfläche 112 weist hin zu dem Montagesubstrat 3. Die Vorderfläche 111 und die Rückfläche 112 sind beide flach. Jede der Seitenflächen 113 und 114 ist in der z-Richtung zwischen der Vorderfläche 111 und der Rückfläche 112 angeordnet und ist mit der Vorderfläche 111 und der Rückfläche 112 verbunden. Die zwei Seitenflächen 113 sind in der x-Richtung voneinander beabstandet und weisen in der x-Richtung voneinander weg. Die zwei Seitenflächen 114 sind in der y-Richtung voneinander beabstandet und weisen in der y-Richtung voneinander weg. Die Vorderfläche 111 ist ein Beispiel der „ersten Abdichtungsfläche“.
Im Inneren des ersten Abdichtungselementes 11 lagert bzw. trägt das erste Trägersubstrat 12 wenigstens die ersten Halbleiterelemente Q1. Wenigstens ein Teil des ersten Trägersubstrats 12 ist mit dem ersten Abdichtungselement 11 bedeckt. Das erste Trägersubstrat 12 ist vorgesehen, um die in den ersten Halbleiterelementen Q1 erzeugte Wärme schnell abzuleiten, und zwar hin zu der Außenseite der ersten Elektronikkomponente 1. Das erste Trägersubstrat 12 ist aus einem Material hergestellt, das eine exzellente Wärmeleitfähigkeit hat (z.B. ein Keramikmaterial), ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Je höher die Wärmeleitfähigkeit des Materials für das erste Trägersubstrat 12 ist, desto besser ist es. Wenn jedoch der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials für das erste Trägersubstrat sich stark von jenem des Materials für das erste Abdichtungselement 11 unterscheidet, können Probleme wie ein Ablösen des ersten Trägersubstrats 12 und des ersten Abdichtungselementes 11 voneinander auftreten. Demzufolge ist es für das erste Trägersubstrat 12 bevorzugt, ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die höher ist als jene des Materials für das erste Abdichtungselement 11, und mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verwenden, der nahe jenem des Materials für das erste Abdichtungselement 11 ist. Der erste Hauptkörper 10 muss das erste Trägersubstrat 12 nicht enthalten.
Wie es in den 2-4 gezeigt ist, hat das erste Trägersubstrat 12 eine erste freiliegende bzw. freigelegte Fläche 121 und eine erste Trägerfläche 122, die in der z-Richtung voneinander beabstandet sind. Die erste freiliegende Fläche 121 und die erste Trägerfläche 122 sind beide flach. Die erste freiliegende Fläche 121 weist (nach oben) in die z-Richtung und weist hin zu der Wärmeableitungseinrichtung 4 (später beschriebene Anschlussfläche 41) . Die erste freiliegende Fläche 121 ist gegenüber der Vorderfläche 111 des ersten Abdichtungselementes 11 freigelegt. Wie es in 1 gezeigt ist, ist die Vorderfläche 111 bei einer Betrachtung in der Draufsicht wie ein Rahmen geformt, der die erste freiliegende Fläche 121 umgibt. Die erste freiliegende Fläche 121 ist bündig (oder nahezu bündig, was auch nachstehend gilt) mit der Vorderfläche 111 ausgerichtet, und zwar in dem in den 2-4 gezeigten Beispiel, kann jedoch oberhalb der Vorderfläche 111 angeordnet sein. Das erste Trägersubstrat 12 kann die erste freiliegende Fläche 121 ggf. nicht aufweisen. Das heißt, das erste Trägersubstrat 12 kann vollständig mit dem ersten Abdichtungselement 11 bedeckt sein. Die erste Trägerfläche 122 weist (nach unten) in die z-Richtung und weist hin zu dem Montagesubstrat 3 (nachstehend beschriebene Montagefläche 31) . Die ersten Halbleiterelemente Q1 sind an der ersten Trägerfläche 122 montiert.
Der erste Hauptkörper 10 weist eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche auf. Die erste Vorderfläche ist die oberste Fläche des ersten Hauptkörpers 10 und weist hin zu der Wärmeableitungseinrichtung 4 (später beschriebene Anschlussfläche 41). In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Vorderfläche aufgebaut durch die Vorderfläche 111 (erstes Abdichtungselement 11) und die erste freiliegende Fläche 121 (erstes Trägersubstrat 12). In einer Konfiguration, die sich von der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet, wenn das erste Trägersubstrat 12 nicht gegenüber dem ersten Abdichtungselement 11 freiliegt oder der erste Hauptkörper 10 das erste Trägersubstrat 12 nicht enthält, ist die erste Vorderfläche durch die Vorderfläche 111 (erstes Abdichtungselement 11) aufgebaut bzw. gebildet. Wenn die erste freiliegende Fläche 121 oberhalb der Vorderfläche 111 angeordnet ist, ist die erste Vorderfläche durch die erste freiliegende Fläche 121 gebildet. Die erste Rückfläche ist die unterste Fläche des ersten Hauptkörpers 10 und weist hin zu dem Montagesubstrat 3 (nachstehend beschriebene Montagefläche 31). In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Rückfläche durch die Rückfläche 112 (erstes Abdichtungselement 11) gebildet.
Jedes der ersten Terminals 15 ist teilweise mit dem ersten Abdichtungselement 11 bedeckt und liegt teilweise gegenüber ersten Abdichtungselement 11 frei. Im Inneren des ersten Abdichtungselementes 11 sind die ersten Terminals 15 elektrisch mit den ersten Halbleiterelementen Q1 oder dem ersten Steuerelement M1 verbunden. Die ersten Terminals 15 entsprechen den ersten Terminals T11 oder T12 in der Schaltungskonfiguration (siehe 5) der ersten Elektronikkomponente 1.
Das Material für die ersten Terminals 15 ist nicht eingeschränkt, und es kann Kupfer (Cu), Aluminium, Eisen (Fe), sauerstofffreies Kupfer oder deren Legierungen (z.B. eine Cu-Sn-Legierung, eine Cu-Zr-Legierung oder eine Cu-Fe--Legierung) verwendet werden. Jedes der ersten Terminals 15 kann mit Nickel (Ni) plattiert sein.
Wie es in den 1-3 gezeigt ist, steht jedes der ersten Terminals 15 von einer der zwei Seitenflächen 114 vor. Im Gegensatz hierzu kann jedes der ersten Terminals 15 von einer der zwei Seitenflächen 113 vorstehen. Jedes der ersten Terminals 15 kann von der Rückfläche 112 vorstehen. Die ersten Terminals 15 sind als Einführmontagetyp („insertion mount type“) konfiguriert. Jedes der ersten Terminals 15 ist teilweise abgebogen und beinhaltet einen Abschnitt, der sich ausgehend von einer der zwei Seitenflächen 114 entlang der y-Richtung erstreckt, und einen Abschnitt, der sich entlang der z-Richtung erstreckt.
Die ersten Terminals 15 beinhalten eine Vielzahl von ersten Leistungs-Terminals 151 und eine Vielzahl von ersten Steuer-Terminals 152. Die ersten Leistungs-Terminals 151 sind elektrisch mit den ersten Halbleiterelementen Q1 im Inneren des ersten Abdichtungselementes 11 verbunden. Die ersten Leistungs-Terminals 151 entsprechen den ersten Terminals T11 in der Schaltungskonfiguration (siehe 5) der ersten Elektronikkomponente 1. Die ersten Steuer-Terminals 152 sind elektrisch mit dem ersten Steuerelement M1 im Inneren des ersten Abdichtungselementes 11 verbunden. Die ersten Steuer-Terminals 152 entsprechen den ersten Terminals T12 in der Schaltungskonfiguration (siehe 5) der ersten Elektronikkomponente 1.
Wie es in 6 gezeigt ist, beinhaltet die zweite Elektronikkomponente 2 eine Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen Q2, ein zweites Steuerelement M2 und eine Vielzahl von zweiten Terminals T21 und T22. Das in 6 gezeigte Schaltungsdiagramm ist ein Beispiel und das Schaltungsdiagramm kann in Abhängigkeit von der verwendeten zweiten Elektronikkomponente 2 nach Zweckmäßigkeit variieren.
Jedes der zweiten Halbleiterelemente Q2 ist ein Leistungs-Halbleiterchip wie an IGBT, ein MOSFET oder eine Diode. Die Anzahl der zweiten Halbleiterelemente Q2 ist kleiner als jene der ersten Halbleiterelemente Q1. In dem in 6 gezeigten Beispiel beinhaltet die zweite Elektronikkomponente 2 zwei zweite Halbleiterelemente Q2, und jedes der zwei zweiten Halbleiterelemente Q2 ist durch einen n-Kanal-MOSFET gebildet. Die zwei Halbleiterelemente Q2 sind in Reihe miteinander verbunden, um einen Zweig („leg") zu bilden. Die Verbindung der zwei zweiten Halbleiterelemente Q2 ist nicht auf das in 6 gezeigte Beispiel beschränkt. Beispielsweise können die zwei Halbleiterelemente Q2 ggf. nicht miteinander verbunden sein. Die Anzahl der zwei Halbleiterelemente Q2 ist nicht auf das oben genannte Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann die zweite Elektronikkomponente 2 ein einzelnes zweites Halbleiterelement Q2, vier zweite Halbleiterelemente Q2, die in einer Vollbrücke verbunden sind, oder sechs zweite Halbleiterelemente Q2 aufweisen, die in einer dreiphasigen Brücke miteinander verbunden sind.
