RU2201659C2 - Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства - Google Patents

Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства Download PDF

Info

Publication number
RU2201659C2
RU2201659C2 RU99109972/09A RU99109972A RU2201659C2 RU 2201659 C2 RU2201659 C2 RU 2201659C2 RU 99109972/09 A RU99109972/09 A RU 99109972/09A RU 99109972 A RU99109972 A RU 99109972A RU 2201659 C2 RU2201659 C2 RU 2201659C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
heat sink
heat
solder
conducting
Prior art date
Application number
RU99109972/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99109972A (ru
Inventor
Бернд ВЕБЕР
Дитмар ХОФЗЭСС
Вернер БУТШКАУ
Томас ДИТРИХ
Петер ШИФЕР
Original Assignee
Роберт Бош Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роберт Бош Гмбх filed Critical Роберт Бош Гмбх
Publication of RU99109972A publication Critical patent/RU99109972A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2201659C2 publication Critical patent/RU2201659C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3677—Wire-like or pin-like cooling fins or heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H05K1/0206—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate by printed thermal vias
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09781—Dummy conductors, i.e. not used for normal transport of current; Dummy electrodes of components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20—Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/2036—Permanent spacer or stand-off in a printed circuit or printed circuit assembly

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

В изобретении описано устройство, состоящее из подложки и теплоотвода, причем подложка имеет на первой стороне по меньшей мере один мощный схемный компонент, смонтированный на первом печатном проводнике большой площади, а на второй стороне, противоположной стороне размещения мощного схемного компонента, имеет второй печатный проводник большой площади, который теплопроводящими межслойными соединениями соединен с первым печатным проводником, при этом подложка второй стороной установлена на теплоотводе с обеспечением теплопроводного контакта между ними. С целью обеспечить в таком устройстве эффективную теплопередачу от подложки к теплоотводу и одновременно предотвратить нежелательный электрический контакт между находящимися под напряжением печатными проводниками в изобретении предлагается устанавливать подложку на теплоотвод с расположенными на ее второй стороне распорками, которые удерживают эту подложку на заданном расстоянии от теплоотвода, при этом зазор между подложкой и теплоотводом, ширина которого определяется указанным расстоянием, заполняют теплопроводящим наполнителем. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Уровень техники
Изобретение относится к устройству, состоящему из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения, а также к способу изготовления такого устройства.
Устройство вышеуказанного типа уже известно, например, из DE 19528632 А1. В качестве подложки в этом устройстве используется печатная плата, на верхней стороне которой выполнена электрическая схема, содержащая по меньшей мере один мощный схемный компонент, выделяющий в процессе работы сравнительно большое количество тепла. Под мощными схемными компонентами на печатной плате имеются межслойные соединения, которые отводят к нижней стороне этой печатной платы тепло, выделяемое мощными схемными компонентами. Между нижней стороной печатной платы и корпусом блока управления, служащим теплоотводом, расположен теплопроводящий наполнитель. При работе устройства тепло, выделяемое мощными схемными компонентами, отводится через межслойные соединения к нижней стороне печатной платы, а оттуда через теплопроводящий наполнитель - к корпусу, служащему теплоотводом. Недостаток этого устройства состоит в том, что токопроводящие дорожки (или полоски) на нижней стороне печатной платы в процессе сборки, когда печатную плату устанавливают в корпус блока управления, могут соприкоснуться с теплоотводом. Обусловленное таким соприкосновением короткое замыкание может повредить или даже разрушить чувствительные электронные компоненты схемы, выполненной на печатной плате.
Далее, в DE 19723409 описано устройство с подложкой и теплоотводом. В этом устройстве на верхней стороне печатной платы мощный схемный компонент смонтирован на печатном проводнике большой площади, который межслойными соединениями соединен с печатным проводником также большой площади на нижней стороне печатной платы. На нижнюю сторону печатной платы под расположенный на ней печатный проводник большой площади нанесен металлический слой, который отделен от этого проводника изоляционным слоем и который в свою очередь через используемую при групповой пайке маску для защиты от припоя контактирует с выполняющей функцию теплоотвода корпусной деталью блока управления. Хотя в таком устройстве благодаря изоляционному слою и предотвращается электрический контакт между печатными проводниками и теплоотводом, тем не менее недостаток этого устройства следует усматривать в том, что изоляционный слой и дополнительный металлический слой затрудняют непосредственную передачу тепла к теплоотводу, увеличивают габариты этого устройства, а также удорожают процесс изготовления последнего.
