电子装置及其制造方法 技术领域 本发明涉及电子装置， 其中所述电子装置包括堆叠在一起的第一和第二基板 ； 在 第一基板的表面上安装的功率元件 ； 以及在第二基板的朝向第一基板表面的表面上安装的 电子部件。本发明还涉及制造所述电子装置的方法。
背景技术 专利公开文献 JP-A-2001-85613 公开了一种形成有第一和第二基板的电子装置。 第一和第二基板堆叠在一起， 从而第一和第二基板的表面彼此相向。功率元件在第一基板 的表面上安装并且通过引线等电连接至第一基板。
在 JP-A-2001-85613 中公开的电子装置中， 第一和第二基板通过导线彼此相互电 连接， 并且功率元件和第二基板通过导线连接在一起。 因为导线位于第二基板的端部， 所以 很难减小电子装置的平面 ( 方向的 ) 尺寸。
专利公开文献 JP-4062191 公开了另一种形成有第一和第二基板的电子装置。第 一和第二基板堆叠在一起， 从而第一和第二基板的表面彼此相向。半导体元件在第一基板 的表面上安装。第二基板是布线层。半导体元件通过钎焊等电连接至第二基板。
JP-4062191 的图 1 示出了半导体元件通过接合引线连接至第一基板。 接合引线具 有环路的形状并在半导体元件上突出。第一和第二基板在平面方向中彼此相互离开， 以防 止第二基板干扰接合引线。因此， 很难减小电子装置的平面尺寸。
JP-4062191 的图 5 示出了半导体元件通过接合引线连接至第一基板， 而第一和第 二基板并不在平面方向内彼此相互离开。 然而， 半导体元件通过第一基板连接至第二基板， 而并非直接连接至第二基板。
出于之前的原因， 很难减小 JP-4062191 中公开的电子装置的平面尺寸。
此外， 在 JP-4062191 的图 1 中所示的结构中， 因为半导体元件被钎焊至第二基板， 所以在第一与第二基板之间几乎没有空间。因此， 很难在第二基板的相向的表面上安装电 子器件。在 JP-4062191 的图 5 中所示的结构中， 在第二基板的相向的表面上可以具有用于 安装电子器件的空间。 然而， 因为半导体元件并非直接连接至第二基板， 所以很难减小电子 装置的尺寸。
发明内容
考虑到以上， 本发明的目的在于提供一种电子装置， 其中所述电子装置具有减小 的尺寸并包括堆叠在一起的第一和第二基板 ； 在第一基板的表面上安装的功率元件 ； 以及 在第二基板的朝向第一基板表面的表面上安装的电子器件。 本发明的另一目的在于提供一 种制造电子装置的方法。
根据本发明的一个方面， 电子装置包括第一基板、 第二基板、 功率元件、 电子器件、 第一导电构件和第二导电构件。第一基板具有一表面。第一基板的表面朝向第二基板的表 面。功率元件在第一基板的表面上安装， 并具有与第二基板的表面相向的表面。电子器件在第二基板的表面上安装。第一导电构件将功率元件电连接至第一基板。第一导电构件具 有连接至功率元件的表面的第一端、 连接至第一基板的表面的第二端、 以及位于第一端与 第二端之间的中间部。第一导电构件的中间部朝向第二基板突出， 从而所述中间部的顶部 与功率元件的表面相比更靠近第二基板的表面。 第二导电构件将功率元件电连接至第二基 板。 第二导电构件具有连接至功率元件的表面的第一端以及在所述第一导电构件的中间部 的顶部上方延伸的并连接至第二基板的表面的第二端。 第一基板的表面和第二基板的表面 彼此相互隔开一预定的距离， 该预定的距离防止功率元件与第二基板的表面接触、 防止电 子器件与第一基板的表面接触、 并防止第一导电构件与第二基板的表面接触。
根据本发明的另一方面， 制造电子装置的方法包括 ： 将功率元件的后表面安放在 第一基板的表面上 ； 将电子器件安放在第二基板的表面上 ； 并且将第一导电构件连接至功 率元件和第一基板的每个上， 以使得第一导电构件的第一端连接至功率元件的前表面， 第 一导电构件的第二端连接至第一基板的表面， 第一导电构件的位于第一端与第二端之间的 中间部沿从第一基板的表面离开的方向突出。该方法还包括制备具有一对相向表面的夹 具， 其中所述相向表面可以彼此相互啮合 ； 制备具有纵向的第二导电构件 ； 并且将第二导 电构件的中间部沿纵向保持在夹具的这对相向表面之间， 以使得第二导电构件的中间部沿 横向于纵向的方向被弯折。本发明还包括将第二导电构件的第一端连接至功率元件的前 表面， 同时将第二导电构件的中间部保持在这对相向表面之间， 以使得第二导电构件的纵 向垂直于功率元件的前表面， 并且第二导电构件的第二端位于第一导电构件的中间部的顶 部上方。该方法还包括将第一基板和第二基板彼此相对地定位成， 第一基板的表面和第二 基板的表面彼此相向隔开一预定的距离， 该预定的距离防止功率元件与第二基板的表面接 触、 防止电子器件与第一基板的表面接触、 并防止第一导电构件与第二基板的表面接触。 所 述定位步骤包括将所述第二导电构件的第二端连接至第二基板的表面。 附图说明 参照附图通过以下详细的说明将更加清楚本发明的上述和其它目的、 特征和优 点。在附图中 ：
