[go: up one dir, main page]

DE19630002B4 - Elektronisches Wärmestrahlungsbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Wärmestrahlungsbauteils - Google Patents

Elektronisches Wärmestrahlungsbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Wärmestrahlungsbauteils Download PDF

Info

Publication number
DE19630002B4
DE19630002B4 DE19630002A DE19630002A DE19630002B4 DE 19630002 B4 DE19630002 B4 DE 19630002B4 DE 19630002 A DE19630002 A DE 19630002A DE 19630002 A DE19630002 A DE 19630002A DE 19630002 B4 DE19630002 B4 DE 19630002B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plate
weight percent
ceramic
ceramic plate
electronic component
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19630002A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19630002A1 (de
Inventor
Hiroji Nagoya Kitagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kitagawa Industries Co Ltd
Original Assignee
Kitagawa Industries Co Ltd
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 Kitagawa Industries Co Ltd filed Critical Kitagawa Industries Co Ltd
Publication of DE19630002A1 publication Critical patent/DE19630002A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19630002B4 publication Critical patent/DE19630002B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • H01L23/4334—Auxiliary members in encapsulations
    • 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
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3731—Ceramic materials or glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • 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
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • 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
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Elektronisches Bauteil (10) mit einer elektronischen Vorrichtung (12; 21; 35) und einer keramischen Strahlungsplatte (14; 22; 32) für das ferne Infrarot, die auf der elektronischen Vorrichtung befestigt ist, um durch die elektronische Vorrichtung erzeugte Wärme als Strahlung des fernen Infrarots abzustrahlen, wobei eine äußere Fläche der Keramikplatte (14; 22; 32) zumindest teilweise mit einem Harz (16; 24; 34) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet,
a) dass äußere Kanten (32a) der Keramikplatte (32) mit Harz (34) überzogen sind und eine untere und eine obere Fläche der Platte (32) im wesentlichen unbeschichtet sind und dass die untere unbeschichtete Fläche unmittelbar auf der elektronischen Vorrichtung (35) befestigt ist;
oder
b) dass eine obere und eine untere Fläche der Platte (22) mit Harz (24) überzogen sind und äußere Kanten der Keramikplatte (22) im wesentlichen unbeschichtet sind.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung mit einer daran befestigten keramischen Wärmestrahlungsplatte.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Integrierte Schaltkreis-Chips zur Verwendung in Zentraleinheiten oder anderen elektronischen Geräten wurden in letzter Zeit zunehmend integriert und bei zunehmend höheren Frequenzen betrieben. Dies erhöht den Leistungsverbrauch und die Wärmeabgabe, so dass Wärmestrahlung zu einem Thema wurde.
  • Aus der US 5 379 186 A ist es bekannt, eine wärmeerzeugende elektronische Komponente auf einem Substrat anzubringen. Die elektronische Komponente wird von einem Einbettungsmaterial umschlossen, das als Polymermaterial ausgeführt ist. Um eine örtliche Konzentration der vom elektronischen Bauteil abgegebenen Wärme zu verringern, wird auf das Einbettungsmaterial eine Schicht aus einem thermisch gut leitfähigen Material, insbesondere Aluminiumnitrid, aufgebracht. Das thermisch gut leitfähige Material ist seinerseits vollständig von einer Schutzschicht aus dem thermisch schlecht leitfähigen Einbettungsmaterial umschlossen.
  • Die JP 59-202679 A offenbart eine Anordnung aus keramischen Strahlungsplatten und einer Isolierplatte, die einseitig auf der keramischen Strahlungsplatte angebracht ist. Bei einer zweiten Ausführungsform ist eine Isolierplatte zwischen zwei keramischen Strahlungsplatten aufgenommen.
  • Aus der JP 02-113 561 A geht eine mit Rippen versehene keramische Strahlungsplatte zur Kühlung von elektronischen Bauelementen hervor
  • Gemäß der JP 7-161 884 A wird ein Wärmeabfuhrmaterial für elektronische Bauteile beschrieben, das aus flexiblem Silikonkunstharz besteht und eine Vielzahl von Poren aufweist.