Преимущества изобретения
Преимущество предлагаемого решения с отличительными признаками п.1 формулы изобретения состоит в том, что оно позволяет устранить недостатки, присущие известному устройству. Согласно изобретению на противоположной мощным схемным компонентам стороне подложки предлагается предусмотреть распорки, а промежуток между подложкой и теплоотводом заполнить теплопроводящим наполнителем, при этом преимущество такого решения заключается в том, что, во-первых, достигается эффективная теплопередача от подложки к теплоотводу, а, во-вторых, надежно предотвращается нежелательный электрический контакт между находящимися на этой стороне подложки токопроводящими печатными проводниками и теплоотводом. Кроме того, предлагаемое в изобретении решение позволяет сделать устройство очень компактным. При этом сокращаются расходы на изготовление устройства, поскольку отсутствует необходимость в дополнительных слоях, таких как, например, дополнительный изоляционный слой или дополнительный металлический слой, нанесенный на этот изоляционный слой.
Кроме того, особенно предпочтительно выполнять распорки в виде проводящих плоских элементов на нижней стороне подложки и покрывать их определенным количеством припоя, при этом для изготовления таких распорок и прежде всего при двухстороннем монтаже на подложке отпадает необходимость в дополнительной технологической операции. Такие проводящие плоские элементы можно изготавливать и покрывать припоем совместно с контактными площадками, предназначенными для подсоединения электронных схемных компонентов, монтируемых на нижней стороне подложки.
Далее, на противоположную мощным схемным компонентам сторону подложки предлагается наносить слой резиста для защиты от припоя, при этом такой резист препятствует случайному попаданию припоя при его нанесении на не предназначенные для него места.
Если мощный схемный компонент и теплоотвод находятся под одним потенциалом, то проводящие плоские элементы предпочтительно выполнять непосредственно на втором печатном проводнике большой площади за одно целое с ним, что позволяет улучшить теплопередачу.
Кроме того, в качестве теплопроводящего наполнителя, заполняющего промежуток между подложкой и теплоотводом, предпочтительно использовать теплопроводящий клей или теплопроводящую клейкую пленку, которые обеспечивают также механическое крепление подложки к теплоотводу.
Прилегающие к теплоотводу распорки предпочтительно также использовать в качестве электрических выводов для соединения подложки через теплоотвод с "массой" и для улучшения электромагнитной совместимости (ЭМС).
В изобретении предлагается также способ изготовления устройства, состоящего из подложки и теплоотвода. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что при его осуществлении и прежде всего в случае использования подложек, предназначенных для двухстороннего монтажа, не требуются дополнительные технологические операции. Проводящие плоские элементы могут быть изготовлены совместно с печатными проводниками, выполняемыми на второй стороне подложки. Необходимое для формирования распорок нанесение припоя на проводящие плоские элементы можно проводить одноврменно с нанесением припоя на контактные площадки, предназначенные для подсоединения электронных схемных компонентов, что делает способ особенно экономичным, поскольку изготовление распорок практически не связано с дополнительными затратами.
Припой предпочтительно наносить в виде пасты на проводящие плоские элементы печатным методом, поскольку такая технология наиболее пригодна для нанесения определенного количества припоя и позволяет легко управлять этим процессом. На последующей стадии пайки оплавлением припоя последний, расплавляясь, образует распорки, высота которых определяется количеством этого нанесенного припоя. Эту стадию пайки оплавлением припоя предпочтительно проводить совместно с аналогичной пайкой оплавлением припоя, используемой для соединения компонентов поверхностного монтажа (ПМ-компонентов) с контактными площадками на подложке.
Наиболее целесообразно сначала нанести на теплоотвод теплопроводящий клей или наклеить на него теплопроводящую клейкую пленку, а затем при сборке подложки с этим покрытым клеем, соответственно клейкой пленкой, теплоотводом прижать ее к последнему с таким усилием, чтобы распорки вдавились в клей, причем эти распорки можно вдавить и на такую глубину, чтобы они контактировали своим слоем припоя с теплоотводом.
Чертежи
Ниже изобретение более подробно поясняется на примере нескольких вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - упрощенный вид в поперечном сечении известного из уровня техники устройства с изоляционным слоем и дополнительной медной пластиной,
на фиг.2 - упрощенный вид в поперечном сечении предлагаемого в изобретении устройства и
на фиг.3 - упрощенный вид в поперечном сечении предлагаемого устройства согласно второму варианту выполнения.