图 1 是示意图， 示出了根据本发明的第一实施例的电子装置的剖视图 ；
图 2A 至 2C 是示意图， 示出了图 1 的电子装置的制造方法 ；
图 3 是示意图， 示出了根据本发明的第二实施例的电子装置的局部视图 ；
图 4 是示意图， 示出了根据本发明的第三实施例的电子装置的局部视图 ；
图 5 是示意图， 示出了根据本发明的第四实施例的电子装置的局部视图 ；
图 6A 至 6E 是示意图， 示出了根据本发明的第五实施例的电子装置的第二导电构 件；
图 7 是示意图， 示出了根据本发明的第六实施例的制造电子装置的方法中使用的 机器 ；
图 8A 至 8F 是示意图， 示出了根据第六实施例的电子装置的第二导电构件的形成 过程 ；
图 9A 至 9C 是示意图， 示出了将第二导电构件连接至根据第六实施例的电子装置 的功率元件的过程 ； 并且
图 10A 和 10B 是示意图， 示出了根据本发明的第七实施例的电子装置的制造方法。具体实施方式
参照附图以下说明本发明的实施例。
( 第一实施例 )
参照图 1 以下说明根据本发明的第一实施例的电子装置 S1。 电子装置 S 1 包括第 一基板 10 ； 第二基板 20 ； 功率元件 (power element)30 ； 电子器件 40 ； 第一导电构件 50 ； 第 二导电构件 60 ； 以及成型树脂 70。第一基板 10 具有第一表面 11 以及与所述第一表面 11 相反的第二表面 12。第二基板 20 具有第一表面 21 以及与所述第一表面 21 相反的第二表 面 22。第一基板 10 和第二基板 20 被堆叠， 从而第一基板 10 的第一表面 11 可以朝向第二 基板 20 的第一表面 21。功率元件 30 在第一基板 10 的第一表面 11 上安装。电子器件 40 在第二基板 20 的第一表面 21 上安装。第一导电构件 50 将功率元件 30 电连接至第一基板 10。第二导电构件 60 将功率元件 30 电连接至第二基板 20。第一基板 10、 第二基板 20、 功 率元件 30、 电子器件 40、 第一导电构件 50 和第二导电构件 60 由成型树脂 70 封装。
第一基板 10 和第二基板 20 的实施例可以包括各种不同类型的布线板、 电路板和 引线框， 在所述布线板、 电路板和引线框上可以安装功率元件 30 和电子器件 40。 根据第一实施例， 第一基板 10 是一引线框， 其由铜 (Cu)、 铝 (Al)、 铁 (Fe) 等的金 属板制成， 并且第二基板 20 是电路板， 其由印刷电路板、 陶瓷板、 柔性板等制成。
第一基板 10 通过将金属板造型成具有岛状部以及引线部被形成， 例如这是通过 冲压工艺或蚀刻工艺实现的。因而， 第一基板 10 具有布线图案并用作为引线框。
功率元件 30 在第一基板 10 的第一表面 11 上安装， 并且通过导电材料 80 电、 机械 连接至第一基板 10。导电材料 80 的实施例可包括钎焊材料例如共晶钎料或无铅钎料以及 包含金属填料、 金属粉末、 纳米金属微粒等的导电粘合剂。
功率元件 30 可具有矩形板的形状， 并且通过针对半导体芯片例如硅半导体芯片 传统的半导体加工被制成。功率元件 30 的实施例可包括功率金属氧化物半导体 (MOS) 晶 体管、 绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)、 以及功率双极型晶体管。
功率元件 30 在运行时产生相对大量的热量。由功率元件 30 所产生的热量通过第 一基板 10 被释放。因此， 优选的是第一基板由具有良好导热率的材料制成。例如， 优选的 是第一基板 10 由主要包含铜、 铝等的材料制成。
在如图 1 所示的实施例中， 功率元件 30 是功率 MOS 晶体管。功率元件 30 包括源 电极 32、 栅电极 33 以及漏电极 34。功率元件 30 具有前表面 31 以及与所述前表面 31 相反 的后表面。前表面 31 朝向第二基板 20 的第一表面 21。源电极 32 和栅电极 33 在前表面 31 上形成。漏电极 34 在后表面上形成。