  • Die JP 7-190 675 A offenbart ein Strahlungsmaterial zur Wärmeabfuhr, das aus einer Mixtur aus Kordieritpartikeln und Kupferpulver besteht, wobei an einer Seite der Platte mehr Kupferpartikel und an der anderen Seite mehr Kordieritpartikel vorhanden sind.
  • In den japanischen offengelegten Patentanmeldungen JP 7-161 884 A und JP 7-190 675 A sowie JP 08-167 682 A schlug die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung ein Strahlungsmaterial vor, das aus Strahlungssubstanzen im fernen Infrarot besteht. Das Strahlungsmaterial wandelt Wärmeenergie des elektronischen Bauteils in Strahlung des fernen Infrarots um und strahlt Wärme wirkungsvoll ab.
  • Herkömmlicherweise wird eine aus Infrarotstrahlung-Strahlungskeramik gebildete Wärmestrahlungsplatte an dem zu verwendenden elektronischen Bauteil befestigt. Da jedoch Keramik ein ziemlich sprödes Material ist, wird die keramische Platte bei der Verwendung leicht zerbrochen.
  • Wenn die keramische Platte zerbrochen wird, wird Keramikpulver über die Schaltungen benachbarter Substrate verteilt, welche elektronische Bauteile tragen, wodurch es zu einer Fehlfunktion der Schaltung kommt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein elektronisches Bauteil bereitzustellen, welches eine keramische Wärmestrahlungsplatte hat, die gegenüber Rissbildung geschützt ist.
  • Um diese Aufgaben zu lösen, stellt die Erfindung ein elektronisches Bauteil mit einer daran befestigten keramischen Strahlungsplatte für das ferne Infrarot bereit. Die Oberfläche der Keramikplatte ist teilweise mit Harz überzogen. Bei dem oben erwähnten Aufbau ist die Keramikplatte erfindungsgemäss mit Harz beschichtet und verstärkt, wodurch sie gegenüber einer Rissbildung geschützt ist.
  • Daher wird bei der Verwendung kein Keramikpulver verteilt, und es tritt keine Fehlfunktion der Schaltung des benachbarten Substrats auf, welches elektronische Bauteile trägt. Die erfindungsgemässe Keramikplatte wandelt durch elektronische Bauteile erzeugte Wärm ferne Infrarotstrahlung um und strahlt die Strahlung in das umgebende Gebiet ab.
  • Die erfindungsgemässe Keramikplatte hat vorzugsweise gute Strahlungseigenschaften im fernen Infrarot und ein hohes Emissionsvermögen. Das Emissionsvermögen, auf das hier Bezug genommen w ist ein Verhältnis der Strahlungsqualität der entsprechenden Substanz zu der Strahlungsqualität eines schwarzen Körpers unter denselben Bedingungen. Ein Emissionsvermögen näher bei 1 deutet auf eine bessere Umwandlungseffizienz von Wärmeenergie in elektromagnetische Wellen hin.
  • Das Material der keramischen Platte ist vorzugsweise z. B. Cordierit (2MgO·2Al2O3·5SiO2), b-Spodumen (LiO2·Al2O3·4SiO2), Aluminiumtitanat (Al2O3·Ti2O3) oder anderes Keramikmaterial mit einer starken Strahlung im fernen Infrarot, einer geringen thermischen Ausdehnung und einem niedrigen Wärmewiderstand. Darüber hinaus kann für das Keramikmaterial mit einem hohen Emissionsvermögen in dem gesamten Infrarotbe reich eine Übergangselementoxid-Keramik (z. B. eine Keramik bestehend aus 60 Gewichtsprozent MnO2, 20 Gewichtsprozent Fe2O3, 10 Gewichtsprozent CuO und 10 Gewichtsprozent CoO) verwendet werden. Außerdem kann sogenanntes ”Bakuhanseki” (der in China erzeugte natürliche Stein) ebenfalls verwendet werden.