Описание вариантов выполнения
На фиг.1 показано известное устройство для отвода выделяемого мощным компонентом электрической схемы тепла в блоке управления. На первой, верхней, стороне 8 печатной платы 2 имеется первый печатный проводник 10 большой площади, а на второй, нижней, стороне 9 - второй печатный проводник 11 также большой площади. Первый печатный проводник 10 и второй печатный проводник 11 соединены друг с другом несколькими проходящими сквозь печатную плату межслойными соединениями 4, обеспечивающими эффективную теплопередачу между этими проводниками. На первом печатном проводнике 10 смонтирован мощный схемный компонент 3, например компонент поверхностного монтажа (ПМ-компонент), выводы 14 которого электрически соединены с другими печатными проводниками 12, выполненными на верхней стороне 8 печатной платы 2 и изолированными от печатного проводника 10. Для упрощения на чертеже показан только один такой печатный проводник 12. На нижней стороне 9 также расположены другие токопроводящие дорожки 13, которые расположены изолированно от второго печатного проводника 11. Кроме того, на нижней стороне 9 предусмотрены другие, не показанные на чертеже ПМ-компоненты, которые припаяны к не показанным контактным площадкам на нижней стороне печатной платы. Далее, снизу ко второму печатному проводнику 11 и токопроводящим дорожкам 13 через электроизоляционный теплопроводящий слой 5 примыкает медная пластина 6, служащая теплостоком. Медная пластина 6 в свою очередь покрыта слоем резиста (лака) 15 для защиты от припоя, который при нанесении припоя на контактные площадки для ПМ-компонентов препятствует осаждению этого припоя на медную пластину. Ниже слоя этого резиста 15 расположен слой наполнителя из теплопроводящего клея 7, нанесенного на служащую теплоотводом нижнюю корпусную деталь 1 корпуса блока управления. Кроме того, согласно известному решению медную пластину можно также прижимать непосредственно к теплоотводу с помощью резьбовых крепежных элементов. В любом случае выделяемое мощным схемным компонентом 3 тепло отводится через межслойные соединения к печатному проводнику 11 и далее через изоляционный слой 5 - к медной пластине 6. От медной пластины тепло через слой резиста 15 передается на теплоотвод 1 либо напрямую, либо через слой теплопроводящего клея 7. Если бы печатная плата 2 непосредственно соприкасалась с теплоотводом, т.е. если бы не были предусмотрены изоляционный слой 5 и служащая теплостоком медная пластина 6, то короткое замыкание между токопроводящими дорожками 13 могло бы привести к повреждению схемных компонентов. Однако недостаток устройства, показанного на фиг. 1, состоит прежде всего в том, что для нанесения изоляционного слоя 5 и установки дополнительной медной пластины 6 требуются две дополнительные отдельные технологические операции.
На фиг. 2 показано предлагаемое в изобретении устройство, служащее для отвода тепла от мощного схемного компонента и устанавливаемое предпочтительно в электронный блок управления транспортного средства. В таком устройстве по меньшей мере один мощный схемный компонент, например мощный полупроводниковый прибор, смонтирован на печатном проводнике 10 большой площади на верхней стороне 8 подложки 2, которая может представлять собой печатную плату, гибридную ИС и т.п. и которая служит основанием, на котором монтируются электронные компоненты электрической схемы и выполняется проводящий рисунок. В показанном на фиг.2 варианте выполнения подложка 2 представляет собой печатную плату с двухсторонним монтажом. Как показано далее на фиг.2, вывод 14 мощного схемного компонента 3 электрически соединен с изолированным от печатного проводника 10 присоединительным печатным проводником 12 на верхней стороне 8 печатной платы 2. На нижнюю сторону 9 печатной платы 2 нанесен второй печатный проводник 11 большой площади, который межслойными соединениями 4, обеспечивающими передачу тепла, соединен с первым печатным проводником 10 на верхней стороне 8. Кроме того, на нижней стороне 9 предусмотрены и другие, но не показанные на чертеже печатные проводники электрической схемы, а также некоторые контактные площадки для ПМ-компонентов. Согласно фиг. 2 на нижней стороне 9 печатной платы 2 предусмотрены также токопроводящие плоские элементы 17, которые могут быть изготовлены на нижней стороне печатной платы вместе с остальными печатными проводниками и контактными площадками и из того же самого материала. Указанные плоские элементы можно изготовить по обычной технологии. В показанном на фиг.2 варианте выполнения напряжение от мощного