例如， 源电极 32 和栅电极 33 中的每个可以由铝制成， 并且在前表面 31 上具有矩 形平面的形状。例如， 漏电极 34 可以由钛 (Ti) 或镍 (Ni) 制成， 并且在功率元件 30 的几乎 整个后表面上形成。
根据第一实施例， 栅电极 33 的平面尺寸小于源电极 32 的平面尺寸。例如， 栅电极 33 边长是大约 0.1mm 至大约 0.5mm。
栅电极 33 通过第二导电材料 60 电连接至第二基板 20， 并且接收来自第二基板 20
的控制信号。第二基板 20 包括一控制电路， 其中所述控制电路被构造成通过将控制信号输 出至栅电极 33 而控制功率元件 30。
大量的电流在源电极 32 与漏电极 34 之间流动。源电极 32 和漏电极 34 分别通过 第一导电构件 50 和导电材料 80 电连接至第一基板 10。第一导电构件 50 以及第二导电构 件 60 的细节以下说明。
如前所述， 第二基板 20 在第一基板 10 上堆叠， 以使得第二基板 20 的第一表面 21 朝向第一基板 10 的第一表面 11。电子器件 40 在第二基板 20 的第一表面 21 上安装。根据 第一实施例， 附加的电子器件 40 在第二基板 20 的第二表面 22 上安装。
在第二基板 20 上安装的电子器件 40 与在第一基板 10 的第一表面 11 上安装的功 率元件 30 类型不同。电子器件 40 的实施例可以包括大规模集成 (LSI) 芯片以及无源元件 例如电容器、 二极管或电阻器。电子器件 40 通过钎焊部、 导电粘合剂、 接合线材等电连接至 第二基板 20。
根据第一实施例， 第一基板 10 的第一表面 11 和第二基板 20 的第一表面 21 彼此 相互隔开一预定的距离， 从而形成在其中放置功率元件 30 和电子器件 40 的容纳空间。
第一基板 10 的第一表面 11 与第二基板 20 的第一表面 21 之间的距离防止第一表 面 11 上的功率元件 30 与第一表面 21 接触并且还防止第一表面 21 上的功率元件 40 与第 一表面 11 接触。例如， 根据该实施例， 该距离可以设定成功率元件 30 的前表面 31 可以与 第二基板 20 的第一表面 21 隔开一毫米 (1mm) 或更大。 如图 1 所示， 第一基板 10 具有间隔保持部 13， 其中所述间隔保持部 13 保持第一基 板 10 的第一表面 11 与第二基板 20 的第一表面 21 之间的距离。例如， 该间隔保持部 13 可 以通过沿第一基板 10 和第二基板 20 堆叠的堆叠方向 ( 即， 图 1 中的垂直方向 ) 使得第一 基板 10 部分地弯曲 / 弯折而被形成。
根据第一实施例， 第一基板 10 的端部被弯曲以形成间隔保持部 13。间隔保持部 13 沿堆叠方向延伸， 并具有几乎等于第一基板 10 的第一表面 11 与第二基板 20 的第一表面 21 之间的距离的长度。在这种情况中， 间隔保持部 13 保持第一基板 10 的第一表面 11 与第 二基板 20 的第一表面 21 之间的距离。
如图 1 所示， 根据第一实施例， 间隔保持部 13 通过导电材料 80 电连接至第二基板 20 的第一表面 21 的端部。因而， 第一基板 10 和第二基板 20 电连接在一起。
如上所述， 根据第一实施例， 第一基板 10 是引线框。因此， 间隔保持部 13 可以容 易地通过使得第一基板 10 弯曲而被形成。除了第一基板 10 以外， 第二基板 20 也可以具有 该间隔保持部 13。也就是说， 间隔保持部 13 可以是第一基板 10 或第二基板 20 的一体部 件。可选地， 第一基板 10 和第二基板 20 可以通过作为第一基板 10 和第二基板 20 的单独 部件的隔块被隔开。
根据第一实施例， 第一基板 10 具有外部输入 / 输出端子 14， 其中电子装置 S1 可以 通过所述外部输入 / 输出端子 14 电连接至外部装置 ( 未示出 )。该外部输入 / 输出端子 14 暴露于成型树脂 70 之外。
例如， 间隔保持部 13 可以沿与堆叠方向垂直的方向被弯曲和被细长化， 从而从成 型树脂 70 突出。间隔保持部 13 的突出部用作为该外部输入 / 输出端子 14。
如图 1 所示， 第一基板 10 的第二表面 12 暴露于成型树脂 70 之外。 因而， 由功率元
件 30 所述产生的热量通过第一基板 10 的第二表面 12 被高效地释放到成型树脂 70 之外。
如前所述， 用于将功率元件 30 电连接至第一基板 10 的第一导电构件 50 电连接至 功率元件 30 的前表面 31。同样， 用于将功率元件 30 电连接至第二基板 20 的第二导电构件 60 电连接至功率元件 30 的前表面 31。
