[发明专利]用于集成功率芯片的方法和电子功率模块

说明书

一种方法，其包括1)通过在形成金属基底(MB1、MB2)的板上层叠绝缘内层和导电内层(PP、CP、EI)来制造第一基板和第二基板(EB1、EB2)，至少一个电子芯片(MT、MD)夹设在基板之间，该基板制造成其上层叠表面具有匹配的轮廓，2)通过基板的具有匹配的轮廓的上表面而堆叠并接合基板；并且3)对基板进行压力组装，以制造用于集成电子功率装置的层叠分总成。该方法要求使用称为IMS类型的技术。

相关申请的交叉引用

本发明要求于2016年12月12日提交的申请号为1662333的法国专利申请的优先权，其内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及电力电子技术领域。更特别地，本发明涉及一种用于集成电子功率芯片的方法。本发明还涉及通过实施上述方法来实现的电子功率模块。

背景技术

朝向可再生且产生较低CO₂排放的能源进行的期望的能量转变将电力电子技术置于当前技术挑战的核心。电力电子技术存在于例如运输、工业、照明、供暖等的几乎所有活动领域。

例如，在运输领域中，受到非常严格的污染排放物排放标准的汽车工业正在经历车辆电气化的真正技术变化。面对在该大规模生产工业中普遍存在的对重量、体积和成本的严格限制的车辆电气化需要集成电子功率芯片的方法的技术进步。

在现有技术中，通常需要称为HDI的技术来提高集成度并减小功率模块的尺寸，HDI代指英文中的“高密度互连”。通常，在称为PCB的印刷电路板上实现的HDI技术涉及尤其是通过使用带和更细的互连电缆以及称为“微型过孔”的微型互连孔来优化构件的空间布置，PCB代指英文中的“印刷电路板”。使用激光钻孔以及诸如钎焊、称为TLP的瞬时液相焊接的各种焊接技术，或者金属纳米颗粒粉末烧结。

还已知的是，堆叠印刷电路板以实现3D架构。因此，专利申请DE102014010373A1提出了一种电子模块，其具有第一印刷电路板和第二印刷电路板，该第一印刷电路板和第二印刷电路板是叠加的且各自包括电子构件。使用一种烧结方法以使板连接在一起。此外，专利申请US2016/133558A1描述了一种功率模块，其包括夹设在两个热耗散板之间的中间印刷电路板。电子构件设置在中间板中。

面对大规模生产以及集成度和紧凑性的提高所需的成本降低，HDI技术遇到了局限性。实际上，诸如激光钻孔的所使用的某些技术不利于制造过程的并行化，并且妨碍成本降低。

可以实现的集成度受到通过带和微型过孔的互连所占用的空间的限制。这些通过带或电缆的互连引入了寄生电感，这些寄生电感与较高的截止频率或切换频率相互对立。减少寄生电感是必要的，以减少产生的热量并保护电路免受潜在破坏性过电压。然而，尤其是在功率转换器中，增加切换频率有利于紧凑性。

集成度的提高和电子功率模块的紧凑性突出了对构件的热约束。高性能冷却是必要的，以保持有源元件的结温低于临界值、以实现热平衡并保证功率模块的可靠性。为此，功率模块的架构和所使用的技术必须允许尽可能接近构件地提取耗散的能量。

发明内容

现在希望提出一种新技术，其允许电子功率模块的集成度增高并适合于大规模生产。

根据第一方面，本发明涉及一种用于集成电子功率芯片的方法，该方法用于制造层叠分总成，该层叠分总成用于集成电子功率装置。根据本发明，该方法包括：

-制造第一基板和第二基板，每个基板是通过在形成金属基底的板上层叠绝缘内层和导电内层制成的，至少一个电子芯片设置在第一基板和第二基板中的任一个中，并且第一基板和第二基板制造成其上层叠表面具有匹配的轮廓；

-通过第一基板和第二基板的具有匹配的轮廓的上表面而堆叠并接合第一基板和第二基板；并且