схемного компонента 3 через межслойные соединения 4 передается на второй печатный проводник 11 большой площади. Поэтому токопроводящие плоские элементы 17 расположены на подложке изолированно от печатного проводника 11. Далее, на нижнюю сторону 9 печатной платы известным образом нанесен слой резиста 15 для защиты от припоя, причем места расположения плоских элементов 17 и не показанных контактных площадок для ПМ-компонентов оставлены свободными, не покрытыми слоем этого резиста. При изготовлении показанного на фиг.2 устройства печатную плату 2 устанавливают нижней стороной 9 вверх, а затем в ходе выполнения соответствующей технологической операции на нее печатным методом наносят припойную пасту. При этом на плоские элементы 17 и на контактные площадки для ПМ-компонентов наносят припой. Резист 15 препятствует попаданию припоя на другие части схемы. После нанесения припоя печатным методом печатную плату 2 подают в устройство для монтажа навесных элементов на печатную плату, которое вдавливает ПМ-компоненты в нанесенную на контактные площадки припойную пасту на обращенной вверх нижней стороне 9 печатной платы. Затем печатную плату подают на установку пайки оплавлением, в которой припой расплавляется. При этом предпочтительно, чтобы одновременно с припаиванием ПМ-компонентов к контактным площадкам происходило образование распорок 17-18. Достигается это благодаря тому, что нанесенный печатным методом на токопроводящие плоские элементы 17 припой 18, расплавляясь в печи для пайки оплавлением припоя, под действием поверхностного натяжения на плоских элементах 17 образует бугорки или скругленные выступы определенной величины, форма которых зависит только от размера этих токопроводящих плоских элементов 17 и количества нанесенного печатным методом припоя. Описанный способ позволяет прежде всего выполнять все распорки с одинаковой, точно заданной высотой. Особое преимущество при этом заключается в том, что для изготовления распорок отпадает необходимость в дополнительной технологической операции, поскольку на печатные платы с двухсторонним монтажом в любом случае необходимо наносить припойную пасту печатным методом и подвергать их пайке оплавлением припоя. Однако вместо вышеописанного способа изготовления токопроводящие плоские элементы можно также смачивать расплавленным припоем, например, в ванне для пайки волной припоя. Существенным является лишь то, что распорки получают точно заданной высоты. После изготовления распорок 17-18 на теплоотвод 1 с помощью дозатора наносят слой теплопроводящего клея 7. В другом варианте вместо клея можно использовать клейкую с двух сторон теплопроводящую пленку. Теплоотводом обычно служит корпусная деталь блока управления, например нижняя корпусная деталь. Печатную плату 2 обращенной к теплоотводу 1 нижней стороной 9 накладывают на слой клея и прижимают к теплоотводу 1 с таким усилием, чтобы распорки 17-18 вдавились в клей 7. При этом они могут соприкасаться с теплоотводом 1, удерживая тем самым нижнюю сторону печатной платы на минимальном расстоянии от теплоотвода. Схемные компоненты, смонтированные на нижней стороне печатной платы, размещаются при этом в не показанном на фиг.2 ваннообразном углублении в нижней корпусной детали корпуса блока управления. Благодаря распоркам 17-18 между нижней стороной печатной платы и теплоотводом образуется определенный зазор, который, как показано на фиг. 2, полностью заполнен клеем 7. Поскольку распорки можно выполнить определенной малой высоты, для указанного зазора можно также подобрать минимальную ширину, при которой теплоотвод еще не будет касаться нижней стороны печатной платы, а теплопередача к нему будет оптимальной.
Устройство, показанное на фиг.2, можно изготовить и иным способом, отличным от описанного выше, при этом, например, печатную плату 2 с распорками 17-18 можно сначала установить на теплоотвод и лишь затем заполнить зазор между нижней стороной печатной платы и теплоотводом клеем, обладающим способностью к капиллярному течению.
Распорки 17-18 также могут служить для ЭМС-защиты (электромагнитной совместимости) устройства. Поскольку распорки выполнены из токопроводящего материала, они обеспечивают электрический контакт с теплоотводом, т.е. распорки и теплоотвод находятся под одним и тем же потенциалом. Если по меньшей мере некоторые из токопроводящих плоских элементов 17 соединить с печатными проводниками электрической схемы, то через распорки печатную плату можно наикратчайшим и, следовательно, характеризующимся малым излучением путем электрически замкнуть на "массу", т.е. на корпус.