需要注意的是， 第一导电构件 50 和第二导电构件 60 都位于第一基板 10 的第一表 面 11 与第二基板 20 的第一表面 21 之间， 并且在从堆叠方向 ( 即， 图 1 中的垂直方向 ) 观 察时无法看到。换句话说， 第一导电构件 50 和第二导电构件 60 中的每个构件在从堆叠方 向观察时不会从第一基板 10 和第二基板 20 延伸出。
第一导电构件 50 的第一端连接至功率元件 30 的前表面 31 上的源电极 32， 并且第 一导电构件 50 的第二端连接至第一基板 10 的第一表面 11。第一导电构件 50 的第一端与 第二端之间的中间部朝向第二基板 20 而非朝向功率元件 30 的前表面 31 突出。
根据第一实施例， 第一导电构件 50 具有沿图 1 中的向上方向突出的环圈形状 ( 即， 具有圆角的弯曲形状 )。可选地， 第一导电构件 50 可以为沿图 1 中的向上方向突出的 具有锋利角部的弯曲形状。第一导电构件 50 的实施例可以包括由铜、 铝等制成的接合线材 以及带状引线。 如前所述， 第一基板 10 的第一表面 11 与第二基板 20 的第一表面 21 彼此相互隔 开一距离， 该距离防止第一表面 11 上的功率元件 30 与第一表面 21 接触并还防止第一表面 21 上的电子器件 40 与第一表面 11 接触。此外， 该距离防止第一导电构件 50 与第二基板 20 的第一表面 21 接触。因而， 尽管第一导电构件 50 朝向第二基板 20 的第一表面 21 突出， 但是第一导电构件 50 与第二基板 20 的第一表面 21 隔开。
第二导电构件 60 的第一端连接至功率元件 30 的前表面 31 上的栅电极 33， 并且第 二导电构件 60 的第二端连接至第二基板 20 的第一表面 21。具体地， 第二导电构件 60 沿堆 叠方向延伸到第一导电构件 50 的顶部 51 上方， 从而第二导电构件 60 的第二端可以连接至 第二基板 20 的第一表面 21。
需要注意的是， 第一导电构件 50 与第二基板 20 的第一表面 21 之间沿堆叠方向的 最短距离是在顶部 51 与第一表面 21 之间出现。也就是说， 第一导电构件 50 在顶部 51 处 最靠近第一表面 21。第一导电构件 60 的第一端与第二端之间的距离大于第一导电构件 50 的顶部 51 与前表面 31 之间沿堆叠方向的距离。
如图 1 所示， 第二导电构件 60 的纵向与堆叠方向平行。第二导电构件 60 在前表 面 31 上竖立， 以使得第二导电构件 60 的纵向垂直于前表面 31。
换句话说， 第二导电构件 60 的第二端距前表面 31 的高度大于第一导电构件 50 的 顶部 51 距前表面 31 的高度。总之， 第二导电构件 60 的长度大于第一导电构件 50 的顶端 51 距前表面 31 的高度。
根据第一实施例， 第二导电构件 60 是柱形的金属导线。该柱形的实施例可以包括 圆杆形、 方杆形、 薄条形、 薄带形和薄片形。
例如， 第二导电构件 60 可以由主要包含铜 (Cu)、 铝 (Al)、 金 (Au) 等的金属材料制 成。可选地， 第二导电构件 60 可以镀有这种金属材料。
特别地， 在第二导电构件 60 通过钎焊部而连接至第二基板 20 和功率元件 30 时， 第二导电构件 60 可以镀有锡 (Sn)、 镍 (Ni)、 金 (Au) 等。在这种方法中， 可以提高第二导电
构件 60 与第二基板 20 和功率元件 30 的电连接的可靠性。
像第一导电构件 50 那样， 第二导电构件 60 被设置于每个功率元件 30。 也就是说， 在电子装置 S1 包括多个功率元件 30 时， 电子装置 S1 包括多个第二导电构件 60。
如前所述， 第二导电构件 60 的第一端连接至前表面 31 上的栅电极 33， 并且第二导 电构件 60 的第二端连接至第二基板 20。具体地， 第二导电构件 60 的第二端连接至第二基 板 20 的第一表面 21 上的电极 ( 未示出 )。
在如图 1 所示的实施例中， 第二导电构件 60 的第二端通过导电材料 80 连接至第 二基板 20 的第一表面 21。导电材料 80 可以是钎料、 导电粘合剂等。尽管在附图中未示出， 但是第二导电构件 60 的第一端通过导电材料 80 连接至功率元件 30 的前表面 31。
