WO2017089208A1 - Elektrische vorrichtung mit einer umhüllmasse - Google Patents

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WO2017089208A1
WO2017089208A1 PCT/EP2016/077920 EP2016077920W WO2017089208A1 WO 2017089208 A1 WO2017089208 A1 WO 2017089208A1 EP 2016077920 W EP2016077920 W EP 2016077920W WO 2017089208 A1 WO2017089208 A1 WO 2017089208A1
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heat
electrical device
buffer particles
electrical component
heat buffer
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PCT/EP2016/077920
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Inventor
Andreas Harzer
Georg Hejtmann
Stefan HINDERBERGER
Tjalf Pirk
Felix Stewing
Lars EPPLE
Petra Stedile
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
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    • H01L23/291—Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
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    • H01L23/3135—Double encapsulation or coating and encapsulation
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    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • H01L23/4275—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes by melting or evaporation of solids

Definitions

  • the present invention relates to an electrical device with an electrical component, which is at least partially enveloped by a Umhüllmasse, and a method for producing such an electrical device.
  • the current wrapping materials are limited to a temperature range below 200 ° C.
  • the operating range of modern power semiconductors eg SiC
  • the additional function of a wrapping material eg protection from environmental influences, improved Thermal
  • From DE102013112267A1 is a semiconductor module with a a
  • the enveloping composition in this case has an additive which has a high thermal conductivity.
  • the subject of the present invention is an electrical device with an electrical component which has a cement compound Enveloping mass is at least partially enveloped, wherein the enveloping further
  • Heat buffer particles which are arranged in the cement composition and further adapted to undergo a phase transformation by receiving at least a portion of a quantity of heat emitted by the electrical component.
  • the present invention furthermore relates to a method for producing an electrical device with an electrical component, which is at least partially enveloped by an encapsulation compound having a cement compound, with the following steps:
  • Heat buffer particles are formed, a phase transformation while receiving at least a portion of a discharged from the electrical component
  • the subject of the present invention is also the use of a composition comprising a cement paste and heat buffer particles as a cladding material for an electrical component of an electrical device, wherein the heat buffer particles are arranged in the cement composition and are further configured to undergo a phase transformation taking up at least part of one of the electrical component
  • the electrical component may, for example, be a semiconductor component, a sensor element, an inductance, a capacitance, a battery cell, a battery module or an entire circuit.
  • an electrical component can be understood as any active and passive component or high-performance component.
  • the electrical device can in this case a
  • a cement can be understood in the context of the present invention, an inorganic, metal-free, hydraulic binder.
  • the cement hardens in this case hydraulically, ie it takes place a chemical reaction with water instead of forming stable, insoluble compounds.
  • the cement may be formed at the beginning of the process or prior to hydration as finely ground powder, which reacts with water or addition of water with the formation of hydrates, solidifies and hardens.
  • the hydrates can form needles and / or platelets, which interlock and thus lead to a high strength of the cement.
  • a phosphate cement does not harden hydraulically.
  • An acid-base reaction takes place to form a salt gel, which later solidifies to a mostly amorphous mass. In the acid-base reaction, H + (hydrogen ions) are exchanged.
  • the cement may consist predominantly of calcium aluminates and form calcium aluminate hydrates during hydration. It is advantageous if the
  • Cement composition has alumina cement, in particular consists of alumina cement.
  • Alumina cement (abbreviated CAC) is regulated in accordance with DIN EN 14647 European.
  • Alumina cement consists mainly of monocalcium aluminate (CaO * Al 2 O 3).
  • the alumina cement may, for example, have the following composition:
  • AI203 greater than or equal to 67.8% by weight
  • SiO 2 less than or equal to 0.8% by weight
  • Fe203 less than or equal to 0.4% by weight
  • heat-buffer particles can be understood as meaning a particulate additive.
  • the heat buffer particles may be powdered before the step of mixing into the cement paste. However, the heat buffer particles may also have a liquid fraction. Accordingly, the heat buffer particles may be in the form of a solution or dispersion or suspension, for example with a water content.
  • the heat buffer particles can be mixed in a dry cement paste or cement powder mixture, ie, if necessary, before the addition of water is added.
  • the heat buffer particles can also be mixed into the wet cement paste or cement powder mixture, ie after if necessary, the addition of water was added.
  • the heat buffer particles may have a particle diameter D50 in the range of greater than or equal to 0.1 ⁇ to less than or equal to 0.4mm.
  • the heat buffer particles are in this case designed to undergo a phase transformation while receiving a certain amount of heat.
  • Phase transformation can be understood in the context of the present invention, a transformation of the state of matter, wherein the heat buffer particles undergo no or only a slight change in temperature during the conversion.
  • the heat buffer particles can be formed to move from a solid to a liquid state of matter when receiving the amount of heat emitted by the electrical component. It is known that when melting a substance, i. at the transition from the solid to the liquid phase, consumes heat, i. is latently stored as long as the liquid state remains, and that this latent heat upon solidification, i. at the transition from the liquid to the solid phase, free again.
  • an encapsulation compound can be understood as any type of encapsulation (packaging).
  • the Umhüllmasse can as
  • cement composite be formed. That is, in other words, that the encapsulant may comprise a cement matrix with a filler as well as the heat buffer particles.
  • the coating composition may have the following composition:
  • Binder alumina cement greater than or equal to 8 to less than or equal to 47% by weight
  • Reactant Water greater than or equal to 10 to less than or equal to 28% by weight
  • Heat buffer particle greater than or equal to 4 to less than or equal to 30% by weight
  • Filler greater than or equal to 25% by weight to less than or equal to 82% by weight
  • the filler may be selected from the group consisting of:
  • the step of heat treatment may in the context of the present invention comprise a hydration step and / or setting step and / or drying step and / or curing step.
  • the heat treatment may comprise a tempering step in a tempering furnace.