Еще один вариант выполнения предлагаемого устройства показан на фиг.3. На этом чертеже и на фиг.2 одинаковые детали и элементы обозначены одинаковыми позициями. Показанное на фиг.3 устройство отличается от устройства по фиг. 2 тем, что мощный схемный компонент 3 и теплоотвод находятся под одним потенциалом. Поэтому в варианте по фиг.3 токопроводящие плоские элементы 17 предпочтительно интегрировать непосредственно во второй печатный проводник 11 подложки 2. На вторую сторону 9 подложки 2 нанесен в виде маски резист 15 для защиты от припоя, в слое которого имеются отверстия, которыми определяются контуры токопроводящих плоских элементов 17, которыми в этом варианте служит нижняя поверхность печатного проводника 11, обращенная к теплоотводу. На этих плоских элементах при изготовлении предлагаемого устройства по описанной выше технологии образуются скругленные выступы из припоя 18. Затем подложку, нанеся на нее предварительно слой клея 7, накладывают на теплоотвод 1. Поскольку мощный схемный компонент 3, печатный проводник 11 и теплоотвод 1 находятся под одним потенциалом, распорки 17-18 не создают короткого замыкания. Расположение выступов из припоя 18 непосредственно на втором печатном проводнике 11 позволяет улучшить теплопередачу в сравнении с вариантом по фиг.2.

Claims (9)

1. Устройство, предназначенное прежде всего для применения в электронном блоке управления и состоящее из подложки (2) и теплоотвода (1), причем подложка (2) имеет на первой стороне (8) по меньшей мере один мощный схемный компонент (3), смонтированный на первом печатном проводнике (10) большой площади, а на второй стороне (9), противоположной стороне размещения мощного схемного компонента (3), имеет второй печатный проводник (11) большой площади, при этом первый печатный проводник (10) и второй печатный проводник (11) соединены друг с другом по меньшей мере одним теплопроводящим межслойным соединением (4), а подложка (2) второй стороной (9) установлена на теплоотводе (1) с обеспечением теплопроводного контакта между ними, отличающееся тем, что подложка (2) контактирует с теплоотводом (1) через расположенные на ее второй стороне (9) распорки (17-18), которые удерживают эту подложку (2) на заданном расстоянии от теплоотвода (1), при этом зазор между подложкой (2) и теплоотводом (1), ширина которого определяется указанным расстоянием, заполнен теплопроводящим наполнителем (7).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распорки образованы проводящими плоскими элементами (17), расположенными на второй стороне (9) подложки (2), и припоем (18), определенным количеством которого покрыты эти проводящие плоские элементы (17).
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вторая сторона (9) подложки (2) покрыта слоем резиста (15) для защиты от припоя с оставлением свободными по меньшей мере тех участков, на которых расположены проводящие плоские элементы (17).
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что мощный схемный компонент (3) и теплоотвод (1) находятся под одним электрическим потенциалом, а проводящие плоские элементы (17) образованы той стороной второго печатного проводника (11) большой площади, которая обращена к теплоотводу (фиг. 3).
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве теплопроводящего наполнителя (7) используется отверждаемый теплопроводящий клей или клейкая с двух сторон теплопроводящая пленка.
6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что места контакта между покрытыми припоем (18) проводящими плоскими элементами (17) и теплоотводом (1) одновременно служат для соединения подложки (2) через теплоотвод с "массой".
7. Способ изготовления устройства, состоящего из подложки (2) и теплоотвода (1), причем подложка (2) имеет на первой стороне (8) по меньшей мере один мощный схемный компонент (3), смонтированный на первом печатном проводнике (10) большой площади, а на второй стороне (9), противоположной стороне размещения мощного схемного компонента (3), имеет второй печатный проводник (11) большой площади, при этом первый печатный проводник (10) и второй печатный проводник (11) соединяют друг с другом по меньшей мере одним теплопроводящим межслойным соединением (4), а подложку (2) второй стороной (9) устанавливают на теплоотвод (1) с обеспечением теплопроводного контакта между ними, отличающийся тем, что вторую сторону (9) подложки подготавливают к выполнению на ней проводящих плоских элементов (17), затем на вторую сторону (9) подложки (2) наносят слой резиста (15) для защиты от припоя, оставляя свободными по меньшей мере те участки, на которых расположены проводящие плоские элементы (17), после чего проводящие плоские элементы (17) покрывают определенным количеством припоя (18) с получением распорок (17-18), высота которых определяется количеством нанесенного припоя, и подложку (2) устанавливают распорками (17-18) на теплоотвод (1), заполняя при этом зазор между второй стороной (9) подложки (2) и теплоотводом (1) теплопроводящим наполнителем (7).
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что припой (18) наносят в виде пасты на проводящие плоские элементы (17) печатным методом и на следующей стадии подложку (2) помещают в соответствующее устройство для пайки оплавлением припоя, где происходит оплавление припоя с получением распорок (17-18).
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что на теплоотвод (1) вначале в качестве теплопроводящего наполнителя (7) наносят теплопроводящий отверждаемый клей либо клейкую с двух сторон теплопроводящую пленку, а затем подложку (2) устанавливают на покрытый клеем (7) теплоотвод таким образом, что распорки (17-18) вдавливаются в слой этого клея (7), при этом они слоем припоя (18) могут соприкасаться с теплоотводом (1).