如上所述， 第二导电构件 60 通过导电材料 80 连接至功率元件 30 和第二基板 20 中的每个。可选地， 第二导电构件 60 可以通过诸如超声接合或热压接合的金属接合技术直 接连接至功率元件 30 和第二基板 20 中的至少一个。例如， 在第二导电构件 60 的第二端通 过导电材料 80 连接至第二基板 20 的第一表面 21 时， 第二导电构件 60 的第一端可以通过 这种金属接合技术直接连接至功率元件 30 的前表面 31。
在这种情况中， 功率元件 30 的源电极 32 通过第一导电构件 50 电连接至第一基板 10， 并且功率元件 30 的栅电极 33 通过第二导电构件 60 电连接至第二基板 20。
如前所述， 栅电极 33 的平面尺寸小于源电极 32 的平面尺寸。
例如， 栅电极 33 可以具有矩形平面形状， 其边长为大约 0.1mm 至大约 0.5mm， 并且 功率元件 30 的前表面 31 可以与第二基板 20 的第一表面 21 隔开一毫米 (1mm) 或更大。根 据该实施例， 第二导电构件 60 的长度与宽度之比 ( 即， 长宽比 ) 可以为二或更大。尽管栅 电极 33 的小平面尺寸， 但是栅电极 33 可以通过利用具有这种长宽比的第二导电构件 60 而 合适地连接至第二基板 20。
总之， 根据第一实施例， 功率元件 30 位于第一基板 10 的第一表面 11 与第二基板 20 的第一表面 21 之间， 并且通过朝向第二基板 20 突出的第一导电构件 50 连接至第一基板 10。
此外， 功率元件 30 通过第二导电构件 60 连接至第二基板 20。第二导电构件 60 距 功率元件 30 的前表面 31 的高度大于第一导电构件 50 的顶部 51 距前表面 31 的高度。电 子器件 40 不与第一基板 10 接触地在第二基板 20 上安装。
第一基板 10 的第一表面 11 和第二基板 20 的第一表面 21 彼此相互隔开一距离， 该距离防止第一导电构件 50 与第二基板 20 的第一表面 21 接触。
第二导电构件 60 位于第一基板 10 的第一表面 11 与第二基板 20 的第一表面 21 之间， 并且从功率元件 30 平直地延伸至第二基板 20。 因此， 电子装置 S1 的平面尺寸与传统 电子装置的平面尺寸相比可以被减小。
因而， 根据第一实施例， 尽管功率元件 30 和电子器件 40 在第一基板 10 与第二基 板 20 之间安装， 但是电子装置 S1 可以具有减小的尺寸。
接着， 参照附图 2A 至 2C 以下说明制造电子装置 S1 的方法。
在如图 2A 所示的过程中， 功率元件 30 在第一基板 10 的第一表面 11 上安装。例 如， 功率元件 30 的漏电极 34 通过导电材料 80 连接至第一基板 10 的第一表面 11。
此外， 在如图 2A 所示的过程中， 第一导电构件 50 的第一端电连接至功率元件 30的前表面 31 上的源电极 32， 并且第一导电构件 50 的第二端连接至第一基板 10。第二导电 构件 60 的第一端电连接至栅电极 33。
具体地， 第一导电构件 50 连接至前表面 31 和第一基板 10， 以使得第一导电构件 50 的中间部朝向第二基板 20 而非朝向前表面 31 地突出。例如， 通过诸如线接合或带接合 的传统的接合方法可以实现第一导电构件 50 与前表面 31 和第一基板 10 的连接。
此外， 在如图 2A 所示的过程中， 第二导电构件 60 的第一端连接至前表面 31， 以使 得第二导电构件 60 的第二端可以位于第一导电构件 50 的顶部 51 的上方。
例如， 可以通过借助于导电材料 80 使得第二导电构件 60 沿其纵向在前表面 31 上 竖立并然后在保持第二导电构件 60 在前表面 31 上竖立的同时将第二导电构件 60 的第一 端钎焊至前表面 31 而实现第二导电构件 60 与前表面 31 的连接。可选地， 第二导电构件 60 可以无需使用导电材料 80 地通过超声接合、 热压接合等而直接连接至前表面 31， 同时保持 第二导电构件 60 在前表面 31 上竖立。
在如图 2B 所示的过程中， 电子器件 40 在第二基板 20 的第一表面 21 上安装。例 如， 电子器件 40 可以通过导电材料 80、 接合线材等在第二基板 20 的第一表面 21 上安装。 根据第一实施例， 附加的电子器件 40 以与第一表面 21 上的电子器件 40 相同的方式在第二 基板 20 的第二表面 22 上安装。 此外， 在如图 2B 所示的过程中， 导电材料 80 在第二导电构件 60 与第一基板 10 的 间隔保持部 13 将相连的位置处安置在第一表面 21 上。
