[发明专利]用于集成功率芯片以及形成散热器的汇流条的方法

说明书

一种方法，其包括：1)制造基板(EB1)，该基板集成至少一个电子芯片(MT、MD)，该芯片介于层压绝缘内层和/或层压导电内层之间；2)通过树脂预浸料的介电部分(PP1、PP2、PP3)将金属汇流条段(BB1、BB2、BB3)机械紧固到基板的相对的上表面和下表面上的预定的间隔开的位置；并且3)对于相对的上表面和下表面中的每一个，通过电解沉积金属层(ME)使紧固在所讨论的面上的汇流条段和电子芯片的电极互连，因此，形成包括汇流条(BBsubgt;H/subgt;、BBsubgt;L/subgt;)的电力电子电路，该汇流条形成散热器。

相关申请的交叉引用

本发明要求于2016年12月19日提交的法国申请1662804的优先权，其内容(文本、附图及权利要求)通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及电力电子领域。更具体地，本发明涉及一种用于集成电子功率芯片且使汇流条互连的方法，该汇流条在诸如转换器和功率模块的电力电子器件中形成散热器。本发明还涉及通过实施上述方法获得的电力电子器件。

背景技术

诸如功率转换器之类的电力电子器件在诸如运输、工业、照明、供暖等许多活动领域中显著存在。随着朝向可再生且产生较少CO₂排放的能源进行能量过渡，电力电子技术将进一步普及，并且将不得不应对日益增长的经济和技术限制。

当前的研究和开发集中于降低成本、增加功率密度、增加可靠性、减少寄生元件和耗散能量的热传递。

在现有技术中，通常使用所谓的HDI(英语为“高密度互连”)技术，以提高集成水平并减小功率电路的尺寸。通常在英语中称为“印刷电路板”的PCB印刷电路板上实施的HDI技术是建立在对构件的空间布置的优化之上，特别是通过使用称为“引线框架”的带有铜迹线电路的陶瓷带和陶瓷板以互连表面贴装部件，或者在更为先进的技术中，使用填充铜的称为“微孔”的微孔以互连嵌入部件。其使用激光钻孔以及各种焊接技术，例如钎焊、称为TLP焊接的瞬时液相焊接或金属纳米颗粒粉末烧结。

然而，面对大规模生产所需的成本降低以及集成水平和紧凑性的提高，HDI技术遇到了局限性。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切波频率或切换频率相互对立。然而，增加切换频率通常有利于紧凑性，尤其是在功率转换器中。减少寄生电感是必需的，以减少所产生的热、保护电路免遭潜在的破坏性过电压并且改善对电磁辐射的控制。

需要高性能冷却以将有源元件和无源部件温度保持在临界值以下，从而实现热平衡并保证功率电路的可靠性。具有越来越小的面积的硅芯片以及诸如碳化硅的新功率半导体的可用性允许更高的电流密度以及切波频率的增加，这允许功率电路的更高的紧凑性。但是为此，功率电路的架构和所使用的技术应该确保电路的更高的紧凑性。但是为此，功率电路的架构和所使用的技术必须确保尽可能接近元件的耗散能量的提取。有必要优化由部件构成的热源以及由散热装置构成的散热器之间的热路径。

在已知技术中，在转移至空气中或冷却液中之前，热量应该穿过不同的层，例如焊料、镀铜介电衬底、金属底板、热界面材料以及散热器的质量。

发明内容

现在看来有必要提出一种新技术，以制造具有优异散热性能并允许针对所应用的各种约束进行更好优化的电力电子器件。

根据第一方面，本发明涉及一种方法，用于集成电子功率芯片和形成散热器的汇流条，以实现电力电子电路。根据本发明，该方法包括：

-制造集成至少一个电子芯片的基板，该电子芯片介于绝缘层压内层和/或导电层压内层之间；

-通过树脂预浸料的介电部，将金属汇流条段机械紧固到基板的相对的上表面和下表面上的预定的间隔开的位置；并且