RU99109972/09A 1997-08-25 1998-06-12 Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства RU2201659C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19736962A DE19736962B4 (de) 1997-08-25 1997-08-25 Anordnung, umfassend ein Trägersubstrat für Leistungsbauelemente und einen Kühlkörper sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE19736962.6 1997-08-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99109972A RU99109972A (ru) 2001-03-10
RU2201659C2 true RU2201659C2 (ru) 2003-03-27

Family

ID=7840102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99109972/09A RU2201659C2 (ru) 1997-08-25 1998-06-12 Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6226183B1 (ru)
EP (1) EP0934687B1 (ru)
JP (1) JP3897824B2 (ru)
KR (1) KR100503399B1 (ru)
CN (1) CN1134063C (ru)
AU (1) AU727105B2 (ru)
BR (1) BR9806147B1 (ru)
DE (2) DE19736962B4 (ru)
RU (1) RU2201659C2 (ru)
TW (1) TW396560B (ru)
WO (1) WO1999011107A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677633C1 (ru) * 2017-12-12 2019-01-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом
RU2725647C2 (ru) * 2015-10-07 2020-07-03 Керамтек Гмбх Схема с двухсторонним охлаждением

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191477B1 (en) * 1999-02-17 2001-02-20 Conexant Systems, Inc. Leadless chip carrier design and structure
DE19919781A1 (de) * 1999-04-30 2000-11-09 Wuerth Elektronik Gmbh Leiterplatte und Verfahren zu ihrer Anbringung
FI117717B (fi) * 1999-07-09 2007-01-31 Ciba Sc Holding Ag Pintaliimakoostumus
JP3923703B2 (ja) * 2000-03-29 2007-06-06 ローム株式会社 放熱手段を有するプリント配線板
DE10033352B4 (de) * 2000-07-08 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe und elektronische Baugruppe
US6477054B1 (en) * 2000-08-10 2002-11-05 Tektronix, Inc. Low temperature co-fired ceramic substrate structure having a capacitor and thermally conductive via
US6867493B2 (en) * 2000-11-15 2005-03-15 Skyworks Solutions, Inc. Structure and method for fabrication of a leadless multi-die carrier
US6611055B1 (en) 2000-11-15 2003-08-26 Skyworks Solutions, Inc. Leadless flip chip carrier design and structure
US6582979B2 (en) 2000-11-15 2003-06-24 Skyworks Solutions, Inc. Structure and method for fabrication of a leadless chip carrier with embedded antenna
US6960824B1 (en) 2000-11-15 2005-11-01 Skyworks Solutions, Inc. Structure and method for fabrication of a leadless chip carrier
US6710433B2 (en) 2000-11-15 2004-03-23 Skyworks Solutions, Inc. Leadless chip carrier with embedded inductor
DE10102353B4 (de) * 2001-01-19 2007-11-15 Siemens Ag LED-Signalmodul
US6414847B1 (en) * 2001-04-09 2002-07-02 Agilent Technologies, Inc. Integral dielectric heatspreader
DE10200066A1 (de) * 2002-01-03 2003-07-17 Siemens Ag Leistungselektronikeinheit
JP2003289191A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Denso Corp 電子制御装置
DE10214363A1 (de) * 2002-03-30 2003-10-16 Bosch Gmbh Robert Kühlanordnung und Elektrogerät mit einer Kühlanordnung
US20050284607A1 (en) * 2002-06-27 2005-12-29 Eastman Kodak Company Cooling-assisted, heat-generating electrical component and method of manufacturing same
US6671176B1 (en) * 2002-06-27 2003-12-30 Eastman Kodak Company Method of cooling heat-generating electrical components
DE10343429B4 (de) * 2002-10-14 2007-08-16 Heidelberger Druckmaschinen Ag Anordnung zum Kühlen eines auf einer Leiterplatte angeordneten elektrischen Bauelementes
JP3748253B2 (ja) 2002-11-14 2006-02-22 三菱電機株式会社 車載電子機器の筐体構造
KR100488518B1 (ko) * 2002-11-14 2005-05-11 삼성전자주식회사 반도체 장치의 방열 시스템
US6882537B2 (en) * 2002-12-23 2005-04-19 Eastman Kodak Company Electrical assemblage and method for removing heat locally generated therefrom
TW559461U (en) * 2003-01-20 2003-10-21 Power Mate Technology Corp Heat conducting structure for circuit board
DE20301773U1 (de) * 2003-02-05 2003-04-17 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Elektrische Einrichtung
WO2005001943A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light-emitting diode thermal management system