Das zweite Steuerelement M2 ist ein LSI-Chip wie beispielsweise ein Steuer-IC. Das zweite Steuerelement M2 steuert das Ansteuern der zweiten Halbleiterelemente Q2. Genauer gesagt gibt das zweite Steuerelement M2 ein Ansteuersignal (z.B. eine Gate-Spannung) in jedes der zweiten Halbleiterelemente Q2 ein, um das Ansteuern (Schaltbetrieb) der zweiten Halbleiterelemente Q2 zu steuern. Das zweite Steuerelement M2 beinhaltet eine Ansteuerschaltung. In dem in 6 gezeigten Beispiel steuert das einzelne zweite Steuerelement M2 das Ansteuern der zwei zweiten Halbleiterelemente Q2, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt. Beispielsweise kann ein jeweiliges zweites Steuerelement M2 für jedes der zwei Halbleiterelemente Q2 vorgesehen werden.
Die Vielzahl von zweiten Terminals T21 und T22 sind externe Terminals der zweiten Elektronikkomponente 2. Wie es in 6 gezeigt ist, sind die zweiten Terminals T21 mit den zweiten Halbleiterelementen Q2 verbunden. Die zweiten Terminals T21 beinhalten ein Paar von Eingangs-Terminals T21a und T21b, ein Ausgangs-Terminal T21c und ein Erfassungs-Terminal T21d. An das Par von Eingangs-Terminals T21a und T21b wird eine Leistungsversorgungsspannung angelegt. Das Eingangs-Terminal T21a ist ein P-Terminal, und das Eingangs-Terminal T21b ist ein N-Terminal. Das Ausgangs-Terminal T21c gibt eine Spannung aus, die über das Paar von Eingangs-Terminals T21a und T21b eingegeben und mittels des Schaltbetriebs der zwei zweiten Halbleiterelemente Q2 gewandelt worden ist. Das Ausgangs-Terminal T21c ist mit dem Verbindungspunkt der zwei zweiten Halbleiterelemente Q2 verbunden. Das Erfassungs-Terminal T21d wird dazu verwendet, die Ausgangsspannung zu erfassen, und ist mit dem Verbindungspunkt der zwei zweiten Halbleiterelemente Q2 beispielsweise über einen Shunt-Widerstand R2 verbunden. Der Shunt-Widerstand R2 ist ggf. nicht in der zweiten Elektronikkomponente 2 enthalten, sondern kann außerhalb der zweiten Elektronikkomponente 2 angeordnet sein. Wie es in 6 gezeigt ist, sind die zweiten Terminals T22 mit dem zweiten Steuerelement M2 verbunden. Die Vielzahl von zweiten Terminals T22 beinhalten solche, die verschiedene Steuersignale zum Steuern der zweiten Elektronikkomponente 2 empfangen oder ausgeben, und solche, die die Betriebsspannung des zweiten Steuerelementes M2 empfangen bzw. entgegennehmen.
Wie es in den 1-4 gezeigt ist, ist die zweite Elektronikkomponente 2 als ein Modul konfiguriert, das einen zweiten Hauptkörper 20 und eine Vielzahl von zweiten Terminals 25 beinhaltet.
Der zweite Hauptkörper 20 beinhaltet die zweiten Halbleiterelemente Q2, das zweite Steuerelement M2, ein zweites Abdichtungselement 21 und ein zweites Trägersubstrat 22.
Das zweite Abdichtungselement 21 ist ein Gehäuse („package“), das die zweiten Halbleiterelemente Q2 und das zweite Steuerelement M2 bedeckt, um diese gegenüber Licht, Wärme, Feuchtigkeit, Staub und physikalischen Stößen zu schützen, um Beispiele zu nennen. Das zweite Abdichtungselement 21 ist beispielsweise aus einem isolierenden Harzmaterial hergestellt. Ein Beispiel eines derartigen Harzmaterials ist Epoxidharz. Wie es in 1 gezeigt ist, kann das zweite Abdichtungselement 21 bei einer Betrachtung in der Draufsicht rechteckig sein.
Wie es in den 1-4 gezeigt ist, hat das zweite Abdichtungselement 21 eine Vorderfläche 211, eine Rückfläche 212 und eine Vielzahl von Seitenflächen 213 und 214. Die Vorderfläche 211 und die Rückfläche 212 sind in der z-Richtung voneinander beabstandet und weisen in der z-Richtung voneinander weg. In der z-Richtung weist die Vorderfläche 211 hin zu der Wärmeableitungseinrichtung 4 und die Rückfläche 212 weist hin zu dem Montagesubstrat 3. Die Vorderfläche 211 und die Rückfläche 212 sind beide flach. Die Vorderfläche 211 liegt in der gleichen x-y-Ebene (Ebene orthogonal zu der z-Richtung) wie die Vorderfläche 111 (erstes Abdichtungselement 11). Jede der Seitenflächen 213 und 214 ist in der z-Richtung zwischen der Vorderfläche 211 und der Rückfläche 212 angeordnet und verbindet die Vorderfläche 211 und die Rückfläche 212. Die zwei Seitenflächen 213 sind in der x-Richtung voneinander beabstandet und weisen in der x-Richtung voneinander weg. Die zwei Seitenflächen 214 sind in der y-Richtung voneinander beabstandet und weisen in der y-Richtung voneinander weg. Die Vorderfläche 211 ist ein Beispiel der „zweiten Abdichtungsfläche“.
Im Inneren des zweiten Abdichtungselementes 21 lagert bzw. trägt das zweite Trägersubstrat 22 wenigstens die zweiten Halbleiterelemente Q2. Wenigstens ein Teil des zweiten Trägersubstrats 22 ist mit dem zweiten Abdichtungselement 21 bedeckt. Das zweite Trägersubstrat 22 ist vorgesehen, um die in den zweiten Halbleiterelementen Q2 erzeugte Wärme schnell hin zu der Außenseite der zweiten Elektronikkomponente 2 abzuleiten. Das zweite Trägersubstrat 22 ist aus einem Material mit einer exzellenten Wärmeleitfähigkeit (z.B. ein Keramikmaterial) hergestellt, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Je höher die Wärmeleitfähigkeit des Materials für das zweite Trägersubstrat 22 ist, desto besser. Wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials für das zweite Trägersubstrat sich jedoch stark von jenem des Materials für das zweite Abdichtungselement 21 unterscheidet, können Probleme wie ein Ablösen des zweiten Trägersubstrats 22 und des zweiten Abdichtungselementes 21 voneinander auftreten. Für das zweite Trägersubstrat 22 ist es folglich bevorzugt, ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, die höher ist als jene des Materials für das zweite Abdichtungselement 21, und mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verwenden, der nahe jenem des Materials für das zwei Abdichtungselement 21 ist. Der zweite Hauptkörper 20 enthält das zweite Trägersubstrat 22 ggf. nicht bzw. kann ohne dieses ausgebildet sein.
Wie es in den 2-4 gezeigt ist, hat das zweite Trägersubstrat 22 eine zweite freiliegende Fläche 221 und eine zweite Trägerfläche 222, die in der z-Richtung voneinander beabstandet sind. Die zweite freiliegende Fläche 221 und die zweite Trägerfläche 222 sind beide flach. Die zweite freiliegende Fläche 221 weist in der z-Richtung nach oben und weist hin zu der Wärmeableitungseinrichtung 4 (später beschriebene Anschlussfläche 41) . Die zweite freiliegende Fläche 221 ist gegenüber der Vorderfläche 211 des zweiten Abdichtungselementes 21 freigelegt. Wie es in 1 gezeigt ist, ist die Vorderfläche 211 bei einer Betrachtung in der Draufsicht wie ein Rahmen geformt, der die zweite freiliegende Fläche 221 umgibt. Die zweite freiliegende Fläche 221 ist in dem in den 2-4 gezeigten Beispiel bündig mit der Vorderfläche 211 ausgerichtet, kann jedoch auch oberhalb der Vorderfläche 211 angeordnet sein. Das zweite Trägersubstrat 22 kann die zweite freiliegende Fläche 221 ggf. nicht aufweisen. Das heißt, das zweite Trägersubstrat 22 kann ggf. vollständig mit dem zweiten Abdichtungselement 21 bedeckt sein. Die zweite Trägerfläche 222 weist nach unten und weist hin zu dem Montagesubstrat 3 (später beschriebene Montagefläche 31). Die zweiten Halbleiterelemente Q2 sind auf der zweiten Trägerfläche 222 montiert.
