[发明专利]具有包封料的电设备

说明书

介绍了一种电设备（10），其具有电器件（12），所述电器件被具有粘合料（22）的包封料（20）至少部分包封。所述包封料（20）在此情况下还具有热缓冲颗粒（24），所述热缓冲颗粒设置在所述粘合料中并且具有颗粒材料或由颗粒材料组成，所述颗粒材料与粘合料（22）的粘合剂相比具有更高的热容。

技术领域

本发明涉及一种具有电器件的电设备，所述电器件由包封料（Umhüllmasse）至少部分包封，以及本发明涉及一种用于制造这种电设备的方法。

背景技术

提高可靠性和效率以及降低功率电子模块和稳健的传感器系统的成本目前最为重要。当前的包覆材料（环氧化合物，硅酮料）限于200℃之下的温度范围。通过针对包封材料开拓高达300℃或350℃的温度范围，现代的功率半导体（例如SiC）的运行范围可以扩展超过200℃，而不必放弃包覆材料的附加功能（例如保护免受环境影响、改善的热学特性）。

从DE102013112267A1已知一种半导体模块，其具有覆盖半导体组件的包覆料，所述包覆料由不同的粘合类型（Zementarten）构成。包覆料在此具有添加料，该添加料具有高的导热性。

在US2013/0277867A1中描述了一种用于密封电子部件的环氧树脂。该环氧树脂包含80%到96%的有机填充材料。该填充材料可以是橄榄石或莫来石。

发明内容

本发明的主题是一种电设备，其具有电器件，所述电器件被具有粘合料的包封料至少部分包封，其中包封料还具有热缓冲颗粒，所述热缓冲颗粒设置在粘合料中并且具有颗粒材料或由颗粒材料组成，所述颗粒材料与粘合料的粘合剂相比具有更高的热容。

此外，本发明的主题是一种用于制造电设备的方法，该电设备具有电器件，所述电器件被具有粘合料的包封料至少部分包封，所述方法具有如下步骤：

- 提供粘合料；

- 将热缓冲颗粒混入到粘合料中，其中热缓冲颗粒具有颗粒材料或由颗粒材料组成，所述颗粒材料与粘合料的粘合剂相比具有更高的热容；

- 将具有带有热缓冲颗粒的粘合料的包封料施加到电器件上，使得包封料至少部分包封电器件；以及

- 对包封料进行热处理。

此外，本发明的主题是将具有粘合料和热缓冲颗粒的材料用作电设备的电器件的包封料的应用，其中所述热缓冲颗粒设置在粘合料中并且具有颗粒材料或由颗粒材料组成，所述颗粒材料与粘合料的粘合剂相比具有更高的热容。

电器件例如可以是半导体部件、传感器元件、电感、电容、电池单元、电池模块或电路装置。然而在本发明的范围中，电器件可以理解为任何有源的和无源的部件或高功率部件。电设备在此情况下可以具有载体衬底，在该载体衬底上设置电器件。

粘合剂在本发明的范围中可以理解为无机的、无金属的、液压的结合剂。粘合剂在此情况下以液压方式（hydraulisch）固化，即在形成稳定的不脱离的连接情况下与水发生化学反应。在此情况下，粘合剂在该方法开始时或在水合作用之前构成为精细研磨的粉末，所述粉末与水或添加水在形成水合作用的情况下反应、硬化和固化。水合物在此可以构成针形物和/或小板，它们彼此啮合并且因此导致粘合剂的高强度。与此不同，磷酸盐粘合剂并不以液压方式固化。在形成盐凝胶（Salzgel）的情况下进行酸碱反应，所述盐凝胶稍后硬化成大部分无定形的材料。在酸碱反应时，交换H+（氢离子）。

粘合剂主要可以由铝酸钙构成并且在水合作用期间构成铝酸钙水合物。粘合料具有矾土粘合剂，尤其是所述粘合料由矾土粘合剂组成。矾土粘合剂（简称CAC）按照DIN EN14647以欧洲方式来调节。矾土粘合剂主要由铝酸一钙（CAO*Al2O3）构成。

矾土粘合剂例如可以具有如下组成成分：

- Al203：大于或等于67.8%重量百分比