接着， 在如图 2C 所示的过程中， 第一基板 10 和第二基板 20 彼此相对定位成， 第一 基板 10 的第一表面 11 和第二基板 20 的第一表面 21 可以彼此相向并且彼此相互隔开一距 离， 该距离防止第一表面 11 上的功率元件 30 与第一表面 21 接触、 防止第一表面 21 上的电 子器件 40 与第一表面 11 接触、 并还防止第一导电构件 50 与第二基板 20 的第一表面 21 接 触。
同时， 第二导电构件 60 的第二端设置成通过导电材料 80 与第二基板 20 的第一表 面 21 接触。同样， 第一基板 10 的间隔保持部 13 设置成通过导电材料 80 与第二基板 20 的 第一表面 21 接触。在导电材料 80 为钎料时， 在保持第二导电构件 60 和间隔保持部 13 通 过导电材料 80 与第一表面 21 接触的同时完成回流和冷却过程。因此， 第二导电构件 60 和 第二基板 20 连接在一起， 并且第一基板 10 和第二基板 20 连接在一起。可选地， 第二导电 构件 60 可以通过超声接合、 热压接合等无需使用导电材料 80 地直接连接至第二基板 20。
然后， 连接在一起的第一基板 10 和第二基板 20 安放在一模具内， 并且诸如环氧树 脂的通常的模制成型材料被注入到该模具中。在这种情况中， 第一基板 10、 第二基板 20、 功率元件 30、 电子器件 40、 第一导电构件 50 和第二导电构件 60 通过传递模制成型方法 (transfer molding method) 被封装在成型树脂 70 内。
然后， 如果必要的话， 第一基板 10 的不需要的部分被切除。因而， 如图 1 所示的电 子装置 S1 被制造。
( 第二实施例 )
以下参照图 3 说明本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处如 下。
在第一实施例中， 第二导电构件 60 的第二端连接至第二基板 20 的第一表面 21。
具体地， 第二导电构件 60 的第二端通过导电材料 80 间接地或无需导电材料 80 直接地连接 至第一表面 21 上的电极 ( 未示出 )。
相反地， 在如图 3 所示的第二实施例中， 第二导电构件 60 的第二端在第二基板 20 的孔 23 内插入并且通过该孔 23 内的钎焊部等电连接至第二基板 20。孔 23 从第一表面 21 朝向第二表面 22 延伸。
在图 3 中， 孔 23 是穿透第二基板 20 的通孔。可选地， 孔 23 可以是具有位于基板 20 内的底部的盲孔。
( 第三实施例 )
以下参照图 4 说明本发明的第三实施例。第三实施例与第一实施例的不同之处如 下。
在如图 1 所示的第一实施例中， 第一基板 10 的第二表面 12 暴露于成型树脂 70 之 外， 从而由功率元件 30 所产生的热量可以通过暴露的第二表面 12 被高效地释放到成型树 脂 70 之外。
相反地， 在如图 4 所示的第三实施例中， 诸如热沉 (heatsink) 的散热器 90 在第一 基板 10 的第二表面 12 上安装， 从而第一基板 10 的第二表面 12 由散热器 90 覆盖。散热器 90 在成型树脂 70 之外被暴露， 从而由功率元件 30 所产生的热量可以通过暴露的散热器 90 被高效地释放到成型树脂 70 之外。 可选地， 第一基板 10 的第二表面 12 可以无需散热器 90 地由成型树脂 70 封装。 甚 至在该情况中， 由功率元件 30 所产生的热量可以通过成型树脂 70 在成型树脂 70 之外被释 放。
第二和第三实施例的结构可以结合。
( 第四实施例 )
以下参照图 5 说明本发明的实施例。第四实施例与第一实施例的不同之处如下。
在第一实施例中， 第一基板 10 的间隔保持部 13 通过导电材料 80 电连接至第二基 板 20 的第一表面 21 的端部， 从而第一基板 10 和第二基板 20 可以电连接在一起。
相反地， 在如图 5 所示的第四实施例中， 第一基板 10 和第二基板 20 通过诸如带状 线材的金属线材 81 电连接在一起。在这种情况中， 第一基板 10 和第二基板 20 可以无需导 电材料 80 地彼此相互接触。
第二、 第三和第四实施例的结构可以结合。
( 第五实施例 )
以下参照图 6A 至 6E 说明本发明的第五实施例。第五实施例与第一实施例的不同 之处如下。
在第一实施例中， 第二导电构件 60 具有沿其纵向延伸的平直的形状。