Der zweite Hauptkörper 20 weist eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche auf. Die zweite Vorderfläche ist die oberste Fläche des zweiten Hauptkörpers 20 und weist hin zu der Wärmeableitungseinrichtung 4 (später beschriebene Anschlussfläche 41) . In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Vorderfläche durch die Vorderfläche 211 (zweites Abdichtungselement 21) und die zweite freiliegende Fläche 221 (zweites Trägersubstrat 22) gebildet. In einer sich von der vorliegenden Ausführungsform unterscheidenden Konfiguration, und zwar dann wenn das zweite Trägersubstrat 22 nicht gegenüber dem zweiten Abdichtungselement 21 freiliegt oder der zweite Hauptkörper 20 das zweite Trägersubstrat 22 nicht enthält, ist die zweite Vorderfläche durch die Vorderfläche 211 (zweites Abdichtungselement 21) gebildet. Wenn die zweite freiliegende Fläche 221 oberhalb der Vorderfläche 211 angeordnet ist, ist die zweite Vorderfläche durch die zweite freiliegende Fläche 221 gebildet. Die zweite Rückfläche ist die unterste Fläche des zweiten Hauptkörpers 20 und weist hin zu dem Montagesubstrat 3 (später beschriebene Montagefläche 31) . In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Rückfläche durch die Rückfläche 212 (zweites Abdichtungselement 21) gebildet.
Jedes der zweiten Terminals 25 ist teilweise mit dem zweiten Abdichtungselement 21 bedeckt und ist teilweise gegenüber dem zweiten Abdichtungselement 21 freigelegt. Im Inneren des zweiten Abdichtungselements 21 sind die zweiten Terminals 25 elektrisch mit den zweiten Halbleiterelementen Q2 oder dem zweiten Steuerelement M2 verbunden. Die zweiten Terminals 25 entsprechen den zweiten Terminals T21 oder T22 in der Schaltungskonfiguration (siehe 6) .
Das Material für die zweiten Terminals 25 ist nicht eingeschränkt, und es kann Kupfer (Cu), Aluminium, Eisen (Fe), sauerstofffreies Kupfer, oder deren Legierungen (z.B. eine Cu-Sn-Legierung, eine Cu-Zr-Legierung oder eine Cu-Fe--Legierung) verwendet werden. Jedes der zweiten Terminals 25 kann mit Nickel (Ni) plattiert sein.
Wie es in den 1-3 gezeigt ist, steht jedes der zweiten Terminals 25 gegenüber einer der zwei Seitenflächen 214 vor. Im Gegensatz hierzu kann jedes der zweiten Terminals 25 gegenüber einer der zwei Seitenflächen 213 vorstehen. Jedes der zweiten Terminals 25 kann gegenüber der Rückfläche 212 vorstehen. Die zweiten Terminals 25 sind so konfiguriert, dass sie vom Einführmontagetyp sind. Jedes der zweiten Terminals 25 ist teilweise abgebogen und beinhaltet einen Abschnitt, der sich ausgehend von einer der zweiten Seitenflächen 214 in der y-Richtung erstreckt, und einen Abschnitt, der sich in der z-Richtung erstreckt.
Die zweiten Terminals 25 beinhalten eine Vielzahl von zweiten Leistungs-Terminals 251 und eine Vielzahl von zweiten Steuer-Terminals 252. Die zweiten Leistungs-Terminals 251 sind im Inneren des zweiten Abdichtungselementes 21 elektrisch mit den zweiten Halbleiterelementen Q2 verbunden. Die zweiten Leistungs-Terminals 251 entsprechen den zweiten Terminals T21 in der Schaltungskonfiguration (siehe 6) der zweiten Elektronikkomponente 2. Die zweiten Steuer-Terminals 252 sind im Inneren des zweiten Abdichtungselementes 21 elektrisch mit dem zweiten Steuerelement M2 verbunden. Die zweiten Steuer-Terminals 252 entsprechen den zweiten Terminals T22 in der Schaltungskonfiguration (siehe 6) der zweiten Elektronikkomponente 2.
Wie es in den 1-3 gezeigt ist, sind aus der Vielzahl von zweiten Terminals 25 jene zweiten Terminals 25, die nahe den vier Ecken angeordnet sind, und zwar bei einer Betrachtung in der Draufsicht, jeweils mit einem zweiten Vorsprung 253 ausgebildet. Wie es in den 1-3 gezeigt ist, steht der zweite Vorsprung 253 von jedem dieser zweiten Terminals 25 in der x-Richtung vor. Es ist anzumerken, dass die zweiten Vorsprünge 253 nicht auf jene beschränkt sind, die in der x-Richtung vorstehen, und sie können in jeder beliebigen Richtung vorstehen, die orthogonal ist zu der z-Richtung. Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, sind die zweiten Vorsprünge 253 zwischen der Rückfläche 212 und dem Montagesubstrat 3 (später beschriebene Montagefläche 31) vorgesehen. Der zweite Vorsprung 253 kann an einem oder an mehreren der zweiten Terminals 25 gebildet sein und kann an sämtlichen zweiten Terminals 25 gebildet sein, um Beispiele zu nennen. Alternativ hierzu sind ggf. keine zweiten Terminals 25 mit dem zweiten Vorsprung 253 gebildet. Um die Haltung bzw. Positionierung („posture“) der zweiten Elektronikkomponente 2 zu stabilisieren, ist es jedoch wünschenswert, wenn wenigstens jene zweiten Terminals 25, die bei einer Betrachtung in der Draufsicht nahe den vier Ecken angeordnet sind, mit den zweiten Vorsprüngen 253 versehen sind.
Die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 sind an dem Montagesubstrat 3 montiert. Das Montagesubstrat 3 ist beispielsweise eine Leiterplatte, die für Elektronikgeräte verwendet wird. Das Montagesubstrat 3 ist aus einem isolierenden Material hergestellt und kann eine PCB („printed circuit board“) sein. Das Montagesubstrat 3 ist mit einem Verbindungsmuster (nicht gezeigt) ausgebildet. Die ersten Terminals 15 der ersten Elektronikkomponente 1 und die zweiten Terminals 25 der zweiten Elektronikkomponente 2 sind elektrisch mit dem Verbindungsmuster verbunden, das auf dem Montagesubstrat 3 gebildet ist.
Das Montagesubstrat 3 weist eine Montagefläche 31 auf, die hin zu einer Seite bzw. einem Sinn der z-Richtung weist (nach oben) . Die Montagefläche 31 ist flach. Die Montagefläche 31 weist hin zu der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2. Die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 sind auf der Montagefläche 31 angeordnet. Wie es in den 2-4 gezeigt ist, steht die Rückfläche 112 des ersten Abdichtungselementes 11 in Kontakt mit der Montagefläche 31, wohingegen die Rückfläche 212 des zweiten Abdichtungselementes 21 von der Montagefläche 31 beabstandet ist. In dem dargestellten Beispiel sind die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 in der x-Richtung Seite an Seite angeordnet, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt. Beispielsweise können die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 auf der Montagefläche 31 in einer Richtung Seite an Seite angeordnet sein, die sich von der x-Richtung unterscheidet.
Wie es in den 1-4 gezeigt ist, ist das Montagesubstrat 3 mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 33 ausgebildet. Jedes der Durchgangslöcher 33 durchdringt das Montagesubstrat 3 in der z-Richtung. In jedes Durchgangsloch 33 ist eines der ersten Terminals 15 der ersten Elektronikkomponente 1 oder eines der zweiten Terminals 25 der zweiten Elektronikkomponente eingeführt. In 2 sind die Durchgangslöcher 33, in die die ersten Leistungs-Terminals 151 der ersten Terminals 15 oder die zweiten Leistungs-Terminals 251 der zweiten Terminals 25 eingeführt sind, durch verborgene Linien (gestrichelte Linien) dargestellt. In 3 sind die Durchgangslöcher 33, in die die ersten Steuer-Terminals 152 der ersten Terminals 15 oder das zweite Steuer-Terminal 252 der zweiten Terminals 25 eingeführt sind, durch verborgene Linien (gestrichelte Linien) dargestellt.
Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, stehen dann, wenn die zweiten Terminals in die Durchgangslöcher 33 eingeführt sind, die jeweiligen unteren Ränder der zweiten Vorsprünge 253 in Kontakt mit der Montagefläche 31. Genauer gesagt wird jeder der zweiten Vorsprünge 253 auf dem Montagesubstrat 3 abgefangen bzw. bleibt dort hängen, so dass die zweite Elektronikkomponente 2 an dem Montagesubstrat 3 montiert ist, wobei zwischen der Rückfläche 212 des zweiten Abdichtungselementes 21 und der Montagefläche 31 ein Zwischenraum gebildet ist.