SE529673C2 (sv) * 2004-09-20 2007-10-16 Danaher Motion Stockholm Ab Kretsarrangemang för kylning av ytmonterade halvledare
US7269017B2 (en) * 2004-11-19 2007-09-11 Delphi Technologies, Inc. Thermal management of surface-mount circuit devices on laminate ceramic substrate
US20060256533A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Lear Corporation Thermally dissipating and power dispersing adhesively bonded metal-printed circuit board structure
CN101248328B (zh) * 2005-05-19 2011-03-30 派克汉尼芬公司 热层压件模块
US7176707B1 (en) 2006-02-23 2007-02-13 Lockheed Martin Corporation Back side component placement and bonding
JP5142119B2 (ja) * 2006-09-20 2013-02-13 住友電装株式会社 放熱構造を備えたプリント基板の製造方法および該方法で製造されたプリント基板の放熱構造
KR101340512B1 (ko) * 2006-12-01 2013-12-12 삼성디스플레이 주식회사 반도체 칩 패키지 및 이를 포함하는 인쇄 회로 기판어셈블리
JP4962228B2 (ja) * 2006-12-26 2012-06-27 株式会社ジェイテクト 多層回路基板およびモータ駆動回路基板
US20080218979A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Jong-Ho Park Printed circuit (PC) board module with improved heat radiation efficiency
DE102007025958B4 (de) * 2007-06-04 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Baugruppe mit geklebtem Leistungsbaustein und Verfahren zur Herstellung einer solchen Baugruppe
KR100896883B1 (ko) * 2007-08-16 2009-05-14 주식회사 동부하이텍 반도체칩, 이의 제조방법 및 이를 가지는 적층 패키지
JP4489112B2 (ja) 2007-11-16 2010-06-23 三菱電機株式会社 電子基板の取付構造
JP5236377B2 (ja) * 2008-07-16 2013-07-17 シャープ株式会社 半導体装置および表示装置
JP2010245174A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Denso Corp 電子制御ユニット及びその製造方法
US9887338B2 (en) * 2009-07-28 2018-02-06 Intellectual Discovery Co., Ltd. Light emitting diode device
WO2011122981A1 (ru) * 2010-03-31 2011-10-06 Bortkyevich Andryej Borisovich Модуль автоматики
DE102010062944A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Leiterplatte und Verfahren zur Herstellung einer solchen
IT1403805B1 (it) * 2011-02-01 2013-10-31 Gs Plastics S A S Di Giovanni Gervasio & C Lampada a led
RU2519925C2 (ru) * 2012-06-26 2014-06-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (ОАО "НПП "Алмаз") Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих радиоэлементов
ITMI20130520A1 (it) 2013-04-05 2014-10-06 St Microelectronics Srl Realizzazione di un dissipatore di calore tramite saldatura ad onda
US20140327126A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Microsoft Corporation Cooling integrated circuit packages from below
DE102013016464A1 (de) * 2013-10-04 2015-04-09 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Verfahren zur Montage einer elektrischen Baugruppe und elektrische Baugruppe
US9480143B2 (en) * 2013-10-09 2016-10-25 Uusi, Llc Motor control device
US20150305192A1 (en) * 2014-04-16 2015-10-22 Tesla Motors, Inc. Dielectric thermal pad using dual-sided thermally conductive adhesive on ceramic
US20160088720A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Hiq Solar, Inc. Transistor thermal and emi management solution for fast edge rate environment
DE102014223862A1 (de) 2014-11-24 2016-05-25 Robert Bosch Gmbh Anordnung mit einem Trägersubstrat und einem Leistungsbauelement
CN105472871A (zh) * 2015-12-23 2016-04-06 联想(北京)有限公司 一种线路板及电子设备
DE102016202171A1 (de) * 2016-02-12 2017-08-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Leiterplattenanordnung mit einem abstandshalter zwischen einer platine und einem kühlkörper sowie verfahren und verwendung hierzu
DE102016219116A1 (de) * 2016-09-30 2018-04-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe und elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul
DE102017129707A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-13 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines leistungselektronischen Systems
US11477889B2 (en) 2018-06-28 2022-10-18 Black & Decker Inc. Electronic switch module with an integrated flyback diode
DE102018217607A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Continental Automotive Gmbh Halbleiterbauelement-Anordnung, Verfahren zu deren Herstellung sowie Entwärmungseinrichtung