相反地， 在第五实施例中， 第二导电构件 60 具有与平直的形状不同的形状。具体 地， 第二导电构件 60 沿横向于其纵向的方向被弯曲或弯折。例如， 如图 6A 所示， 第二导电 构件 60 可以为具有一个圆角顶部的弯曲形状。可选地， 如图 6B 所示， 第二导电构件 60 可 以为具有多个圆角顶部的弯曲形状。可选地， 如图 6C 所示， 第二导电构件 60 可以为具有平 直部之间的一个圆角顶部的形状。可选地， 如图 6D 所示， 第二导电构件 60 可以为具有一个 尖锐顶部的弯折形状。可选地， 如图 6E 所示， 第二导电部件 60 可以具有弹簧形的形状。需
要注意的是， 第二导电构件 60 的形状并不限于如图 6A 至 6E 所示的形状。
如上所述， 根据第五实施例， 第二导电构件 60 具有弯曲的或弯折的形状。在该方 法中， 可以吸收由第一和第二基板 10、 20 施加至第二导电构件 60 的应力。此外， 甚至在第 一基板 10 的第一表面 11 和第二基板 20 的第二基板 21 具有非均匀度时， 第二导电构件 60 可以吸收该非均匀度。因此， 第一基板 10 和第二基本 20 可以彼此相互正确地定位， 从而电 子装置 S1 可以被正确地制造。
第二导电构件 60 可以通过传统的弯曲技术以这种弯曲或弯折形状被容易地成 形。第二、 第三、 第四和第五实施例的结构可以结合。
( 第六实施例 )
参照图 7、 图 8A 至 8F 和图 9A 至 9C 以下说明本发明的第六实施例。第六实施例涉 及电子装置 S1 的另一种制造方法。图 7 示出了在根据第六实施例的方法中所使用的机器。 如图 7 所示， 该机器包括卷筒 100、 钳位器 101、 夹具 102、 刀具 103 和滑块 104。
例如， 第二导电构件 60 是铜等的金属片， 并被卷绕到卷筒 100 上。
第二导电构件 60 从卷筒 100 被拉出， 穿过钳位器 101， 并然后被供应至夹具 102。 钳位器 101 是用于通过保持第二导电构件 60 而使得第二导电构件 60 稳固的紧固工具。 夹具 102 具有一对非均匀的表面， 其中所述表面彼此相向并可以彼此相互啮合。 第二导电构件 60 在夹具 102 的相向的表面之间穿过。夹具 102 被操作成相向的表面可以 沿与相向表面垂直的不同方向 ( 例如， 图 7 中的横向 ) 移动。因而， 夹具 102 的相向表面可 以啮合和脱离啮合。此外， 夹具 102 被操作成相向表面可以沿与相向表面平行的同一方向 ( 即， 图 7 中的垂直方向 ) 移动。例如， 夹具 102 可以通过电致动器被操作。
刀具 103 被用于切断第二导电构件 60。滑块 104 被用于使得第二导电构件 60 在 夹具 102 之外被弯折。钳位器 101、 刀具 103 和滑块 104 中的每个可以沿图 7 中的相应箭头 所表示的方向移动。
通过使用如图 7 所示的机器， 第二导电构件 60 以预定的形状被形成并且被连接至 功率元件 30 的前表面 31。图 8A 至 8F 示出了将第二导电构件 60 形成为预定形状的方法。 图 9A 至 9C 示出了将第二导电构件 60 连接至前表面 31 的方法。
在如图 8A 所示的过程中， 第二导电构件 60 在夹具 102 的相向表面之间穿过， 从而 第二导电构件 60 的中间部可以位于夹具 102 的相向表面之间。 换句话说， 第二导电构件 60 在夹具 102 的相向表面之间穿过， 从而第二导电构件 60 的第一端可以位于夹具 102 之外。
然后， 在如图 8B 所示的过程中， 夹具 102 被操作成夹具 102 的相向表面可以彼此 相互啮合。因此， 第二导电构件 60 在夹具 102 的相向表面之间被夹置， 并且被挤压成取决 于夹具 102 的相向表面的非均匀度的形状。在这种情况中， 第二导电构件 60 具有沿横向于 其纵向的方向被弯曲或被弯折的形状。然后， 在如图 8C 所示的过程中， 第二导电构件 60 通 过刀具 103 被切断， 从而可以形成第二导电构件 60 的第二端。
然后， 在如图 8D 所示的过程中， 滑块 104 被操作成沿与第二导电构件 60 的纵向垂 直的方向朝向夹具 102 移动。因而， 如图 8E 所示， 滑块 104 适配在夹具 102 上， 从而第二导 电构件 60 的第一端和第二端可以沿与第二导电构件 60 垂直的同一方向被弯折。在这种情 况中， 第二导电构件 60 被形成为如图 8F 所示的预定形状。
然后， 在如图 9A 所示的过程中， 夹具 102 相对于功率元件 30 被定位成， 由夹具 102