  • Wie zuvor erwähnt, ist eine Keramik mit guten Strahlungseigenschaften im fernen Infrarot zu bevorzugen. Insbesondere bevorzugt man eine Infrarot-Strahlungskeramik mit einem ausreichenden Emissionsvermögen in einem Bereich üblicher Betriebstemperaturen, das heißt unterhalb von etwa 100 DEG C. Die Keramik kann eine ausreichende Wärmestrahlung in einem Bereich von Temperaturen unterhalb 110 DEG C erbringen, in etwa die Temperatur, bei der ein integriertes Schaltkreis-Chip zur Überhitzung neigt. Für eine derartige Infrarot-Strahlungskeramik bevorzugt man insbesondere eine Keramik, welche Strahlen des fernen Infrarots beinahe mit einem Wert eines schwarzen Strahlers abstrahlen, z. B. bei einem Emissionsvermögen von mindestens 80%. Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Die Erfindung wird nun an Hand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, wobei
  • 1 eine Perspektivansicht und
  • 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1 ist, die ein elektronisches Wärmestrahlungsbauteil eines nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiels zeigen;
  • 3 eine Querschnittsansicht eines Teils einer Wärmestrahlungsplatte eines nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiels ist;
  • 4 eine Perspektivansicht einer Wärmestrahlungsplatte eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung,
  • 5 eine Draufsicht einer zur Herstellung der Wärmestrahlungsplatte verwendeten Keramikplatte, und
  • 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in 5 ist;
  • 7 eine Perspektivansicht einer Wärmestrahlungsplatte eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, und
  • 8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7 ist;
  • 9 eine Querschnittsansicht eines elektronischen Wärmestrahlungsbauteils eines nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiels ist; und
  • 10 ein Diagramm ist, welches die Kenngrössen von in dem Ausführungsbeispiel zu verwendender Keramik zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 gezeigt, ein elektronisches Wärmestrahlungsbauteil 10 mit einer Wärmestrahlungsplatte 18 ausgestattet, welche auf einer oberen Fläche einer Halbleitervorrichtung 12 mit einem darin eingebauten integrierten Schaltkreis befestigt ist. Wie in 2 gezeigt, besteht die Wärmestrahlungsplatte 18 aus einer Keramikplatte 14, die von Harzschicht 16 umgeben ist. Die Halbleitervorrichtung 12 enthält ein IC-Chip 121, Verbindungsdraht 122 und elektrische Anschlüsse 123.
  • Um die Keramikplatte 14 zu erhalten, wird Kordieritpulver mit einem hohen Emissionsvermögen im fernen Infrarot gesintert und zu einer quaderförmigen Platte mit einer Dicke von 1 mm bis 2 mm geformt. Die gesamte Oberfläche der Keramikplatte 14 wird dann mit der Harzschicht 16 überzogen, so dass verhindert wird, dass die Keramikplatte 14 Risse bekommt und Teile von ihr absplittern.
  • Ein stark wärmeleitendes Material wird vorzugsweise verwendet, um die Harzschicht 16 auszubilden, so dass Wärme von der Halbleitervorrichtung 12 wirkungsvoll auf die Keramikplatte 14 übertragen wird. Die Harzschicht 16 ist vorzugsweise so dünn wie möglich. Allerdings muss die Harzschicht 16 eine Dicke von mindestens 20 μm haben, da eine zu dünne Schicht leicht abgerissen werden kann.
  • Die Keramikplatte 14 wird hauptsächlich aus SiO2 und Al2O3 gebildet und besteht z. B. aus 70 Gewichtsprozent SiO2, 15 Gewichtsprozent Al2O3, 3,7 Gewichtsprozent Fe2O3, 3,2 Gewichtsprozent K2O, 3 Gewichtsprozent Na2O, 1,7 Gewichtsprozent CaO, 1,64 Gewichtsprozent MgO, 0,45 Gewichtsprozent TiO2 und zu dem verbleibenden Gewichtsprozentsatz aus Verunreinigungen. Die Kenngrößen des Emissionsvermögens einer derartigen Keramik bei einer Temperatur von 141,1 DEG C, wie sie durch Experimentieren bestimmt wurde, sind in 10 gezeigt. Wie in 10 gezeigt, wird ein Emissionsvermögen von mindestens 80% im Bereich der Wellenlängen oberhalb von etwa 5,0 μm erzielt.