  • the heat treatment can be done in one
  • Heat buffer particles which are designed to undergo a phase transformation by receiving at least a portion of a quantity of heat emitted by the electrical component, to adjust the thermal properties of the enveloping mass as required and in particular the thermal
  • Overload capacity is achieved.
  • a heat buffering takes place by absorbing the heat in the form of conversion energy, for example, heat of fusion.
  • the invention makes use of the effect that during or during the phase transformation despite the heat absorption, the temperature of the heat buffer particles remains largely constant and thus a very high pulse power loss can be absorbed by the heat buffer particles briefly, without the Umhüllmasse or thermally load electrical component.
  • the thermal conductivity of the Umhüllmasse can thus be made lower in favor of thermal capacity, depending on curing or load during operation to achieve a specific optimum between the thermal conductivity and the heat capacity for the particular application and thus the
  • an electrical device can be provided which is particularly robust at high
  • the solid heat buffer particles may, for example, initially melt while taking up the amount of heat, in order subsequently to solidify again with slow release of the heat quantity.
  • the heat absorption and discharge process can be repeated repeatedly, so that a long-term overheating protection of the electrical component can be ensured.
  • the heat buffer particles comprise a material or consist of a material which has a phase change temperature in the range of greater than or equal to 150 ° C to less than or equal to 350 ° C, in particular at about 300 ° C.
  • the heat absorption capacity of Umhüllmasse further increased and absorbed the amount of heat from the electrical component up to a maximum operating temperature of 350 ° C very efficient and discharged again.
  • the heat buffer particles comprise a material or consist of a material which is selected from the group consisting of: phase change material, metal, metal alloy, in particular In-Bi-Sn, plastic and glass. These materials have very good phase transformation properties. These materials also have a phase change temperature of about 300 ° C.
  • the proportion of the heat buffer particles is in a range of greater than or equal to 4 wt .-% to less than or equal to 30 wt .-% based on the total weight of the Umhüllmasse. By this measure, the heat absorption capacity of Umhüllmasse can be further increased.
  • the heat buffer particles are arranged in the cement paste. Accordingly, the heat buffer particles are enveloped by the cement paste.
  • the heat buffer particles are preferably distributed homogeneously in the cement paste.
  • the electrically insulating layer in this case preferably comprises or consists of alumina cement.
  • the electrically insulating layer is preferably free of heat buffer particles, i. it has no heat buffer particles. This measure ensures that in the case of electrically conductive heat buffer particles, the electrical component of the
  • Enveloping material is electrically insulated with the electrically conductive heat buffer particles and thus no short circuits occur.
  • a barrier layer which is arranged on a surface of the cement paste and also designed to prevent escape of a gaseous phase of the heat buffer particles.
  • the barrier layer comprises a material or consists of a material which is selected from the group consisting of: monomers, polymers, in particular silicone, and inorganic substances, in particular oxides, nitrides, ceramics. These materials are particularly suitable because they have very good gas or vapor barrier properties.
  • FIG. 1 is an illustration of an electrical device according to a
  • Fig. 2 is an illustration of an electrical device according to another embodiment of the present invention.
  • an electrical device according to the invention is shown, which is provided in its entirety by the reference numeral 10.
  • the electrical device 10 has an electrical component 12.
  • the electrical component 12 is designed as a semiconductor component 12.
  • the electrical component 12 is arranged on a carrier substrate 14. Between the electrical component 12 and the carrier substrate 14, a copper layer 16 is arranged.
  • the copper layer 16 in this case has several functions, namely to improve the heat connection and removal, an electrical
  • the electrical component 12 is connected via bonding wires 18 with him
  • the carrier substrate 14 may be formed, for example, as a plate, in the further conductor tracks or electrical contacts for contacting the electrical component 12 may be integrated.
  • Conductor tracks can also be arranged on a surface of the carrier substrate 14.
  • the carrier substrate 14 may be formed into a chip.
  • the electrical device 10 also has an encasing compound 20, which has a cement compound 22.
  • the wrapping compound 20 or the cement compound 22 is formed as a glob top.
  • the wrapping compound 20 or the cement compound 22 is arranged on the carrier substrate 14.
  • the cement compound 22 in this case encloses the electrical component 12 on the surfaces which are uncovered by the carrier substrate 14. Accordingly, the electrical component 12 is completely enveloped by the carrier substrate 14 and the encasing compound 20.
  • the cement paste 22 also covers a portion of the carrier substrate 14, via which it is firmly connected to the carrier substrate 14.
  • the wrapping compound 20 or the cement paste 22 has a plurality of
  • the heat buffer particles 24 are arranged distributed in the interior of the cement mass 22. Accordingly, the heat buffer particles 24 are enveloped by the cement paste 22. According to the invention
  • Heat buffer particles 24, a particulate material, which is designed to undergo a phase transformation by receiving at least a portion of a heat emitted from the electrical component 12 amount of heat 26.
  • the encapsulation compound 20 according to the invention has a higher thermal absorption capacity than an encapsulation compound 20.
  • the cement compound 22 only the cement compound 22.
  • a quantity of heat 26 emitted by the electrical component 12 can be taken up particularly efficiently by the heat buffer particles 24 by the heat particles 24 store this amount of heat while converting their phase, eg.
  • the heat buffer particles 24 may then release the absorbed heat 26 slowly to the environment of the electrical device 10 after the phase transformation. Since the temperature of the heat buffer particles 24 remains largely constant or only slightly increases during the phase transformation despite the heat absorption, a very high pulse power loss can thus be briefly absorbed by the heat buffer particles 24, without the Umhüllmasse 20 or the electrical component 12 thermally strain. Accordingly, it is possible according to the invention to achieve a very high thermal overload capacity and thereby to ensure safe operation and protection of the electrical component 12 from overheating, in particular during power loss peaks.