RU2729606C1 (ru) * 2019-11-25 2020-08-11 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» Способ совместного монтажа электрорадиоизделий и печатных плат радиоэлектронной аппаратуры
JP2022120923A (ja) * 2021-02-08 2022-08-19 株式会社アイシン 回路基板
DE202022106958U1 (de) 2022-12-13 2023-01-04 Webasto SE Elektronische Baugruppe mit Abstandshalter für ein elektronisches Bauteil auf einem Substrat

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2528000B2 (de) 1975-06-24 1979-12-20 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung einer Lötfläche relativ großer Abmessungen
US4628407A (en) * 1983-04-22 1986-12-09 Cray Research, Inc. Circuit module with enhanced heat transfer and distribution
US4626478A (en) * 1984-03-22 1986-12-02 Unitrode Corporation Electronic circuit device components having integral spacers providing uniform thickness bonding film
US5261593A (en) * 1992-08-19 1993-11-16 Sheldahl, Inc. Direct application of unpackaged integrated circuit to flexible printed circuit
DE4232575A1 (de) * 1992-09-29 1994-03-31 Bosch Gmbh Robert Anordnung mit einer Leiterplatte, mindestens einem Leistungsbauelement und einem Kühlkörper
US5352926A (en) * 1993-01-04 1994-10-04 Motorola, Inc. Flip chip package and method of making
DE9308842U1 (de) 1993-06-14 1993-07-22 Blaupunkt-Werke Gmbh, 31139 Hildesheim Elektrische Baugruppe
US5467251A (en) * 1993-10-08 1995-11-14 Northern Telecom Limited Printed circuit boards and heat sink structures
US5541450A (en) 1994-11-02 1996-07-30 Motorola, Inc. Low-profile ball-grid array semiconductor package
US5646826A (en) * 1995-01-26 1997-07-08 Northern Telecom Limited Printed circuit board and heat sink arrangement
DE19528632A1 (de) * 1995-08-04 1997-02-06 Bosch Gmbh Robert Steuergerät bestehend aus mindestens zwei Gehäuseteilen
DE19723409A1 (de) * 1997-06-04 1998-12-10 Bosch Gmbh Robert Steuergerät

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725647C2 (ru) * 2015-10-07 2020-07-03 Керамтек Гмбх Схема с двухсторонним охлаждением
RU2677633C1 (ru) * 2017-12-12 2019-01-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001505000A (ja) 2001-04-10
CN1237325A (zh) 1999-12-01
KR100503399B1 (ko) 2005-07-26
AU8531498A (en) 1999-03-16
EP0934687B1 (de) 2003-11-05
WO1999011107A1 (de) 1999-03-04
DE19736962A1 (de) 1999-03-04
US6226183B1 (en) 2001-05-01
EP0934687A1 (de) 1999-08-11
BR9806147B1 (pt) 2011-10-04
JP3897824B2 (ja) 2007-03-28
BR9806147A (pt) 1999-10-26
DE19736962B4 (de) 2009-08-06
CN1134063C (zh) 2004-01-07
TW396560B (en) 2000-07-01
AU727105B2 (en) 2000-11-30
KR20000068821A (ko) 2000-11-25
DE59810084D1 (de) 2003-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2201659C2 (ru) Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства
JP4469429B2 (ja) プリント基板上に配置された、熱を発生する構成素子のための冷却装置
RU99109972A (ru) Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства
EP1903839B1 (en) A method for producing a printed circuit board with a heat radiating structure
JP3886091B2 (ja) フラットパネル型表示装置及びその製造方法
EP1740029B1 (en) Circuit substrate
JPH0779053A (ja) 電気装置
JP2004071670A (ja) Ｉｃパッケージ、接続構造、および電子機器
JPH09223820A (ja) 表示装置
JPH05267511A (ja) 電子装置パッケージおよびその作製方法
JPH11163501A (ja) 電子部品の実装方法、およびその方法によって製造された電子回路装置
EP0812015A1 (en) A heat dissipator for integrated circuits
JP2003283144A (ja) 回路基板の放熱構造
EP1528847B1 (en) Heat dissipating insert, circuit comprising said insert and production method
GB2334375A (en) Mounting electronic devices on substrates
CN112701055B (zh) 一种埋置元件的封装方法及封装结构
CA2368057A1 (en) A method and an arrangement for the electrical contact of components
JPH05327249A (ja) 電子回路モジュール及びその製造方法
JP2001223452A (ja) 回路基板
JP2850448B2 (ja) 混成集積回路
US20240096738A1 (en) Power semiconductor component and method for producing a power semiconductor component
JP3959839B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100604619B1 (ko) 전자 제어 장치
JP3615236B2 (ja) 混成集積回路装置
RU1799488C (ru) Бескорпусной полупроводниковый прибор