Die Wärmeableitungseinrichtung 4 ist aus einem Material mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt, wobei es sich hierbei um ein Metall wie Aluminium handeln kann. Die Wärmeableitungseinrichtung 4 ist an die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 angebracht. Beispielsweise ist die Wärmeableitungseinrichtung 4 mittels eines (nicht gezeigten) Klebstoffes („adhesive“) an die erste Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 (die Vorderfläche 111 des ersten Abdichtungselementes 11 und die erste freiliegende Fläche 121 des ersten Trägersubstrats 12) und an die zweite Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (die Vorderfläche 211 des zweiten Abdichtungselements 21 und die zweite freiliegende Fläche 221 des zweiten Trägersubstrats 22) gebondet. Die Wärmeableitungseinrichtung 4 kann an dem Montagesubstrat 3 mittels einer (nicht gezeigten) Halterung („fixture“) festgelegt sein. In einem solchen Fall muss die Wärmeableitungseinrichtung 4 nicht an die erste Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 oder die zweite Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 gebondet sein, sondern kann lediglich in direktem Kontakt mit diesen Flächen gehalten sein.
Die Wärmeableitungseinrichtung 4 weist eine Anschlussfläche bzw. Anbringungsfläche 41 auf, die hin zu einer Seite bzw. einem Sinn in der z-Richtung (nach unten) weist. Die Anschlussfläche 41 ist flach. Die Anschlussfläche 41 weist hin zu der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2. Die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 sind an der Anschlussfläche 41 angebracht. Wie es in den 2-4 gezeigt ist, steht die Anschlussfläche 41 in Kontakt mit der Vorderfläche 111 des ersten Abdichtungselementes 11 und der Vorderfläche 211 des zweiten Abdichtungselementes 21. Zwischen der Anschlussfläche 41 und der Vorderfläche 111 bzw. der Vorderfläche 211 kann ein Klebstoff oder eine wärmeleitende Zwischenlage angeordnet sein. Die obere Seite (gegenüber der Anschlussfläche 41 in der z-Richtung) der Wärmeableitungseinrichtung 4 ist mit einer sogenannten Finne ausgebildet, die mit einer Anzahl von Stiften wie ein Kenzan („flower frog“ bzw. Blumenigel) oder mit Platten wie ein Balgen („bellows“) ausgestattet ist.
Wie es in den 2-4 gezeigt ist, sind die leitfähigen Bond-Materialien 5 auf jener Fläche des Montagesubstrats 3 gebildet, die in der z-Richtung von der Montagefläche 31 weg weist. Die leitfähigen Bond-Materialien 5 bonden die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 an das Montagesubstrat 3, während die ersten Terminals 15 der ersten Elektronikkomponente 1 und die zweiten Terminals 25 der zweiten Elektronikkomponente 2 elektrisch mit dem Verbindungsmuster des Montagesubstrats 3 verbunden werden. Das Material für die leitfähigen Bond-Materialien 5 ist nicht eingeschränkt, und es kann beispielsweise Lötmittel verwendet werden.
In dem Elektronikbauteil A1 unterscheiden sich die Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 (erstes Abdichtungselement 11) in der z-Richtung und die Abmessung des zweiten Hauptkörpers 20 (zweites Abdichtungselement 21) in der z-Richtung voneinander. In dem Elektronikbauteil A1 ist die Abmessung des zweiten Hauptkörpers 20 in der z-Richtung kleiner als die Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 in der z-Richtung, da die Anzahl der zweiten Halbleiterelemente Q2, die in der zweiten Elektronikkomponente 2 enthalten ist, kleiner ist als die Anzahl der ersten Halbleiterelemente Q1, die in der ersten Elektronikkomponente 1 enthalten sind. Der Grund für den Unterschied zwischen der Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 in der z-Richtung und der Abmessung des zweiten Hauptkörpers 20 in der z-Richtung ist nicht auf den Unterschied zwischen der Anzahl der ersten Halbleiterelemente Q1 und der Anzahl der zweiten Halbleiterelemente Q2 eingeschränkt. Beispielsweise können für die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 unterschiedliche Gehäusestandards angewendet werden, was zu dem Unterschied in der Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 in der z-Richtung und jener des zweiten Hauptkörpers 20 führen kann. Auch können die ersten Halbleiterelemente Q1 und die zweiten Halbleiterelemente Q2, die in der ersten Elektronikkomponente 1 bzw. der zweiten Elektronikkomponente 2 verwendet werden, sich hinsichtlich der Größe voneinander unterscheiden, was zu dem Unterschied zwischen der Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 in der z-Richtung und jener des zweiten Hauptkörpers 20 führen kann.
Wie es in den 2-4 gezeigt ist, steht in dem Elektronikbauteil A1 die erste Rückfläche des ersten Hauptkörpers 10 (Rückfläche 112 des ersten Abdichtungselementes 11) in Kontakt mit der Montagefläche 31, wohingegen zwischen der zweiten Rückfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (Rückfläche 212 des zweiten Abdichtungselementes 21) und der Montagefläche 31 ein Zwischenraum vorhanden ist. Demzufolge ist die Trenndistanz T2 zwischen der Rückfläche 212 und der Montagefläche 31 in der z-Richtung größer als die Trenndistanz T1 zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31 in der z-Richtung (in dem dargestellten Beispiel ist T1 = 0) . Die Trenndistanz T2 wird gemäß dem Unterschied zwischen der Abmessung des ersten Abdichtungselementes 11 in der z-Richtung und der Abmessung des zweiten Abdichtungselementes 21 in der z-Richtung geeignet eingestellt. Genauer gesagt wird die Trenndistanz T2 so eingestellt, dass die Differenz (T2-T1) zwischen der Trenndistanz T2 und der Trenndistanz T1 der Differenz zwischen Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 in der z-Richtung und der Abmessung des zweiten Hauptkörpers 20 in der z-Richtung entspricht.
Die Vorteile des Elektronikbauteils A1 gemäß der ersten Ausführungsform sind folgende.
Das Elektronikbauteil A1 weist die Wärmeableitungseinrichtung 4 auf, die an der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2 angebracht ist. Selbst wenn die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 Wärme während der Versorgung des Elektronikbauteils A1 mit Energie erzeugen, wird derartige Wärme folglich über die Wärmeableitungseinrichtung 4 abgeleitet. Auf diese Weise verbessert das Elektronikbauteil A1 die Wärmeableitung von der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2.
In dem Elektronikbauteil A1 ist zwischen der zweiten Rückfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (Rückfläche 212 des zweiten Abdichtungselementes 21) und der Montagefläche 31 (Montagesubstrat 3) ein Zwischenraum vorgesehen. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die erste Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 (Vorderfläche 111 und erste freiliegende Fläche 121) und die zweite Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (Vorderfläche 211 und zweite freiliegende Fläche 221) innerhalb derselben x-y-Ebene anzuordnen, wenn die Abmessung des zweiten Hauptkörpers 20 in der z-Richtung kleiner ist als die Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 in der z-Richtung. Mit anderen Worten kann erreicht werden, dass die erste Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 und die zweite Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 sich bei einer Betrachtung in der x-Richtung überlappen. Im Gegensatz zu dem dargestellten Beispiel, wenn zwischen der zweiten Rückfläche des zweiten Hauptkörpers 20 und der Montagefläche 31 kein Zwischenraum vorgesehen ist, führt der Unterschied zwischen der Abmessung des ersten Hauptkörpers 10 in der z-Richtung und der Abmessung des zweiten Hauptkörpers 20 in der z-Richtung dazu, dass zwischen der ersten Vorderfläche und der zweiten Vorderfläche eine Stufe ausgebildet wird. In einem derartigen Fall kann jene Wärmeableitungseinrichtung 4, die für die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 gemeinsam ausgebildet ist, nicht vorgesehen werden, und es muss für jede Elektronikkomponente eine eigene bzw. separate Wärmeableitungseinrichtung vorgesehen werden. Dies führt dazu, dass die Herstellung und die Wartung des Elektronikbauteils komplizierter werden. Das Elektronikbauteil A1 eliminiert eine derartige Stufe zwischen der ersten Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 und der zweiten Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20, um die Anbringung der Wärmeableitungseinrichtung 4 zu ermöglichen, die gemeinsam für die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 ausgebildet ist, was die Herstellung und die Wartung vereinfacht.