  • the electrical device 10 further comprises an electrically insulating layer 28.
  • the electrically insulating layer 28 is arranged between the encasing compound 20 and the electrical component 12.
  • the electrically insulating layer 28 is formed as a glob top.
  • the electrically insulating layer 28 encloses the electrical component 12 and thus forms an electrical insulation of the electrical component 12 off. This can cause electrical short circuits
  • the heat buffer particles 24 are electrically conductive.
  • the electrical device 10 further includes a barrier layer 30.
  • the barrier layer 30 is arranged on a surface 32 of the wrapping compound 20 or the cement compound 22.
  • the barrier layer 30 is formed closed forms a kind of gas or vapor barrier for the Umhüllmasse 20 from. In this way, it can be prevented that gaseous phases of the heat buffer particles 24, which, for example, arise during the phase transitions, escape from the encapsulation compound 20.
  • FIG. 2 shows another electrical device 10 'according to the invention.
  • the electrical device 10 is constructed analogously to the device 10 from FIG. However, the electrical device 10 'has an electrically insulating layer 28', which is formed as a thin layer.
  • the electrical device 10 is constructed analogously to the device 10 from FIG. However, the electrical device 10 'has an electrically insulating layer 28', which is formed as a thin layer.
  • electrically insulating layer 28 extends over the entire interface between the Umhüllmasse 20 the electrical component 12 and the
  • the cement paste 22 for example, is initially provided in powder form.
  • Cement material 22 are then the heat buffer particles 24, which may be, for example. Also present in powder form, mixed. Following is a liquid component, for example. Water with possibly the flux Melflux
  • the moist wrapping compound 20 comprising the cement paste 22, the heat buffer particles 24 and the water is then evacuated, applied to the electrical component 12 and brought into shape, for example by means of injection molding or casting into molds. Subsequently, the wrapping compound 20 is heat treated or tempered, for example. At 60 ° C and 90% relative humidity, whereby a gelation, crystallization, needling and curing of the cement paste 22 takes place. In this case, the humidity prevents water loss (water-cement value) and the temperature causes a formation of the desired
  • the wrapping compound 20 is optionally treated with the heat buffer particles 24, then removed from the mold and removed, for example at 300 ° C.
  • Cement composition according to the above-explained steps, however, be provided without mixed heat buffer particles.
  • This can then be applied as an electrically insulating layer 28 to the electrical component 12 and possibly the carrier substrate 14 before the application of the heat buffer particles 24 having Umhüllmasse.
  • the electrically insulating layer 28 can also be arranged in any desired manner known to those skilled in the art between the electrical component 12 and the wrapping compound 20, without departing from the scope of the invention.
  • barrier layer 30 can additionally be applied to the surface 32 of the encasing compound 20 or the cement compound 22 in any manner known to the person skilled in the art, for example by spraying or pouring the barrier layer 30 onto the encasing compound 20 or by immersing the encasing compound 20 in a dip.

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Abstract

Es wird eine elektrische Vorrichtung (10) mit einem elektrischen Bauteil (12), welches von einer eine Zementmasse (22) aufweisenden Umhüllmasse (20) zumindest teilweise umhüllt ist vorgestellt. Die Umhüllmasse (20) weist hierbei Wärmepufferpartikel (24) auf, welche in der Zementmasse (22) angeordnet und ferner ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil (12) abgegebenen Wärmemenge (26) zu durchlaufen.

Description

Beschreibung Titel
Elektrische Vorrichtung mit einer Umhüllmasse
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen elektrischen Vorrichtung.
Stand der Technik
Die Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Effizienz sowie die Senkung der Kosten von Leistungselektronikmodulen und robusten Sensorsystemen sind heutzutage von höchster Bedeutung. Die aktuellen Umhüllmaterialien (Epoxid- Verbindungen, Silikonmassen) sind auf einen Temperaturbereich von unter 200°C begrenzt. Durch die Erschließung des Temperaturbereiches von bis zu 300°C bzw. 350°C für Umhüllmaterialien kann der Betriebsbereich von modernen Leistungshalbleitern (z.B. SiC) über 200°C hinaus erweitert werden, ohne das auf die Zusatzfunktion eines Umhüllmaterials (z.B. Schutz vor Umwelteinflüssen, verbesserte Thermik) verzichtet werden muss.
Aus der DE102013112267A1 ist ein Halbleitermodul mit einer einen
Halbleiterbaustein bedeckenden Umhüllungsmasse aus verschiedenen
Zementarten bekannt. Die Umhüllmasse weist hierbei einen Zuschlagstoff auf, welcher eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer eine Zementmasse aufweisenden Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt ist, wobei die Umhüllmasse ferner
Wärmepufferpartikel aufweist, welche in der Zementmasse angeordnet und ferner ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil abgegebenen Wärmemenge zu durchlaufen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer eine Zementmasse aufweisenden Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt wird, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen der Zementmasse;
- Einmischen von Wärmepufferpartikeln in die Zementmasse, wobei die
Wärmepufferpartikel ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil abgegebenen
Wärmemenge zu durchlaufen;
- Aufbringen der die Zementmasse mit den Wärmepufferpartikeln aufweisenden
Umhüllmasse auf das elektrische Bauteil derart, dass die Umhüllmasse das elektrische Bauteil zumindest teilweise umhüllt; und
- Wärmebehandeln der Umhüllmasse.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Verwendung einer Masse aufweisend eine Zementmasse und Wärmepufferpartikel als Umhüllmasse für ein elektrisches Bauteil einer elektrischen Vorrichtung, wobei die Wärmepufferpartikel in der Zementmasse angeordnet und ferner ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil
abgegebenen Wärmemenge zu durchlaufen.