  • Ein Tauchüberzugverfahren wird verwendet, um die Keramikplatte 14 mit der Harzschicht 16 zu überziehen. Zuerst wird die Keramikplatte 14 eingetaucht und auf dem flüssigen Harz nach oben gezogen und dann je nach Bedarf erhitzt oder luftgetrocknet, so dass die Harzschicht 16 aushärtet und auf der Keramikplatte 14 fest ausgebildet wird. Alternativ kann auch Harz verwendet werden, das durch Ultraviolettstrahlung aushärtet.
  • Bei dem wie zuvor erwähnt ausgebauten elektronischen Bauteil 10 wird die durch die Halbleitervorrichtung 12 erzeugt Wärme auf die Keramikplatte 14 übertragen, die ihrerseits die Wärme von der Halbleitervorrichtung 12 in Strahlung des fernen Infrarots umwandelt. Auf diese Weise wird Wärme von der Wärmestrahlungsplatte 18 auf den umgebenden Bereich abgestrahlt.
  • Somit wird Wärme wirkungsvoll von der Halbleitervorrichtung 12 abgegeben, und ein Temperaturanstieg der Halbleitervorrichtung 12 kann gesteuert werden.
  • In dem nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiel ist die Keramikplatte 14 durch die Harzschicht 16 vollständig umgeben und verstärkt, wodurch ein Brechen verhindert wird. Daher wird kein keramisches Pulver von der Keramikplatte 14 verstreut. Selbst wenn die Platte 14 bricht oder splittert und Keramikpulver erzeugt, wird verhindert, dass das Pulver auf ein Substrat herabfällt, auf dem die Halbleitervorrichtung 12 befestigt ist, da die Keramikplatte 14 mit der Harzschicht 16 vollständig überzogen ist. Daher wird verhindert, dass die auf dem Substrat bereitgestellte Schaltung aufgrund verstreuten Keramikpulvers einer Fehlfunktion ausgesetzt wird.
  • Wenn, wie in 3 gezeigt, Rippen oder erhobene Abschnitte 14 auf einer oberen Fläche der Wärmestrahlungsplatte 18 und der Harzschicht 16 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sind, wird die Oberfläche der Platte 18 vergrößert, wodurch die Wärmestrahlung auch vorteilhafterweise erhöht wird.
  • Wie in 4 gezeigt, ist eine Wärmestrahlungsplatte 20 mit einer Keramikplatte 22 gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auf einer Halbleitervorrichtung 21 befestigt. Es sind nur die gegenüberliegenden Oberflächen der Platte 22 mit einer Harzschicht 24 beschichtet. Da die Keramikplatte 22 mit den Harzschichten 24 verstärkt ist, wird verhindert, dass die Platte 22 Risse bekommt und/oder splittert.
  • Wenn die Wärmestrahlungsplatte 20 wie in 5 und 6 gezeigt hergestellt wird, werden eine Vielzahl V-förmiger Kerben 26 in eine keramische Platte 28 eingearbeitet, so dass die Kerben 26 ein Gittermuster auf der Platte 28 bilden. Nachdem die gegenüberliegenden Oberflächen der Keramikplatte 28 vollständig mit Harz überzogen worden sind, wird die Platte 28 entlang der Kerben 26 in eine Vielzahl von Wärmestrahlungsplatten 20 geschnitten. Durch ein derartiges Verfahren können eine große Anzahl von Wärmestrahlungsplatten 20 aus einer einzigen Keramikplatte 28 kostengünstig hergestellt werden.