In dem in den 1-4 gezeigten Beispiel ist der erste Hauptkörper 10 in der Abmessung in der z-Richtung und auch in der Größe bei einer Betrachtung in der Draufsicht größer als der zweite Hauptkörper 20. Demzufolge ist die erste Elektronikkomponente 1 bei der vorliegenden Ausführungsform schwerer als die zweite Elektronikkomponente 2. In dem Elektronikbauteil A1 ist der Hauptkörper der ersten Elektronikkomponente 1 direkt von dem Montagesubstrat 3 gelagert, wobei zwischen der ersten Rückfläche des ersten Hauptkörpers 10 (Rückfläche 112 des ersten Abdichtungselementes 11) und der Montagefläche 31 (Montagesubstrat 3) kein Zwischenraum vorgesehen ist und wobei die erste Rückfläche des ersten Hauptkörpers 10 in Kontakt gehalten ist mit der Montagefläche 31. Dies ist wirksam, um zu verhindern, dass die ersten Terminals 15 der ersten Elektronikkomponente 1 verbogen werden bzw. sich verbiegen.
In dem Elektronikbauteil A1 sind ausgewählte Terminals der zweiten Terminals 25 (zweite Elektronikkomponente 2) jeweils mit einem zweiten Vorsprung 253 ausgebildet. Bei einer derartigen Konfiguration greift jeder der zweiten Vorsprünge 253 an der Montagefläche 31 an, um zu verhindern, dass sich der zweite Hauptkörper 20 über die vorbestimmte Trenndistanz hinweg dem Montagesubstrat 3 annähert. Demzufolge wird die Trenndistanz T2 zwischen der zweiten Rückfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (Rückfläche 212 des zweiten Abdichtungselementes 21) und der Montagefläche 31 verlässlich aufrechterhalten.
<Zweite Ausführungsform>
Die 7-10 zeigen ein Elektronikbauteil A2 gemäß einer zweiten Ausführungsform. 7 ist eine Draufsicht auf das Elektronikbauteil A2, wobei die Wärmeableitungseinrichtung 4 durch eine imaginäre Linie gezeigt ist. 8 ist eine Vorderansicht des Elektronikbauteils A2. 9 ist eine Rückansicht des Elektronikbauteils A2. 10 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) des Elektronikbauteils A2.
Wie es in den 7-10 gezeigt ist, unterscheidet sich das Elektronikbauteil A2 von dem Elektronikbauteil A1 dahingehend, dass auch zwischen der ersten Rückfläche des ersten Hauptkörpers 10 (Rückfläche 112 des ersten Abdichtungselementes 11) und der Montagefläche 31 (Montagesubstrat 3) ein Zwischenraum vorgesehen ist.
Wie oben erwähnt, weist das Elektronikbauteil A2 einen Zwischenraum zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31 auf, wie es in den 8-10 gezeigt ist. Das heißt, bei dem Elektronikbauteil A2 ist die Trenndistanz T1 zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31 größer ausgebildet als die Trenndistanz T1 bei der ersten Ausführungsform. Demzufolge wird die Trenndistanz T2 zwischen der Rückfläche 212 und der Montagefläche 31 größer ausgebildet als die Trenndistanz T2 der ersten Ausführungsform, und zwar um den Betrag der vergrößerten Trenndistanz T1. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Trenndistanz T2 zwischen der Rückfläche 212 und der Montagefläche 31 wiederum größer als die Trenndistanz T1 zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31.
Bei dem Elektronikbauteil A2 sind die ersten Terminals 15, die in einer Draufsicht nahe den vier Ecken angeordnet sind, jeweils auf einem ersten Vorsprung 153 ausgebildet. Wie es in den 7-9 gezeigt ist, steht bei jedem dieser ersten Terminals 15 der erste Vorsprung 153 in der x-Richtung vor. Es ist anzumerken, dass die ersten Vorsprünge 153 nicht auf solche beschränkt sind, die in der x-Richtung vorstehen, und in jede beliebige Richtung vorstehen können, die orthogonal ist zu der z-Richtung. Die ersten Vorsprünge 153 haben die gleiche Form wie die zweiten Vorsprünge 253. Wie es in den 7-9 gezeigt ist, sind die ersten Vorsprünge 153 zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31 angeordnet. Der erste Vorsprung 153 kann an einem oder mehreren der ersten Terminals 15 ausgebildet sein, und kann an sämtlichen ersten Terminals 15 ausgebildet sein, um Beispiele zu nennen. Alternativ hierzu kann keines der ersten Terminals 15 mit dem ersten Vorsprung 153 ausgebildet sein. Um jedoch die Haltung bzw. Positionierung der ersten Elektronikkomponente 1 zu stabilisieren, ist es wünschenswert, dass wenigstens jene ersten Terminals 15, die bei einer Betrachtung in der Draufsicht nahe den vier Ecken angeordnet sind, mit den ersten Vorsprüngen 153 ausgestattet sind.
Wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, stehen dann, wenn die ersten Terminals 15 in die Durchgangslöcher 33 eingeführt sind, die jeweiligen unteren Ränder der ersten Vorsprünge 153 in Kontakt mit der Montagefläche 31. Genauer gesagt wird jeder der ersten Vorsprünge 153 auf dem Montagesubstrat 3 abgefangen bzw. bleibt dort hängen, derart, dass die erste Elektronikkomponente 1 an dem Montagesubstrat 3 montiert wird, wobei zwischen der Rückfläche 112 des ersten Abdichtungselementes 11 und der Montagefläche 31 ein Zwischenraum gebildet wird.
Wie bei dem Elektronikbauteil A1 beinhaltet das Elektronikbauteil A2 die Wärmeableitungseinrichtung 4, die an der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2 angebracht ist. Demzufolge verbessert das Elektronikbauteil A2 die Wärmeableitung aus der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2. Das Elektronikbauteil A1 eliminiert auch eine Stufe zwischen der ersten Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 (hauptsächlich die Vorderfläche 111 des ersten Abdichtungselementes 11) und der zweiten Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (hauptsächlich die Vorderfläche 211 des zweiten Abdichtungselementes 21), um die Anbringung jener Wärmeableitungseinrichtung 4 zu ermöglichen, die für die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 gemeinsam vorgesehen ist. Demzufolge sind die Herstellung und die Wartung des Bauteils relativ einfach.
Bei dem Elektronikbauteil A2 sind ausgewählte Terminals der ersten Terminals 15 (erste Elektronikkomponente 1) jeweils mit einem ersten Vorsprung 153 gebildet. Bei einer derartigen Anordnung greift jeder der ersten Vorsprünge 153 an der Montagefläche 31 an, um zu verhindern, dass der erste Hauptkörper 10 sich dem Montagesubstrat 3 weiter annähert. Das heißt, die Trenndistanz T1 zwischen der ersten Rückfläche des ersten Hauptkörpers 10 (Rückfläche 112 des ersten Abdichtungselementes 11) und der Montagefläche 31 wird zuverlässig aufrechterhalten.
Bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ist die Form von jedem ersten Vorsprung 153 und von jedem zweiten Vorsprung 253 nicht auf das obige Beispiel eingeschränkt, und es kann jede beliebige Form sein, die nicht durch die Durchgangslöcher 33 hindurchgeht, sondern von der Montagefläche 31 aufgehalten wird bzw. abgefangen wird. Ferner können ausgewählte Terminals der ersten Terminals 15 jeweils an einem Abschnitt oberhalb der Montagefläche 31 in der z-Richtung relativ dick sein und an einem Abschnitt unterhalb der Montagefläche 31 in der z-Richtung relativ dünn sein, und zwar anstelle einer Ausbildung von diesen mit einem ersten Vorsprung 153. In einem derartigen Fall wird der Durchmesser des relativ dicken Abschnittes größer ausgebildet als der Durchmesser der Durchgangslöcher 33. Bei einer derartigen Anordnung werden die dicken Abschnitte dieser ersten Terminals 15 auf der Montagefläche 31 abgefangen bzw. bleiben dort hängen, so dass die Trenndistanz T1 verlässlich sichergestellt wird. In ähnlicher Weise können ausgewählte Terminals der zweiten Terminals 25 auch an einem Abschnitt oberhalb der Montagefläche 31 in der z-Richtung relativ dick sein und an einem Abschnitt unterhalb der Montagefläche 31 in der z-Richtung relativ dünn ausgebildet sein, und zwar anstelle der Ausbildung mit einem zweiten Vorsprung 253. In einem derartigen Fall ist der Durchmesser des relativ dicken Abschnittes größer ausgebildet als der Durchmesser der Durchgangslöcher 33. Bei einer derartigen Anordnung werden die dicken Abschnitte dieser zweiten Terminals 25 auf der Montagefläche 31 abgefangen bzw. bleiben dort hängen, so dass die Trenndistanz T2 verlässlich sichergestellt ist.
<Dritte Ausführungsform>
Die 11-14 zeigen ein Elektronikbauteil A3 gemäß einer dritten Ausführungsform. 11 ist eine Draufsicht des Elektronikbauteils A3. 12 ist eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht des Elektronikbauteils A3. 13 ist eine Rückansicht des Elektronikbauteils A3. 14 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) des Elektronikbauteils A3.