Das elektrische Bauteil kann bspw. ein Halbleiterbauelement, ein Sensorelement, eine Induktivität, eine Kapazität, eine Batteriezelle, ein Batteriemodul oder eine ganze Schaltung sein. Unter einem elektrischen Bauteil kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch jegliches aktive und passive Bauelement bzw. Hochleistungs- Bauelement verstanden werden. Die elektrische Vorrichtung kann hierbei ein
Trägersubstrat aufweisen, auf dem das elektrische Bauteil angeordnet ist. Unter einem Zement kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein anorganisches, metallfreies, hydraulisches Bindemittel verstanden werden. Der Zement erhärtet hierbei hydraulisch, d.h. es findet eine chemische Reaktion mit Wasser statt unter Bildung stabiler, unlöslicher Verbindungen. Hierbei kann der Zement zu Beginn des Verfahrens bzw. vor der Hydratation als feingemahlenes Pulver ausgebildet sein, welches mit Wasser bzw. Zugabewasser unter der Bildung von Hydraten reagiert, erstarrt und erhärtet. Die Hydrate können dabei Nadeln und/oder Plättchen ausbilden, welche sich verzahnen und somit zu einer hohen Festigkeit des Zementes führen. Im Gegensatz dazu erhärtet ein Phosphatzement nicht hydraulisch. Es findet eine Säure-Basen- Reaktion unter Bildung eines Salzgels statt, welches später zu einer meist amorphen Masse erstarrt. Bei der Säure-Base-Reaktion werden H+ (Wasserstoff-Ionen) ausgetauscht.
Der Zement kann überwiegend aus Calciumaluminaten bestehen und während der Hydratation Calciumaluminathydrate ausbilden. Es ist vorteilhaft, wenn die
Zementmasse Tonerdezement aufweist, insbesondere aus Tonerdezement besteht. Tonerdezement (Kurzzeichen CAC) ist nach DIN EN 14647 europäisch geregelt.
Tonerdezement besteht vorwiegend aus Monocalciumaluminat (CaO * AI203).
Der Tonerdezement kann bspw. folgende Zusammensetzung aufweisen:
- AI203: größer oder gleich 67,8 Gew.-%
CaO: kleiner oder gleich 31,0 Gew.-%
Si02: kleiner oder gleich 0,8 Gew.-%
- Fe203: kleiner oder gleich 0,4 Gew.-%
Unter Wärmepufferpartikeln kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein partikelförmiger Zuschlagstoff verstanden werden. Die Wärmepufferpartikel können vor dem Schritt des Einmischens in die Zementmasse pulverförmig ausgebildet sein. Die Wärmepufferpartikel können jedoch auch einen flüssigen Anteil aufweisen. Demnach können die Wärmepufferpartikel als Lösung oder Dispersion oder Suspension, bspw. mit einem Wasseranteil vorliegen. Die Wärmepufferpartikel können in eine trockene Zementmasse bzw. Zementpulver-Mischung eingemischt werden, d.h. bevor ggf. das Zugabewasser beigemengt wird. Die Wärmepufferpartikel können aber auch in die nasse Zementmasse bzw. Zementpulver-Mischung eingemischt werden, d.h. nachdem ggf. das Zugabewasser beigemengt wurde. Die Wärmepufferpartikel können einen Partikeldurchmesser D50 im Bereich von größer oder gleich 0,1 μηη bis kleiner oder gleich 0,4mm aufweisen.
Die Wärmepufferpartikel sind hierbei ausgebildet, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme einer bestimmten Wärmemenge zu durchlaufen. Unter einer
Phasenumwandlung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Umwandlung des Aggregatzustands verstanden werden, wobei die Wärmepufferpartikel bei der Umwandlung keine bzw. nur eine geringe Temperaturänderung durchlaufen. Hierbei können die Wärmepufferpartikel ausgebildet sind, bei der Aufnahme der von dem elektrischen Bauteil abgegebenen Wärmemenge von einem festen in einen flüssigen Aggregatzustand überzugehen. Es ist bekannt, dass beim Schmelzen einer Substanz, d.h. beim Übergang von der festen in die flüssige Phase, Wärme verbraucht, d.h. aufgenommen wird, die, solange der flüssige Zustand bestehen bleibt, latent gespeichert wird, und dass diese latente Wärme beim Erstarren, d.h. beim Übergang von der flüssigen in die feste Phase, wieder frei wird.
Unter einer Umhüllmasse kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliche Art von Verkapselung (Packaging) verstanden werden. Die Umhüllmasse kann als
Zementkomposit ausgebildet sein. D.h., mit anderen Worten, dass die Umhüllmasse eine Zementmatrix mit einem Füllstoff sowie den Wärmepufferpartikeln aufweisen kann. Die Umhüllmasse kann folgende Zusammensetzung aufweisen:
Bindemittel Tonerdezement: größer oder gleich 8 bis kleiner oder gleich 47 Gew.-%
(bspw. SECAR 71)
Reaktionsmittel Wasser: größer oder gleich 10 bis kleiner oder gleich 28 Gew.-% Wärmepufferpartikel: größer oder gleich 4 bis kleiner oder gleich 30 Gew.-% Füllstoff: größer oder gleich 25 Gew.-% bis kleiner oder gleich 82 Gew.-%
Der Füllstoff kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus:
- AI203: fein d50 ca. 1 μηη bis grob d50 ca. 150-200 μηη
- Alpha-Si3N4: fein ca. 1 μηη bis grob ca. 100 μηη
- Hex. BN: fein ca 15 μηη bis grob ca. 250 μηη
- SiC: fein ca. 10-50 μηη bis grob ca. 600 μηη
- AIN: fein ca. 1 μηη bis grob ca. 100 μηη Der Schritt des Wärmebehandels kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen Hydratationsschritt und/oder Abbindeschritt und/oder Trocknungsschritt und/oder Aushärtungsschritt umfassen. Die Wärmebehandlung kann einen Temperschritt in einem Temperofen umfassen. Die Wärmebehandlung kann in einem
Temperaturbereich von größer oder gleich 40 °C bis gleicher oder gleich 95 °C erfolgen.