  • Wie in 7 und 8 gezeigt, ist eine Wärmestrahlungsplatte 30 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel mit einer Keramikplatte 32 versehen, die Kanten 32a hat, bei denen es sich um leicht zerbrechliche Abschnitte handelt, und die mit einer Harzschicht 34 überzogen ist. Die Abschnitte der von den Kanten 32a unterschiedlichen einander gegenüberliegenden oberen und unteren Flächen der Keramikplatte 32 sind ohne Beschichtung. Indem man, wie in 8 gezeigt, den unbeschichteten Abschnitt der unteren Fläche der Keramikplatte 32 unmittelbar mit einer Halbleitervorrichtung 35 verbindet, wird wärme von der Halbleitervorrichtung 35 rasch auf die Keramikplatte 32 übertragen. Da zusätzlich ein großer Abschnitt der oberen Fläche der Keramikplatte 32 unbeschichtet ist, wird Wärme nicht im Innern der Keramikplatte 32 durch die Harzschicht 34 zurückgehalten. Somit wird Wärme wirkungsvoll in die Umgebung abgegeben. Es wird verhindert, dass die Kanten 32a, die mit der Harzschicht 34 überzogen sind, brechen und Keramikpulver auf die Umgebung verstreuen. Indem man gestrichelt gezeigte Löcher 36 in dem unbeschichteten Teil der Keramikplatte 32 einarbeitet, kann die Wärmestrahlung weiter verbessert werden.
  • In den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen sind die Wärmestrahlungsplatten 18, 20, 30 jeweils auf den Halbleitervorrichtungen 12, 21, 35 befestigt. In dem in 9 gezeigten, nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiel ist eine Strahlungsplatte 40 zwischen zwei elektronischen Bauteilen, wie z. B. einem Transformator 42 und einer Basis 44 befestigt. Auf die gleiche Weise wie in dem ersten in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die gesamte Oberfläche einer Keramikplatte 46 mit einer Harzschicht 48 beschichtet. Wie in dem nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird durch den Transformator 42 erzeugte Wärme zu der Keramikplatte 46 geleitet, und die Platte 46 wandelt ihrerseits die Wärme in Strahlung des fernen Infrarots um und strahlt die Wärme in die Umgebung ab. Ein Anstieg der Temperatur des Transformators 42 kann somit gesteuert werden. Außerdem bilden die Keramikplatte 46 und die Harzschicht 48 eine elektrische Isolierung der Basis 44 von dem Transformator 42.
  • Die Erfindung wurde oben anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, wie in den 4 bis 8 gezeigt. Abwandlungen und Änderungen ergeben sich für den Fachmann aus der Beschreibung. Trotz der Verwendung eines Ausführungsbeispiels für Veranschaulichungszwecke, beabsichtigt die Erfindung, alle derartigen Abwandlungen und Änderungen innerhalb des Kerns und Umfangs der beigefügten Ansprüche zu beinhalten. So können z. B. die in dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 beschriebenen Löcher 36 anstelle der erhöhten Abschnitte 14 verwendet werden, um Unregelmäßigkeiten auf einer oberen Fläche der Wärmestrahlungsplatte 18 des zweiten Ausführungsbeispiels oder in einem der anderen Ausführungsbeispiele zu bilden.

Claims (15)

  1. Elektronisches Bauteil (10) mit einer elektronischen Vorrichtung (12; 21; 35) und einer keramischen Strahlungsplatte (14; 22; 32) für das ferne Infrarot, die auf der elektronischen Vorrichtung befestigt ist, um durch die elektronische Vorrichtung erzeugte Wärme als Strahlung des fernen Infrarots abzustrahlen, wobei eine äußere Fläche der Keramikplatte (14; 22; 32) zumindest teilweise mit einem Harz (16; 24; 34) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, a) dass äußere Kanten (32a) der Keramikplatte (32) mit Harz (34) überzogen sind und eine untere und eine obere Fläche der Platte (32) im wesentlichen unbeschichtet sind und dass die untere unbeschichtete Fläche unmittelbar auf der elektronischen Vorrichtung (35) befestigt ist; oder b) dass eine obere und eine untere Fläche der Platte (22) mit Harz (24) überzogen sind und äußere Kanten der Keramikplatte (22) im wesentlichen unbeschichtet sind.