Wie es in den 11-14 gezeigt ist, unterscheidet sich das Elektronikbauteil A3 von dem Elektronikbauteil A1 dahingehend, dass die ersten Terminals 15 der ersten Elektronikkomponente 1 und die zweiten Terminals 25 der zweiten Elektronikkomponente 2 so konfiguriert sind, dass sie vom Oberflächenmontagetyp sind.
Bei dem Montagesubstrat 3 des Elektronikbauteils A3 beinhaltet das Verbindungsmuster (nicht gezeigt) eine Vielzahl von Landemustern („land patterns“) bzw. Pads 34. Die Landemuster 34 sind elektrisch durch das Verbindungsmuster (nicht gezeigt) verbunden.
Wie oben erwähnt, ist jedes der ersten Terminals 15 und jedes der zweiten Terminals 25 so montiert, dass es vom Oberflächenmontagetyp ist. Die ersten Terminals 15 und die zweiten Terminals 25 liegen beispielsweise in der Form eines Streifens vor, wenn in der Draufsicht betrachtet.
Wie es in 14 gezeigt, ist jedes der ersten Terminals 15 teilweise abgebogen, so dass es einen Basisabschnitt, der sich von einer Seitenfläche 114 in der y-Richtung erstreckt, einen Zwischenabschnitt, der sich in der z-Richtung nach unten erstreckt, und einen Endabschnitt aufweist, der sich in der y-Richtung erstreckt. Der Endabschnitt (distales Ende ausgehend von jeder Seitenfläche 114) ist an ein relevantes bzw. zugeordnetes Landemuster 34 gebondet. In dem dargestellten Beispiel sind jedes erste Terminal 15 und ein relevantes Landemuster 34 mittels eines leitfähigen Bond-Materials 5 (z.B. Lötmittel) gebondet. Bei dem in 14 gezeigten Beispiel ist der Zwischenabschnitt in Bezug auf die z-Richtung geneigt. Der Zwischenabschnitt kann sich jedoch entlang der z-Richtung erstrecken.
Wie es in 14 gezeigt ist, ist auch jedes der zweiten Terminals 25 teilweise abgebogen, so dass es einen Basisabschnitt, der sich von einer Seitenfläche 214 in der y-Richtung erstreckt, einen Zwischenabschnitt, der sich in der z-Richtung nach unten erstreckt, und einen Endabschnitt aufweist, der sich in y-Richtung erstreckt. Der Endabschnitt (distales Ende ausgehend von jeder Seitenfläche 214) ist an ein relevantes Landemuster 34 gebondet. In dem dargestellten Beispiel sind jedes zweite Terminal 25 und ein relevantes Landemuster 34 mittels eines leitfähigen Bond-Materials 5 (z.B. Lötmittel) gebondet. In dem in 14 gezeigten Beispiel ist der Zwischenabschnitt in Bezug auf die z-Richtung geneigt. Der Zwischenabschnitt kann jedoch in der z-Richtung ausgerichtet sein.
Bei dem Elektronikbauteil A3 ist die Abmessung von jedem zweiten Terminal 25 in der z-Richtung größer ausgebildet als die Abmessung von jedem ersten Terminal 15 in der z-Richtung. Genauer gesagt ist die Abmessung von dem Zwischenabschnitt von jedem zweiten Terminal 25 in der z-Richtung größer ausgebildet als die Abmessung von dem Zwischenabschnitt von jedem ersten Terminal 15 in der z-Richtung. Eine derartige Anordnung macht die Trenndistanz T2 zwischen der Rückfläche 212 und der Montagefläche 31 in der z-Richtung größer als die Trenndistanz T1 zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31 in der z-Richtung, was es ermöglicht, dass die Vorderfläche 111 (erstes Abdichtungselement 11) und die Vorderfläche 211 (zweites Abdichtungselement 21) innerhalb derselben x-y-Ebene positioniert werden.
Wie bei den Elektronikbauteilen A1 und A2 beinhaltet das Elektronikbauteil A3 die Wärmeableitungseinrichtung 4, die an der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2 angebracht ist. Demzufolge verbessert das Elektronikbauteil A3 die Wärmeableitung aus der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2. Das Elektronikbauteil A3 eliminiert auch eine Stufe zwischen der ersten Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 (hauptsächlich die Vorderfläche 111 des ersten Abdichtungselementes 11) und der zweiten Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (hauptsächlich die Vorderfläche 211 des zweiten Abdichtungselementes 21), um die Anbringung jener Wärmeableitungseinrichtung 4 zu ermöglichen, die für die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 gemeinsam ausgebildet ist. Demzufolge sind die Herstellung und die Wartung des Bauteils relativ leicht.
<Vierte Ausführungsform>
15 zeigt ein Elektronikbauteil A4 gemäß einer vierten Ausführungsform. 15 ist eine Seitenansicht (rechtsseitige Ansicht) des Elektronikbauteils A4.
Wie es in 15 gezeigt ist, unterscheidet sich das Elektronikbauteil A4 von dem Elektronikbauteil A3 dahingehend, dass zwischen der ersten Rückfläche des ersten Hauptkörpers 10 (Rückfläche 112 des ersten Abdichtungselementes 11) und der Montagefläche 31 (Montagesubstrat 3) ein Zwischenraum vorgesehen ist.
Wie bei dem Elektronikbauteil A2 weist das Elektronikbauteil A4 einen Zwischenraum zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31 auf. Das heißt, die Trenndistanz T1 zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31 ist bei dem Elektronikbauteil A4 größer ausgebildet als die Trenndistanz T1 bei der dritten Ausführungsform. Die Trenndistanz T2 zwischen der Rückfläche 212 und der Montagefläche 31 ist größer ausgebildet als die Trenndistanz T2 bei der dritten Ausführungsform, und zwar um den Betrag der vergrößerten Trenndistanz T1 bzw. um den Betrag der Zunahme der Trenndistanz T1. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Trenndistanz T2 zwischen der Rückfläche 212 und der Montagefläche 31 ebenfalls größer als die Trenndistanz T1 zwischen der Rückfläche 112 und der Montagefläche 31.
Wie bei den Elektronikbauteilen A1-A3 beinhaltet das Elektronikbauteil A4 die Wärmeableitungseinrichtung 4, die an der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2 angebracht ist. Demzufolge verbessert das Elektronikbauteil A4 die Wärmeableitung aus der ersten Elektronikkomponente 1 und der zweiten Elektronikkomponente 2. Das Elektronikbauteil A4 eliminiert auch eine Stufe zwischen der ersten Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 (hauptsächlich die Vorderfläche 111 des ersten Abdichtungselementes 11) und der zweiten Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (hauptsächlich die Vorderfläche 211 des zweiten Abdichtungselementes 21), um die Anbringung jener Wärmeableitungseinrichtung 4 zu ermöglichen, die für die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 gemeinsam ist. Demzufolge sind die Herstellung und die Wartung des Bauteils relativ einfach.
Die erste und die zweite Ausführungsform haben jenes Beispiel gezeigt, bei dem die ersten Terminals 15 (erste Elektronikkomponente 1) und die zweiten Terminals 25 (zweite Elektronikkomponente 2) jeweils die Einführmontagestruktur haben, und die dritte und die vierte Ausführungsform haben jeweils das Beispiel gezeigt, bei dem die ersten Terminals 15 (erste Elektronikkomponente 1) und die zweiten Terminals 25 (zweite Elektronikkomponente 2) jeweils die Oberflächenmontagestruktur haben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Beispielsweise können entweder die ersten Terminals 15 oder die zweiten Terminals 25 die Einführmontagestruktur haben, während die anderen die Oberflächenmontagestruktur haben.
Die erste bis vierte Ausführungsform haben das Beispiel gezeigt, bei dem die Anzahl der ersten Halbleiterelemente Q1, die in der ersten Elektronikkomponente 1 aufgenommen sind, größer ist als die Anzahl der zweiten Halbleiterelemente Q2, die in der zweiten Elektronikkomponente 2 aufgenommen sind. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt, und die Anzahl der ersten Halbleiterelemente Q1 kann kleiner sein als die Anzahl der zweiten Halbleiterelemente Q2. In Abhängigkeit von der Performance oder dem Typ der Elemente, die als die ersten Halbleiterelemente Q1 oder die zweiten Halbleiterelemente Q2 verwendet werden, können die ersten Halbleiterelemente Q1 größer sein als das zweite Halbleiterelement Q2. In einem derartigen Fall kann die Abmessung des ersten Abdichtungselementes 11 in der z-Richtung größer ausgebildet sein als die Abmessung des zweiten Abdichtungselementes 21 in der z-Richtung, und zwar selbst dann, wenn die Anzahl der ersten Halbleiterelemente Q1 kleiner ist als die Anzahl der zweiten Halbleiterelemente Q2. Selbst in einem derartigen Fall wird eine Stufe zwischen der ersten Vorderfläche des ersten Hauptkörpers 10 (hauptsächlich Vorderfläche 111) und der zweiten Vorderfläche des zweiten Hauptkörpers 20 (hauptsächlich die Vorderfläche 211) eliminiert, und zwar durch Einstellen der Trenndistanz T2 zwischen dem zweiten Abdichtungselement 21 (Rückfläche 212) und dem Montagesubstrat 3 (Montagefläche 31) in der z-Richtung, so dass diese größer ist als die Trenndistanz T1 zwischen dem ersten Abdichtungselement 11 (Rückfläche 112) und dem Montagesubstrat 3 (Montagefläche 31) in der z-Richtung, was es ermöglicht, jene Wärmeableitungseinrichtung 4 anzubringen, die für die erste Elektronikkomponente 1 und die zweite Elektronikkomponente 2 gemeinsam ist.