Demnach ist es erfindungsgemäß möglich, durch die Zugabe von
Wärmepufferpartikeln, welche ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil abgegebenen Wärmemenge zu durchlaufen, die thermischen Eigenschaften der Umhüllmasse je nach Anforderung gezielt einzustellen und insbesondere die thermische
Aufnahmefähigkeit der Umhüllmasse deutlich zu steigern. D.h., mit anderen Worten, dass nicht die Wärmeleitfähigkeit der Umhüllmasse erhöht werden soll, um die Wärme von dem elektrischen Bauteil schnellstmöglich an die Umgebung abzugeben, sondern vielmehr durch eine Erhöhung der Wärmeaufnahmefähigkeit mittels
Phasenumwandlung eine hohe Wärmepufferung und damit thermische
Überlastfähigkeit erreicht wird. Hierbei erfolgt eine Wärmepufferung durch Aufnahme der Wärme in Form von Umwandlungsenergie, bspw. Schmelzwärme. Die Erfindung macht sich dabei den Effekt zu Nutze, dass bei bzw. während der Phasenumwandlung trotz der Wärmeaufnahme die Temperatur der Wärmepufferpartikel weitestgehend konstant bleibt und somit kurzzeitig eine sehr hohe Puls-Verlustleistung von den Wärmepufferpartikeln aufgenommen werden kann, ohne dabei die Umhüllmasse bzw. das elektrische Bauteil thermisch zu belasten.
Die Wärmeleitfähigkeit der Umhüllmasse kann somit zu Gunsten der thermischen Kapazität niedriger gestaltet werden, abhängig von Aushärtung oder Belastung im Betrieb, um ein spezifisches Optimum zwischen der Wärmeleitfähigkeit und der Wärmekapazität für die jeweilige Anwendung zu erreichen und damit den
Betriebszustand zu trimmen bzw. zu optimieren. Demnach kann eine elektrische Vorrichtung bereitgestellt werden, welche besonders robust bei hohen
Verlustleistungsspitzen während des Betriebes ist und einen Schutz des elektrischen Bauteils vor Überhitzung bietet. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Phasenumwandlung der Wärmepufferpartikel reversibel ist, so dass die Wärmepufferpartikel ausgebildet sind, eine
Phasenumwandlung unter Abgabe zumindest eines Teils der von dem elektrischen Bauteil aufgenommenen Wärmemenge zu durchlaufen. Hierbei können die festen Wärmepufferpartikel bspw. unter Aufnahme der Wärmemenge zunächst schmelzen, um im Anschluss unter langsamer Abgabe der Wärmemenge wieder zu erstarren. Durch diese Maßnahme kann der Wärmeaufnahme- und abgabeprozess wiederholt nacheinander durchlaufen werden, so dass ein langfristiger Überhitzungsschutz des elektrischen Bauteils sichergestellt werden kann.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Wärmepufferpartikel ein Material aufweisen oder aus einem Material bestehen, welches eine Phasenwechseltemperatur im Bereich von größer oder gleich 150°C bis kleiner oder gleich 350°C, insbesondere bei ca. 300°C aufweist. Durch diese Maßnahme kann die Wärmeaufnahmefähigkeit der Umhüllmasse weiter gesteigert und die Wärmemenge aus dem elektrischen Bauteil bis zu einer maximalen Betriebstemperatur von 350°C sehr effizient aufgenommen und wieder abgegeben werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Wärmepufferpartikel ein Material aufweisen oder aus einem Material bestehen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Phasenwechselmaterial, Metall, Metall-Legierung, insbesondere In-Bi-Sn, Kunststoff und Glas. Diese Materialien weisen sehr gute Phasenumwandlungseigenschaften auf. Diese Materialien weisen ferner eine Phasenwechseltemperatur von ca. 300°C auf.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Anteil der Wärmepufferpartikel in einem Bereich von größer oder gleich 4 Gew.-% bis kleiner oder gleich 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Umhüllmasse liegt. Durch diese Maßnahme kann die Wärmeaufnahmefähigkeit der Umhüllmasse weiter gesteigert werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Wärmepufferpartikel in der Zementmasse angeordnet sind. Demnach sind die Wärmepufferpartikel von der Zementmasse umhüllt. Hierbei sind die Wärmepufferpartikel bevorzugt homogen in der Zementmasse verteilt. Durch diese Maßnahme kann die von dem elektrischen Bauteil abgegebene Wärmemenge sehr gut über die Zementmasse an die Wärmepufferpartikel abgegeben bzw. von den Wärmepufferpartikeln aufgenommen werden.
Ferner ist es vorteilhaft, eine elektrisch isolierende Schicht vorzusehen, welche zwischen der Umhüllmasse und dem elektrischen Bauteil angeordnet ist. Die elektrisch isolierende Schicht weist hierbei bevorzugt Tonerdezement auf oder besteht daraus. Die elektrisch isolierende Schicht ist bevorzugt frei von Wärmepufferpartikeln, d.h. sie weist keine Wärmepufferpartikel auf. Diese Maßnahme gewährleistet, dass im Falle von elektrisch leitenden Wärmepufferpartikeln, das elektrische Bauteil von der
Umhüllmasse mit den elektrisch leitenden Wärmepufferpartikeln elektrisch isoliert wird und dadurch keine Kurzschlüsse entstehen.