  2. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erhöhte Abschnitte und/oder Löcher (36) an der oberen Fläche der Keramikplatte (14; 32) ausgebildet sind, wodurch die Oberfläche der oberen Fläche der Platte (14; 32) erhöht wird und die Abstrahlung von Strahlung im fernen Infrarot erleichtert wird.
  3. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) quaderförmig ist und eine Dicke von etwa 1 bis 2 mm hat.
  4. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzschicht (16; 24; 34) mindestens etwa 20 μm dick ist.
  5. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) ein ausreichendes Emissionsvermögen für Strahlen des fernen Infrarots bei einer Temperatur von etwa 110 Grad Celsius und darunter hat, um zu verhindern, dass sich die elektronische Vorrichtung (12; 21; 35) überhitzt.
  6. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) ein ausreichendes Emissionsvermögen für Strahlen des fernen Infrarots bei einer Temperatur von etwa 100 Grad Celsius und darunter hat, um zu verhindern, dass sich die elektronische Vorrichtung (12; 21; 35) überhitzt.
  7. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) ein Emissionsvermögen für Strahlen des fernen Infrarots von etwa 0,8 oder mehr hat.
  8. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) ein Emissionsvermögen für Strahlen des fernen Infrarots von etwa 0,8 oder mehr in einem Wellenlängenbereich von etwa 5,0 μm und mehr hat.
  9. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) aus einer Infrarotstrahlungskeramik gebildet ist, die aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche aus Kordierit, b-Spodumen, Aluminiumtitanat und Bakuhanseki besteht.
  10. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) hauptsächlich aus SiO2 und Al2O3 besteht.
  11. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) aus etwa 70 Gewichtsprozent SiO2, etwa 15 Gewichtsprozent Al2O3, etwa 3,7 Gewichtsprozent Fe2O3, etwa 3,2 Gewichtsprozent K2O, etwa 3 Gewichtsprozent Na2O, etwa 1 Gewichtsprozent CaO, etwa 1,64 Gewichtsprozent MgO, etwa 0,45 Gewichtsprozent TiO2 und einem verbleibenden Gewichtsprozentsatz aus Verunreinigungen besteht.
  12. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (14; 22; 32) aus etwa 60 Gewichtsprozent MnO2, etwa 20 Gewichtsprozent Fe2O3, etwa 10 Gewichtsprozent CuO und etwa 10 Gewichtsprozent CoO besteht.
  13. Verfahren zum Herstellen elektronischer Bauteile mit einer elektronischen Vorrichtung (21) und einer keramischen Infrarotstrahlungsplatte (22), die auf der elektronischen Vorrichtung (21) befestigt ist, um durch die elektronische Vorrichtung (21) erzeugte Wärme als Strahlung des fernen Infrarots abzustrahlen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Sintern eines Keramikpulvers, das ein Emissionsvermögen aus Strahlen des fernen Infrarots hat und aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Kordierit, b-Spodumen und Aluminiumtitanat besteht; – Gestalten der gesinterten Keramik zu einer quaderförmigen Platte (22); – Ausbilden eines Gitters aus V-förmigen Rillen (26) in einer Oberfläche der Platte (22); – Tauchbeschichten der Platte (22) mit Harz (24); – Lufttrocknen, Hitzetrocknen oder UV-Aushärten des Harzes (24), wodurch eine Harzschicht auf der äusseren Fläche der Keramikplatte (22) gebildet wird; – Trennen der beschichteten Keramikplatte (22) entlang der Rillen (26), um eine Vielzahl beschichteter Keramikplatten (22) zu erzeugen; und – Befestigen einer Oberfläche jeder Keramikplatte (22) an einem elektronischen Bauteil (21).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kordieritpulver aus etwa 70 Gewichtsprozent SiO2, etwa 15 Gewichtsprozent Al2O3, etwa 3,7 Gewichtsprozent Fe2O3, etwa 3,2 Gewichtsprozent K2O, etwa 3 Gewichtsprozent Na2O, etwa 1,7 Gewichtsprozent CaO, etwa 1,64 Gewichtsprozent MgO, etwa 0,45 Gewichtsprozent TiO2 und einem verbleibenden Gewichtsprozentsatz aus Verunreinigungen gebildet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Gestalten einen Schritt aufweist, bei dem die gesinterte Keramik zu einer quaderförmigen Platte (22) mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 mm gestaltet wird, und die Schritte zum Tauchüberziehen und Lufttrocknen eine Schicht aus Harz (24) mit einer Dicke von mindestens etwa 20 μm erzeugen.