所保持的第二导电构件 60 的第一端朝向功率元件 30 的前表面 31。然后， 在如图 9B 所示 的过程中， 夹具 102 被操作成第二导电构件 60 的第一端可以与前表面 31 上的栅电极 33 接 触。然后， 夹具 102 和 / 或功率元件 30 被加热， 从而第二导电构件 60 的第一端可以结合至 栅电极 33。也就是说， 第二导电构件 60 的第一端通过热压接合方法被结合至栅电极 33。
然后， 在如图 9C 所示的过程中， 夹具 102 被操作成夹具 102 的相向表面可以脱离 啮合。因而， 第二导电构件 60 从夹具 102 脱离。
在这种情况中， 第二导电构件 60 被成形为预定的形状并然后结合至前表面 31， 从 而第二导电构件 60 在前表面 31 上竖立。
根据第六实施例， 第二导电构件 60 通过热压接合方法被结合 / 连接至功率元件 30。可选地， 第二导电构件 60 可以通过导电材料 80 被结合至功率元件 30。
根据第六实施例， 第二导电构件 60 的第一端和第二端沿与其纵向垂直的方向通 过滑块 104 被弯折。在这种方法中， 第二导电构件 60 的第一端与功率元件 30 的前表面 31 平行， 并且第二导电构件 60 的第二端与第二基板 20 的第一表面 21 平行。因而， 第二导电 构件 60 可以容易地结合至功率元件 30 和第二基板 20。可选地， 通过滑块 104 弯折第二导 电构件 60 的第一和第二端的过程可以被省略。
( 第七实施例 )
参照图 10A 和 10B 以下说明本发明的第七实施例。第七实施例涉及电子装置 S1 的另一制造方法。根据第七实施例， 第二导电构件 60 通过导电材料 80 被连接至功率元件 30 的前表面 31， 同时保持第二导电构件 60 在前表面 31 上竖立。需要注意的是， 导电材料 80 是钎料。
图 10A 示出了第二导电构件 60 以与导电材料接触的方式在功率元件 30 的前表面 31 上躺置的状况。图 10B 示出了第二导电构件 60 以与导电材料接触的方式由于导电材料 80 的表面张力而在功率元件 30 的前表面 31 上竖立的状况。
在如图 10A 所示的过程中， 第二导电构件 60 的第一端在保持第二导电构件 60 在 前表面 31 上躺置的同时与导电材料 80 接触地在功率元件 30 的前表面 31 上设置。
然后， 在如图 10B 所示的过程中， 导电材料 80 通过回流工艺被熔化， 从而第二导电 构件 60 由于熔化的导电材料 80 而可以在前表面 31 上竖立。在钎焊的技术领域中， 这种效 应被称为 “曼哈顿效应 (Manhattan effect)” 。然后， 在保持第二导电构件 60 在前表面 31 上竖立的同时完成冷却过程。
因而， 第二导电构件 60 通过导电材料 80 被连接至功率元件 30， 以使得第二导电构 件 60 的第一端平行于功率元件 30 的前表面 31。
在如图 10A 所示的过程中， 优选的是， 第二导电构件 60 躺置在前表面 31 上， 从而 由第二导电构件 60 的第一端与前表面 31 所形成的角度 θ 可以是 45°或更小。本发明人 已经进行了试验并发现， 在角度 θ 为 45°或更小时， 第二导电构件 60 由于表面张力可以几 乎纯粹地 ( 即、 几乎 100％地 ) 在前表面 31 上竖立。
在如图 10A 和 10B 所示的实施例中， 第二导电构件 60 的第一端被弯折成 L 形， 从 而第二导电构件 60 的第一端与导电材料 80 之间的接触区域可以被增加。在这种方法中， 第二导电构件 60 同样可以由于导电材料 80 的表面张力而竖立。
( 改型 )如上所述的实施例可以以各种不同的方式例如如下地被改型。
在实施例中， 电子器件 40 在第二基板 20 的第一表面 21 和第二表面 22 的每个上 安装。可选地， 电子器件 40 可以仅仅在第二基板 20 的第一表面 21 上安装。
在实施例中， 第一基板 10、 第二基板 20、 功率元件 30、 电子器件 40、 第一导电构件 50 和第二导电构件 60 由成型树脂 70 封装。可选地， 成型树脂 70 可以省略。
在实施例中， 第一基板 10 是引线框， 并且第二基板 20 是电路板。可选地， 第一基 板 10 和第二基板 20 可以是在其上安装功率元件 30 和电子器件 40 的其它类型的基板。
在实施例中， 第一导电构件 50 连接至功率元件 30 的源电极 32， 第二导电构件 60 连接至功率元件 30 的栅电极 33。可选地， 第一导电构件 50 和第二导电构件 60 可以连接至 功率元件 30 的其它电极。
这些改变和改型应该理解为是在由权利要求书所限定的本发明的范围内。