Außerdem ist es vorteilhaft, eine Sperrschicht vorzusehen, welche an einer Oberfläche der Zementmasse angeordnet und ferner ausgebildet ist, ein Entweichen einer gasförmigen Phase der Wärmepufferpartikel zu verhindern. Insbesondere während des Betriebes der elektrischen Vorrichtung, d.h. wenn die Wärmepufferpartikel
Phasenübergänge durchlaufen, entstehen Gasphasen, welche aus der Umhüllmasse entweichen können. Um dies zu verhindern, können mittels der Sperrschicht die Umhüllmasse abdichtet und das Abdampfen bzw. Entweichen von gasförmigen Phasen der Wärmepufferpartikel aus der Umhüllmasse verhindert werden. Das unerwünschte Entweichen von gasförmigen Phasen der Wärmepufferpartikel hätte zur Folge, dass sich die Stoichiometrie der Legierung und damit die Eigenschaften der Umhüllmasse ändern würden, der Dampf in bzw. an der Umhüllmasse kondensieren könnte und ferner die Umwelt zusätzlich belastet werden könnte.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Sperrschicht ein Material aufweist oder aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Monomere, Polymere, insbesondere Silikon, und anorganische Stoffe, insbesondere Oxide, Nitride, Keramiken. Diese Materialien eignen sich besonders gut, da sie sehr gute gas- bzw. dampfsperrende Eigenschaften aufweisen.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung einer elektrischen Vorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 eine Darstellung einer elektrischen Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung dargestellt, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist. Die elektrische Vorrichtung 10 weist ein elektrisches Bauteil 12 auf. Das elektrische Bauteil 12 ist als Halbleiterbauelement 12 ausgebildet. Das elektrische Bauteil 12 ist auf einem Trägersubstrat 14 angeordnet. Zwischen dem elektrischen Bauteil 12 und dem Trägersubstrat 14 ist eine Kupferschicht 16 angeordnet. Die Kupferschicht 16 hat hierbei mehrere Funktionen, nämlich die Wärmeanbindung und -abfuhr zu verbessern, eine elektrische
Kontaktierungsmöglichkeit für das elektrische Bauteil 12 bereitzustellen und ggf. als Fließstop der Umhüllmasse beim Auftragen.
Das elektrische Bauteil 12 ist über Bonddrähte 18 mit der ihm
gegenüberliegenden Seite des Trägersubstrats 14 verbunden, wodurch eine elektrische Kontaktierung des elektrischen Bauteils 12 von außen ermöglicht wird. Hierbei kann das Trägersubstrat 14 beispielsweise als eine Platte ausgebildet sein, in die ferner Leiterbahnen bzw. elektrische Kontakte zum Kontaktieren des elektrischen Bauteils 12 integriert sein können. Die
Leiterbahnen können auch auf einer Oberfläche des Trägersubstrats 14 angeordnet sein. Das Trägersubstrat 14 kann zu einem Chip ausgebildet sein.
Die elektrische Vorrichtung 10 weist ferner eine Umhüllmasse 20 auf, welche eine Zementmasse 22 aufweist. Die Umhüllmasse 20 bzw. die Zementmasse 22 ist als Glob-Top ausgebildet. Die Umhüllmasse 20 bzw. die Zementmasse 22 ist an dem Trägersubstrat 14 angeordnet. Die Zementmasse 22 umhüllt hierbei das elektrische Bauteil 12 an den Flächen, welche von dem Trägersubstrat 14 unbedeckt sind. Demnach ist das elektrische Bauteil 12 vollständig durch das Trägersubstrat 14 und die Umhüllmasse 20 umhüllt. Die Zementmasse 22 bedeckt ferner auch einen Teil des Trägersubstrats 14, über den sie fest mit dem Trägersubstrat 14 verbunden ist.
Die Umhüllmasse 20 bzw. der Zementmasse 22 weist eine Vielzahl von
Wärmepufferpartikeln 24 auf. Die Wärmepufferpartikel 24 sind im Inneren der Zementmasse 22 verteilt angeordnet. Demnach sind die Wärmepufferpartikel 24 von der Zementmasse 22 umhüllt. Erfindungsgemäß weisen die
Wärmepufferpartikel 24 ein Partikelmaterial auf, das ausgebildet ist, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil 12 abgegebenen Wärmemenge 26 zu durchlaufen. Somit weist die erfindungsgemäße Umhüllmasse 20 aufgrund der Wärmepufferpartikel 24 eine höhere thermische Aufnahmefähigkeit auf als eine Umhüllmasse 20 aufweisend bspw. nur der Zementmasse 22. Eine von dem elektrischen Bauteil 12 abgegebene Wärmemenge 26 kann folglich besonders effizient von den Wärmepufferpartikel 24 aufgenommen werden, indem die Wärmepartikel 24 diese Wärmemenge speichern und dabei ihre Phase umwandeln, bspw.
ausgehend von einem festen Zustand schmelzen. Die Wärmepufferpartikel 24 können dann nach der Phasenumwandlung die aufgenommene Wärmemenge 26 langsam an die Umgebung der elektrischen Vorrichtung 10 abgeben. Da während der Phasenumwandlung trotz der Wärmeaufnahme die Temperatur der Wärmepufferpartikel 24 weitestgehend konstant bleibt bzw. nur geringfügig steigt, kann somit kurzzeitig eine sehr hohe Puls-Verlustleistung von den Wärmepufferpartikeln 24 aufgenommen werden, ohne dabei die Umhüllmasse 20 bzw. das elektrische Bauteil 12 thermisch zu belasten. Demnach ist es erfindungsgemäß möglich, eine sehr hohe thermische Überlastfähigkeit zu erreichen und dadurch einen sicheren Betrieb und einen Schutz des elektrischen Bauteils 12 vor Überhitzung, insbesondere während Verlustleistungsspitzen, zu gewährleisten.
Die elektrische Vorrichtung 10 weist ferner eine elektrisch isolierende Schicht 28 auf. Die elektrisch isolierende Schicht 28 ist zwischen der Umhüllmasse 20 und dem elektrischen Bauteil 12 angeordnet. Die elektrisch isolierende Schicht 28 ist als Glob-Top ausgebildet. Die elektrisch isolierende Schicht 28 umhüllt das elektrische Bauteil 12 und bildet damit eine elektrische Isolierung des elektrischen Bauteils 12 aus. Hierdurch können elektrische Kurzschlüsse
verhindert werden, wenn bspw. die Wärmepufferpartikel 24 elektrisch leitend ausgebildet sind.