DE19630002A 1995-08-21 1996-07-25 Elektronisches Wärmestrahlungsbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Wärmestrahlungsbauteils Expired - Fee Related DE19630002B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7-211813 1995-08-21
JP7211813A JP2795626B2 (ja) 1995-08-21 1995-08-21 放熱機能付き電子部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19630002A1 DE19630002A1 (de) 1997-02-27
DE19630002B4 true DE19630002B4 (de) 2010-11-18

Family

ID=16612026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19630002A Expired - Fee Related DE19630002B4 (de) 1995-08-21 1996-07-25 Elektronisches Wärmestrahlungsbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Wärmestrahlungsbauteils

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5821612A (de)
JP (1) JP2795626B2 (de)
DE (1) DE19630002B4 (de)
GB (1) GB2304455B (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6084775A (en) * 1998-12-09 2000-07-04 International Business Machines Corporation Heatsink and package structures with fusible release layer
US6367544B1 (en) * 2000-11-21 2002-04-09 Thermal Corp. Thermal jacket for reducing condensation and method for making same
CA2382364C (en) * 2002-01-21 2004-12-07 Sang-Ho Son Far-infrared ray radiator and method for manufacturing the same
US7017655B2 (en) 2003-12-18 2006-03-28 Modine Manufacturing Co. Forced fluid heat sink
US20100155021A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Chin Hsiang Chiang Heat exchange cooling structure
JP4881971B2 (ja) * 2009-03-26 2012-02-22 株式会社豊田自動織機 半導体装置
WO2011010597A1 (ja) * 2009-07-24 2011-01-27 株式会社東芝 窒化珪素製絶縁シートおよびそれを用いた半導体モジュール構造体
US8995131B2 (en) 2011-08-29 2015-03-31 Aerovironment, Inc. Heat transfer system for aircraft structures
US9756764B2 (en) 2011-08-29 2017-09-05 Aerovironment, Inc. Thermal management system for an aircraft avionics bay
JP2013123014A (ja) * 2011-12-12 2013-06-20 Toyota Industries Corp 半導体装置
US20150219410A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Asia Vital Components Co., Ltd. Heat Dissipation Structure Enhancing Heat Source Self Heat Radiation
CN107041105A (zh) * 2017-03-23 2017-08-11 刘秋雷 一种仪器仪表的散热装置
WO2019212051A1 (ja) * 2018-05-02 2019-11-07 デクセリアルズ株式会社 熱伝導体、及びこれを用いた電子機器
JP2020004955A (ja) * 2018-05-02 2020-01-09 デクセリアルズ株式会社 熱伝導体、及びこれを用いた電子機器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202679A (ja) * 1983-04-30 1984-11-16 松下電工株式会社 回路板
JPH02113561A (ja) * 1988-10-24 1990-04-25 Hitachi Ltd 放熱用部品
US5379186A (en) * 1993-07-06 1995-01-03 Motorola, Inc. Encapsulated electronic component having a heat diffusing layer
JPH07161884A (ja) * 1993-12-07 1995-06-23 Kitagawa Ind Co Ltd 電子部品用放熱材
JPH07190675A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Kitagawa Ind Co Ltd 放熱材

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55143042A (en) * 1979-04-25 1980-11-08 Hitachi Ltd Semiconductor device
JPH0797616B2 (ja) * 1986-08-19 1995-10-18 新光電気工業株式会社 半導体装置の製造方法
JPH0676790B2 (ja) * 1987-07-30 1994-09-28 株式会社東芝 イグナイタ
EP0484180A1 (de) * 1990-11-01 1992-05-06 Fujitsu Limited Verkapselte Halbleiteranordnung mit optimierter Wärmeabführung
JP2602380B2 (ja) * 1991-10-23 1997-04-23 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法
US5362680A (en) * 1992-08-18 1994-11-08 Texas Instruments Incorporated Technique for enhancing adhesion capability of heat spreaders in molded packages
KR100307465B1 (ko) * 1992-10-20 2001-12-15 야기 추구오 파워모듈