Die erste bis vierte Ausführungsform haben das Beispiel gezeigt, bei dem das Elektronikbauteil A1-A4 zwei Elektronikkomponenten (erste Elektronikkomponente 1 und zweite Elektronikkomponente 2) aufweist. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt, und das Elektronikbauteil kann drei oder mehr Elektronikkomponenten aufweisen.
Das Elektronikbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen eingeschränkt. Die genaue Konfiguration von jedem Teil des Elektronikbauteils gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf beliebige Wege variiert werden. Beispielsweise beinhaltet das Elektronikbauteil gemäß der vorliegenden Offenbarung die in den nachstehenden Klauseln beschriebenen Ausführungsformen:
Klausel 1
Elektronikbauteil mit:

einer ersten Elektronikkomponente, die einen ersten Hauptkörper und eine Vielzahl von ersten Terminals aufweist, die gegenüber dem ersten Hauptkörper freiliegen;
einer zweiten Elektronikkomponente, die einen zweiten Hauptkörper und eine Vielzahl von zweiten Terminals aufweist, die gegenüber dem zweiten Hauptkörper freiliegen;
einem Montagesubstrat, das eine Montagefläche aufweist, auf der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeordnet sind; und
einer Wärmeableitungseinrichtung, die eine Anschlussfläche aufweist, an der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeschlossen bzw. angebracht sind, wobei
der erste Hauptkörper und der zweite Hauptkörper in einer Dickenrichtung zwischen dem Montagesubstrat und der Wärmeableitungseinrichtung angeordnet sind und in einer ersten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung Seite an Seite angeordnet sind,
die Montagefläche und die Anschlussfläche in der Dickenrichtung aufeinander zuweisen,
der erste Hauptkörper eine erste Vorderfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, und eine erste Rückfläche aufweist, die hin zu der der Montagefläche weist,
der zweite Hauptkörper eine zweite Vorderfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, und eine zweite Rückfläche aufweist, die hin zu der Montagefläche aufweist,
eine Abmessung des zweiten Hauptkörpers in der Dickenrichtung kleiner ist als eine Abmessung des ersten Hauptkörpers in der Dickenrichtung,
die erste Vorderfläche und die zweite Vorderfläche einander bei einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen, und
zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche ein Zwischenraum vorgesehen ist.

Klausel 2
Elektronikbauteil nach Klausel 1, wobei die erste Rückfläche und die Montagefläche in Kontakt miteinander stehen.
Klausel 3
Elektronikbauteil nach Klausel 1, wobei zwischen der ersten Rückfläche und der Montagefläche ein Zwischenraum ausgebildet ist, und
eine Trenndistanz zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche in der Dickenrichtung größer ist als eine Trenndistanz zwischen der ersten Rückfläche und der Montagefläche in der Dickenrichtung.
Klausel 4
Elektronikbauteil nach einer beliebigen der Klauseln 1-3, wobei das Montagesubstrat mit einer Vielzahl von Landemustern auf der Montagefläche gebildet ist, und
die ersten Terminals und die zweiten Terminals jeweils als teilweise abgebogene Terminals vom Oberflächenmontagetyp konfiguriert sind und jeweilige Enden haben, die an die Landemuster gebondet sind.
Klausel 5
Elektronikbauteil nach einer beliebigen der Klauseln 1-3, wobei das Montagesubstrat mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern ausgebildet ist, die das Montagesubstrat in der Dickenrichtung durchdringen, und
wobei die ersten Terminals und die zweiten Terminals jeweils als Terminals vom Einführmontagetyp konfiguriert sind und jeweilige Enden haben, die sich in der Dickenrichtung erstrecken und in die Durchgangslöcher eingeführt sind.
Klausel 6
Elektronikbauteil nach Klausel 5, wobei eines oder mehrere der zweiten Terminals einen Vorsprung aufweist bzw. aufweisen, der zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche angeordnet ist und in einer Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung vorsteht.
Klausel 7
Elektronikbauteil nach einer beliebigen der Klauseln 1-6, wobei die erste Vorderfläche und die zweite Vorderfläche mittels eines Klebstoffs an die Anschlussfläche der Wärmeableitungseinrichtung gebondet sind.
Klausel 8
Elektronikbauteil nach einer beliebigen der Klauseln 1-7, wobei der erste Hauptkörper eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen und ein erstes Abdichtungselement aufweist, das die ersten Halbleiterelemente abdeckt, und
wobei die Vielzahl von ersten Terminals ein erstes Leistungs-Terminal beinhalten, das elektrisch mit den ersten Halbleiterelementen verbunden ist.
Klausel 9
Elektronikbauteil nach Klausel 8, wobei der erste Hauptkörper ferner ein erstes Steuerelement beinhaltet, das ein Ansteuern von jedem der ersten Halbleiterelemente steuert, wobei das erste Steuerelement mit dem ersten Abdichtungselement abgedeckt ist, und
wobei die Vielzahl von ersten Terminals ein erstes Steuer-Terminal beinhalten, das elektrisch mit dem ersten Steuerelement verbunden ist.
Klausel 10
Elektronikbauteil nach Klausel 9, wobei die erste Elektronikkomponente ein Leistungsmodul ist.
Klausel 11
Elektronikbauteil nach einer beliebigen der Klauseln 8-10, wobei der erste Hauptkörper ferner ein erstes Trägersubstrat aufweist, das zumindest die ersten Halbleiterelemente lagert, und
wobei das erste Trägersubstrat eine erste Trägerfläche aufweist, die hin zu der Montagefläche weist und auf der die ersten Halbleiterelemente montiert sind.
Klausel 12
Elektronikbauteil nach Klausel 11, wobei das erste Abdichtungselement eine erste Abdichtungsfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist,
wobei das erste Trägersubstrat ferner eine erste freiliegende Fläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist und die gegenüber der ersten Abdichtungsfläche freigelegt ist, und
wobei die erste Abdichtungsfläche und die erste freiliegende Fläche bündig miteinander ausgerichtet sind und die erste Vorderfläche bilden.
Klausel 13
Elektronikbauteil nach einer beliebigen der Klauseln 8-12, wobei der zweite Hauptkörper eines oder mehrere zweite Halbleiterelemente aufweist, die in einer geringeren Anzahl vorliegen als die ersten Halbleiterelemente, und ein zweites Abdichtungselement aufweist, das die zweiten Halbleiterelemente bedeckt, und
wobei die zweiten Terminals ein zweites Leistungs-Terminal beinhalten, das elektrisch mit dem einen oder mehreren zweiten Halbleiterelementen verbunden ist.
Klausel 14
Elektronikbauteil nach Klausel 13, wobei der zweite Hauptkörper ferner ein zweites Steuerelement aufweist, das das Ansteuern von jedem des einen oder der mehreren zweiten Halbleiterelemente steuert,
wobei das zweite Steuerelement mit dem zweiten Abdichtungselement bedeckt ist, und
wobei die Vielzahl von zweiten Terminals ein zweites Steuer-Terminal aufweisen, das elektrisch mit dem zweiten Steuerelement verbunden ist.
Klausel 15
Elektronikbauteil nach Klausel 14, wobei die zweite Elektronikkomponente ein Leistungsmodul ist.
Klausel 16
Elektronikbauteil nach einer beliebigen der Klauseln 13-15, wobei der zweite Hauptkörper ferner ein zweites Trägersubstrat aufweist, das das eine oder die mehreren zweiten Halbleiterelemente lagert, und
wobei das zweite Trägersubstrat eine zweite Trägerfläche aufweist, die hin zu der Montagefläche weist und auf der das eine oder die mehreren zweiten Halbleiterelemente montiert sind.
Klausel 17
Elektronikbauteil nach Klausel 16, wobei das zweite Abdichtungselement eine zweite Abdichtungsfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist,
wobei das zweite Trägersubstrat ferner eine zweite freiliegende Fläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist und die gegenüber der zweiten Abdichtungsfläche freigelegt ist, und
wobei die zweite Abdichtungsfläche und die zweite freiliegende Fläche bündig miteinander ausgerichtet sind und die zweite Vorderfläche bilden.