Die elektrische Vorrichtung 10 weist ferner eine Sperrschicht 30 auf. Die Sperrschicht 30 ist an einer Oberfläche 32 der Umhüllmasse 20 bzw. der Zementmasse 22 angeordnet. Die Sperrschicht 30 ist geschlossene ausgebildet bildet damit eine Art Gas- bzw. Dampfsperre für die Umhüllmasse 20 aus. Hierdurch kann verhindert werden, dass gasförmige Phasen der Wärmepufferpartikel 24, welche bspw. bei den Phasenübergängen entstehen, aus der Umhüllmasse 20 entweichen.
In Fig. 2 ist eine weitere erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung 10'
dargestellt. Die elektrische Vorrichtung 10' ist analog zu der Vorrichtung 10 aus Fig. 1 aufgebaut. Die elektrische Vorrichtung 10' weist jedoch eine elektrisch isolierende Schicht 28' auf, welche als dünne Schicht ausgebildet ist. Die
elektrisch isolierende Schicht 28' erstreckt sich über die gesamte Grenzfläche zwischen der Umhüllmasse 20 dem elektrischen Bauteil 12 bzw. dem
Trägersubstrat 14.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung 10, 10' wird zunächst die Zementmasse 22, bspw. in Pulverform bereitgestellt. In die
Zementmasse 22 werden anschließend die Wärmepufferpartikel 24, welche bspw. auch pulverförmig vorliegen können, eingemischt. Im Anschluss wird eine flüssige Komponente, bspw. Wasser mit ggf. dem Flussmittel Melflux
beigemischt. Die feuchte Umhüllmasse 20 aufweisend die Zementmasse 22, die Wärmepufferpartikel 24 und das Wasser wird dann evakuiert, auf das elektrische Bauteil 12 aufgebracht und in Form gebracht, bspw. mittels Spritzgießen oder Vergießen in Formen. Darauf folgend wird die Umhüllmasse 20 wärmebehandelt bzw. getempert, bspw. bei 60°C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit, wodurch eine Gelbildung, Kristallisation, Vernadelung und Aushärtung der Zementmasse 22 erfolgt. Hierbei beugt die Luftfeuchte einem Wasserverlust (Wasser-Zement- Wert) vor und die Temperatur bewirkt eine Ausbildung der gewünschten
Strukturen. Schließlich wird die Umhüllmasse 20 mit den Wärmepufferpartikeln 24 optional behandelt, dann entformt und ausgelagert, bspw. bei 300°C. Ergänzend kann zu Beginn der Herstellung zusätzlich eine feuchte
Zementmasse gemäß den vorangehend erläuterten Schritten jedoch ohne eingemischte Wärmepufferpartikel bereitgestellt werden. Diese kann dann vor dem Aufbringen der die Wärmepufferpartikel 24 aufweisenden Umhüllmasse 20 als elektrisch isolierende Schicht 28 auf das elektrische Bauteil 12 und ggf. das Trägersubstrat 14 aufgebracht werden. Die elektrisch isolierende Schicht 28 kann jedoch auch auf eine beliebige, dem Fachmann bekannte Art und Weise zwischen dem elektrischen Bauteil 12 und der Umhüllmasse 20 angeordnet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Des Weiteren kann ergänzend die Sperrschicht 30 auf die Oberfläche 32 der Umhüllmasse 20 bzw. der Zementmasse 22 auf eine beliebige, dem Fachmann bekannte Art und Weise aufgebracht werden, bspw. durch Aufspritzen oder Aufgießen der Sperrschicht 30 auf die Umhüllmasse 20 oder durch Eintauchen der Umhüllmasse 20 in ein Tauchbad.

Claims

Ansprüche
1 ) Elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil (12), welches von einer eine Zementmasse (22) aufweisenden Umhüllmasse (20) zumindest teilweise umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllmasse (20) Wärmepufferpartikel (24) aufweist, welche in der Zementmasse (22) angeordnet und ferner ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil (12) abgegebenen Wärmemenge (26) zu durchlaufen.
2) Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmasse (22) Tonerdezement aufweist oder aus Tonerdezement besteht.
3) Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenumwandlung der Wärmepufferpartikel (24) reversibel ist, so dass die Wärmepufferpartikel ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Abgabe zumindest eines Teils der von dem elektrischen Bauteil (12) aufgenommenen Wärmemenge (26) zu durchlaufen.
4) Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepufferpartikel (24) ausgebildet sind, bei der Aufnahme der von dem elektrischen Bauteil (12) abgegebenen Wärmemenge (26) von einem festen in einen flüssigen Aggregatzustand überzugehen.
5) Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepufferpartikel (24) ein Material aufweisen oder aus einem Material bestehen, welches eine Phasenwechseltemperatur im Bereich von größer oder gleich 150°C bis kleiner oder gleich 350°C, insbesondere bei ca. 300°C aufweist.
6) Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepufferpartikel (24) ein Material aufweisen oder aus einem Material bestehen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Phasenwechselmaterial, Metall-Legierung, insbesondere In-Bi-Sn, Kunststoff und Glas.
7) Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Wärmepufferpartikel (24) in einem Bereich von größer oder gleich 4 Gew.-% bis kleiner oder gleich 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Umhüllmasse (20) liegt.
8) Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepufferpartikel (24) in der Zementmasse (22) angeordnet sind.
9) Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine elektrisch isolierende Schicht (28), welche zwischen der Umhüllmasse (20) und dem elektrischen Bauteil (12) angeordnet ist.
10) Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (22) Tonerdezement aufweist oder aus
Tonerdezement besteht.
1 1 ) Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Sperrschicht (30), welche an einer Oberfläche (32) der Zementmasse (22) angeordnet und ferner ausgebildet ist, ein Entweichen einer gasförmigen Phase der Wärmepufferpartikel (24) zu verhindern.
12) Elektrische Vorrichtung () nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sperrschicht (30) ein Material aufweist oder aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Monomere, Polymere,
insbesondere Silikon, und anorganische Stoffe, insbesondere Oxide, Nitride, Keramiken.
13) Elektrische Vorrichtung 0 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauteil (12) ein Halbleiterbauelement (12), ein Sensorelement, eine Induktivität, eine Kapazität, eine Batteriezelle, ein Batteriemodul oder eine Schaltung ist.
14) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Vorrichtung (10) mit einem
elektrischen Bauteil (12), welches von einer eine Zementmasse (22) aufweisenden Umhüllmasse 0 zumindest teilweise umhüllt wird, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen der Zementmasse (22);
Einmischen von Wärmepufferpartikeln (24) in die Zementmasse (24), wobei die Wärmepufferpartikel (24) ausgebildet sind, eine Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil (12) abgegebenen Wärmemenge (26) zu durchlaufen;
Aufbringen der die Zementmasse (22) mit den Wärmepufferpartikeln (24) aufweisenden Umhüllmasse (20) auf das elektrische Bauteil (12); und Wärmebehandeln der Umhüllmasse (20).
15) Verwendung einer Masse aufweisend eine Zementmasse (22) und
Wärmepufferpartikel (24) als Umhüllmasse (20) für ein elektrisches Bauteil (12) einer elektrischen Vorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder hergestellt nach Anspruch 14, wobei die Wärmepufferpartikel (24) in der Zementmasse (22) angeordnet und ferner ausgebildet sind, eine
Phasenumwandlung unter Aufnahme zumindest eines Teils einer von dem elektrischen Bauteil (12) abgegebenen Wärmemenge (26) zu durchlaufen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017114595A1 (de) * 2017-06-29 2019-01-03 MAGENWIRTH Technologies GmbH Elektronische Schaltung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018215694A1 (de) 2018-09-14 2020-03-19 Robert Bosch Gmbh Vergussmasse, elektrisch isoliertes elektrisches oder elektronisches Bauteil und Verfahren zu dessen elektrischer Isolierung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090258237A1 (en) * 2008-04-10 2009-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Graded composition encapsulation thin film comprising anchoring layer and method of fabricating the same
DE102013112267A1 (de) 2013-11-07 2015-05-07 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Halbleitermodul mit einer einen Halbleiterbaustein bedeckenden Umhüllungsmasse

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS482057Y1 (de) * 1968-10-23 1973-01-19
JPS5111303B1 (de) * 1970-06-18 1976-04-10
JPS5144873A (ja) * 1974-10-16 1976-04-16 Hitachi Ltd Moorudogatahandotaisoshi
JPH0239461A (ja) * 1988-07-28 1990-02-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JPH1050900A (ja) * 1996-08-06 1998-02-20 Nippon Kayaku Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
US6815486B2 (en) * 2002-04-12 2004-11-09 Dow Corning Corporation Thermally conductive phase change materials and methods for their preparation and use
JP4148351B2 (ja) * 2002-07-08 2008-09-10 独立行政法人科学技術振興機構 誘電体材料
JP2006201689A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Fuji Xerox Co Ltd 光学組成物、光学素子、及び調光方法
JP4589269B2 (ja) * 2006-06-16 2010-12-01 ソニー株式会社 半導体装置およびその製造方法
GB0721847D0 (en) * 2007-11-07 2007-12-19 Ciba Sc Holding Ag Heat storage compositions and their manufacture
JP5105378B2 (ja) * 2007-12-26 2012-12-26 パナソニック株式会社 半導体装置および多層配線基板
DE102009002519A1 (de) * 2009-04-21 2010-10-28 Robert Bosch Gmbh Gekapselte Schaltungsvorrichtung für Substrate mit Absorptionsschicht sowie Verfahren zu Herstellung derselben
US8936864B2 (en) * 2010-07-07 2015-01-20 GM Global Technology Operations LLC Batteries with phase change materials
JP5809349B2 (ja) * 2011-04-14 2015-11-10 エイディエイ テクノロジーズ インコーポレイテッドＡｄａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ． サーマルインターフェースマテリアルならびにそれを含む組成物、システムおよび装置
JP5591405B2 (ja) * 2011-11-21 2014-09-17 パナソニック株式会社 電気部品用樹脂、半導体装置、及び配線基板
EP2917299A4 (de) * 2012-11-09 2016-06-29 Bioastra Technologies Inc Nanostrukturierte phasenwechselmaterialien für festkörperwärmeverwaltung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090258237A1 (en) * 2008-04-10 2009-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Graded composition encapsulation thin film comprising anchoring layer and method of fabricating the same
DE102013112267A1 (de) 2013-11-07 2015-05-07 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Halbleitermodul mit einer einen Halbleiterbaustein bedeckenden Umhüllungsmasse

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VIJAY KUMAR ET AL: "Mechanochemically synthesized high alumina cement and their implementation as low cement castables with some micro-fine additives", JOURNAL OF ASIAN CERAMIC SOCIETIES, vol. 3, no. 1, 1 March 2015 (2015-03-01), pages 92 - 102, XP055339018, ISSN: 2187-0764, DOI: 10.1016/j.jascer.2014.11.004 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017114595A1 (de) * 2017-06-29 2019-01-03 MAGENWIRTH Technologies GmbH Elektronische Schaltung

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Publication number Publication date
JP6639672B2 (ja) 2020-02-05
DE102015223422A1 (de) 2017-06-01
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CN108292635A (zh) 2018-07-17

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