US5369056A (en) * 1993-03-29 1994-11-29 Staktek Corporation Warp-resistent ultra-thin integrated circuit package fabrication method
US5430331A (en) * 1993-06-23 1995-07-04 Vlsi Technology, Inc. Plastic encapsulated integrated circuit package having an embedded thermal dissipator
JPH07261694A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Rohm Co Ltd 蛍光表示管駆動回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202679A (ja) * 1983-04-30 1984-11-16 松下電工株式会社 回路板
JPH02113561A (ja) * 1988-10-24 1990-04-25 Hitachi Ltd 放熱用部品
US5379186A (en) * 1993-07-06 1995-01-03 Motorola, Inc. Encapsulated electronic component having a heat diffusing layer
JPH07161884A (ja) * 1993-12-07 1995-06-23 Kitagawa Ind Co Ltd 電子部品用放熱材
JPH07190675A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Kitagawa Ind Co Ltd 放熱材

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 02-113 561 A (Abstract)
JP 02113561 A (Abstract) *

Also Published As

Publication number Publication date
US5821612A (en) 1998-10-13
GB9616654D0 (en) 1996-09-25
JP2795626B2 (ja) 1998-09-10
JPH0964253A (ja) 1997-03-07
GB2304455B (en) 1998-07-08
GB2304455A (en) 1997-03-19
DE19630002A1 (de) 1997-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19630002B4 (de) Elektronisches Wärmestrahlungsbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Wärmestrahlungsbauteils
DE69431001T2 (de) Lötpaste
DE69305012T2 (de) Chipträger mit einer Schutzschicht für die Schaltungsoberfläche
DE60021848T2 (de) Keramisches heizgerät
DE10042909C2 (de) Mehrlagiges Keramiksubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben
DE69517248T2 (de) Keramik-Gehäuse mit hoher Wärmeabstrahlung
DE102006019602B4 (de) Leistungshalbleitermodul
DE60111753T2 (de) Dickschicht-millimeterwellen-sende-empfängermodul
DE10141910B4 (de) Glaskeramiksinterprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69318219T2 (de) Integrierte Schaltungspackung aus einem Kunststoff mit integraler Wärmesenke
DE4427994A1 (de) Metallbasisplatine und elektronische Einrichtung, die diese verwendet
DE19927046A1 (de) Keramik-Metall-Substrat, insbesondere Mehrfachsubstrat
DE102006058347A1 (de) Aufbau eines Leistungsmoduls und dieses verwendendes Halbleiterrelais
DE102015101561B4 (de) Halbleiterpaket und verfahren zur herstellung eines halbleiterpakets
WO2017182159A1 (de) Vielschicht-trägersystem, verfahren zur herstellung eines vielschicht-trägersystems und verwendung eines vielschicht-trägersystems
DE19938808A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum homogenen Erwärmen von Gläsern und/oder Glaskeramiken mit Hilfe von IR-Strahlung
DE112017006387T5 (de) Halbleitereinheit
WO2012152364A1 (de) Substrat mit elektrisch neutralem bereich
DE102017212233A1 (de) Elektrische Baugruppe und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Baugruppe
DE10218530B4 (de) Integrierte Schaltung mit thermisch abgeschirmter elektrischer Widerstandsbahn
DE69031323T2 (de) Halbleitervorrichtung mit einer Packungsstruktur
DE19633247C2 (de) Mikrowellenofen zur Sinterung von Sintergut und Verfahren zur Sinterung von Sintergut mit einem solchen Ofen
DE102009040176B4 (de) Halbleiter-Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
DE102018208844B3 (de) Kühlkörper, Leistungselektronikmodul mit einem Kühlkörper und Verfahren zur Herstellung des Kühlkörpers
DE1945899B2 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110218

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140201