Bezugszeichenliste

A1-A4: Elektronikbauteil
1: Erste Elektronikkomponente
M1: Erstes Steuerelement
Q1: Erstes Halbleiterelement
T11, T12: Erstes Terminal
T11a, T11b: Eingangs-Terminal
T11c: Ausgangs-Terminal
T11d: Erfassungs-Terminal
10: Erster Hauptkörper
11: Erstes Abdichtungselement
111: Vorderfläche
112: Rückfläche
113, 114: Seitenflächen
12: Erstes Trägersubstrat
121: Erste freiliegende Fläche
122: Erste Trägerfläche
15: Erstes Terminal
151: Erstes Leistungs-Terminal
152: Erstes Steuer-Terminal
153: Erster Vorsprung
2: Zweite Elektronikkomponente
M2: Zweites Steuerelement
Q2: Zweites Halbleiterelement
T21, T22: Zweites Terminal
T21a, T21b: Eingangs-Terminal
T21c: Ausgangs-Terminal
T21d: Erfassungs-Terminal
20: Zweiter Hauptkörper
21: Zweites Abdichtungselement
22: Zweites Trägersubstrat
25: Zweites Terminal
211: Vorderfläche
212: Rückfläche
213: Seitenfläche
214: Seitenfläche
221: Zweite freiliegende Fläche
222: Zweite Trägerfläche
251: Zweites Leistungs-Terminal
252: Zweites Steuer-Terminal
253: Zweiter Vorsprung
3: Montagesubstrat
31: Montagefläche
33: Durchgangsloch
34: Landemuster
4: Wärmeableitungseinrichtung
41: Anschlussfläche bzw. Anbringungsfläche
5: Leitfähiges Bond-Material

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014090006 A [0004]

Claims

Elektronikbauteil mit: einer ersten Elektronikkomponente, die einen ersten Hauptkörper und eine Vielzahl von ersten Terminals aufweist, die gegenüber dem ersten Hauptkörper freiliegen; einer zweiten Elektronikkomponente, die einen zweiten Hauptkörper und eine Vielzahl von zweiten Terminals aufweist, die gegenüber dem zweiten Hauptkörper freiliegen; einem Montagesubstrat, das eine Montagefläche aufweist, auf der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeordnet sind; und einer Wärmeableitungseinrichtung, die eine Anschlussfläche aufweist, an der die erste Elektronikkomponente und die zweite Elektronikkomponente angeschlossen bzw. angebracht sind, wobei der erste Hauptkörper und der zweite Hauptkörper in einer Dickenrichtung zwischen dem Montagesubstrat und der Wärmeableitungseinrichtung angeordnet sind und in einer ersten Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung Seite an Seite angeordnet sind, die Montagefläche und die Anschlussfläche in der Dickenrichtung aufeinander zuweisen, der erste Hauptkörper eine erste Vorderfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, und eine erste Rückfläche aufweist, die hin zu der der Montagefläche weist, der zweite Hauptkörper eine zweite Vorderfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, und eine zweite Rückfläche aufweist, die hin zu der Montagefläche aufweist, eine Abmessung des zweiten Hauptkörpers in der Dickenrichtung kleiner ist als eine Abmessung des ersten Hauptkörpers in der Dickenrichtung, die erste Vorderfläche und die zweite Vorderfläche einander bei einer Betrachtung in der ersten Richtung überlappen, und zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche ein Zwischenraum vorgesehen ist.
Elektronikbauteil nach Anspruch 1, wobei die erste Rückfläche und die Montagefläche in Kontakt miteinander stehen.
Elektronikbauteil nach Anspruch 1, wobei zwischen der ersten Rückfläche und der Montagefläche ein Zwischenraum ausgebildet ist, und eine Trenndistanz zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche in der Dickenrichtung größer ist als eine Trenndistanz zwischen der ersten Rückfläche und der Montagefläche in der Dickenrichtung.
Elektronikbauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 1-3, wobei das Montagesubstrat mit einer Vielzahl von Landemustern auf der Montagefläche gebildet ist, und die ersten Terminals und die zweiten Terminals jeweils als teilweise abgebogene Terminals vom Oberflächenmontagetyp konfiguriert sind und jeweilige Enden haben, die an die Landemuster gebondet sind.
Elektronikbauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 1-3, wobei das Montagesubstrat mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern ausgebildet ist, die das Montagesubstrat in der Dickenrichtung durchdringen, und wobei die ersten Terminals und die zweiten Terminals jeweils als Terminals vom Einführmontagetyp konfiguriert sind und jeweilige Enden haben, die sich in der Dickenrichtung erstrecken und in die Durchgangslöcher eingeführt sind.
Elektronikbauteil nach Anspruch 5, wobei eines oder mehrere der zweiten Terminals einen Vorsprung aufweist bzw. aufweisen, der zwischen der zweiten Rückfläche und der Montagefläche angeordnet ist und in einer Richtung orthogonal zu der Dickenrichtung vorsteht.
Elektronikbauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 1-6, wobei die erste Vorderfläche und die zweite Vorderfläche mittels eines Klebstoffs an die Anschlussfläche der Wärmeableitungseinrichtung gebondet sind.
Elektronikbauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 1-7, wobei der erste Hauptkörper eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen und ein erstes Abdichtungselement aufweist, das die ersten Halbleiterelemente abdeckt, und wobei die Vielzahl von ersten Terminals ein erstes Leistungs-Terminal beinhalten, das elektrisch mit den ersten Halbleiterelementen verbunden ist.
Elektronikbauteil nach Anspruch 8, wobei der erste Hauptkörper ferner ein erstes Steuerelement beinhaltet, das ein Ansteuern von jedem der ersten Halbleiterelemente steuert, wobei das erste Steuerelement mit dem ersten Abdichtungselement abgedeckt ist, und wobei die Vielzahl von ersten Terminals ein erstes Steuer-Terminal beinhalten, das elektrisch mit dem ersten Steuerelement verbunden ist.
Elektronikbauteil nach Anspruch 9, wobei die erste Elektronikkomponente ein Leistungsmodul ist.
Elektronikbauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 8-10, wobei der erste Hauptkörper ferner ein erstes Trägersubstrat aufweist, das zumindest die ersten Halbleiterelemente lagert, und wobei das erste Trägersubstrat eine erste Trägerfläche aufweist, die hin zu der Montagefläche weist und auf der die ersten Halbleiterelemente montiert sind.
Elektronikbauteil nach Anspruch 11, wobei das erste Abdichtungselement eine erste Abdichtungsfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, wobei das erste Trägersubstrat ferner eine erste freiliegende Fläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist und die gegenüber der ersten Abdichtungsfläche freigelegt ist, und wobei die erste Abdichtungsfläche und die erste freiliegende Fläche bündig miteinander ausgerichtet sind und die erste Vorderfläche bilden.
Elektronikbauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 8-12, wobei der zweite Hauptkörper eines oder mehrere zweite Halbleiterelemente aufweist, die in einer geringeren Anzahl vorliegen als die ersten Halbleiterelemente, und ein zweites Abdichtungselement aufweist, das die zweiten Halbleiterelemente bedeckt, und wobei die zweiten Terminals ein zweites Leistungs-Terminal beinhalten, das elektrisch mit dem einen oder mehreren zweiten Halbleiterelementen verbunden ist.
Elektronikbauteil nach Anspruch 13, wobei der zweite Hauptkörper ferner ein zweites Steuerelement aufweist, das das Ansteuern von jedem des einen oder der mehreren zweiten Halbleiterelemente steuert, wobei das zweite Steuerelement mit dem zweiten Abdichtungselement bedeckt ist, und wobei die Vielzahl von zweiten Terminals ein zweites Steuer-Terminal aufweisen, das elektrisch mit dem zweiten Steuerelement verbunden ist.
Elektronikbauteil nach Anspruch 14, wobei die zweite Elektronikkomponente ein Leistungsmodul ist.
Elektronikbauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 13-15, wobei der zweite Hauptkörper ferner ein zweites Trägersubstrat aufweist, das das eine oder die mehreren zweiten Halbleiterelemente lagert, und wobei das zweite Trägersubstrat eine zweite Trägerfläche aufweist, die hin zu der Montagefläche weist und auf der das eine oder die mehreren zweiten Halbleiterelemente montiert sind.
Elektronikbauteil nach Anspruch 16, wobei das zweite Abdichtungselement eine zweite Abdichtungsfläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist, wobei das zweite Trägersubstrat ferner eine zweite freiliegende Fläche aufweist, die hin zu der Anschlussfläche weist und die gegenüber der zweiten Abdichtungsfläche freigelegt ist, und wobei die zweite Abdichtungsfläche und die zweite freiliegende Fläche bündig miteinander ausgerichtet sind und die zweite Vorderfläche bilden.