DE102022211818B4 - Electronic assembly and method for manufacturing an electronic assembly - Google Patents
Electronic assembly and method for manufacturing an electronic assemblyInfo
- Publication number
- DE102022211818B4 DE102022211818B4 DE102022211818.9A DE102022211818A DE102022211818B4 DE 102022211818 B4 DE102022211818 B4 DE 102022211818B4 DE 102022211818 A DE102022211818 A DE 102022211818A DE 102022211818 B4 DE102022211818 B4 DE 102022211818B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- power semiconductor
- temperature sensor
- semiconductor element
- electronic assembly
- substrate
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
-
- H10W40/00—
-
- H10W70/611—
-
- H10W70/65—
-
- H10W90/00—
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Elektronikbaugruppe, umfassend
- mindestens ein Leistungshalbleiterelement (6),
- mindestens einen Temperatursensor (7) und
- mindestens ein Substrat (5),
wobei der mindestens eine Temperatursensor (7) und das mindestens eine Leistungshalbleiterelement (6) in voneinander verschiedenen Abschnitten an dem Substrat (5) oder an verschiedenen Substraten (5) befestigt sind, wobei das mindestens eine Leistungshalbleiterelement (6) und der mindestens eine Temperatursensor (7) über mindestens ein thermisches Verbindungselement (8) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
das thermische Verbindungselement (8) aus Metall ausgebildet ist und ein erstes Ende des thermischen Verbindungselements (8) das Leistungshalbleiterelement (6) in einem Kontaktbereich und ein weiteres Ende des thermischen Verbindungselements (8) den Temperatursensor (7) in einem Kontaktbereich kontaktiert.
Electronic assembly, comprising
- at least one power semiconductor element (6),
- at least one temperature sensor (7) and
- at least one substrate (5),
wherein the at least one temperature sensor (7) and the at least one power semiconductor element (6) are attached to the substrate (5) or to different substrates (5) in different sections from each other, wherein the at least one power semiconductor element (6) and the at least one temperature sensor (7) are connected via at least one thermal connecting element (8), characterized in that
the thermal connecting element (8) is made of metal and a first end of the thermal connecting element (8) contacts the power semiconductor element (6) in a contact area and a further end of the thermal connecting element (8) contacts the temperature sensor (7) in a contact area.
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektronikbaugruppe und ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronikbaugruppe.The invention relates to an electronic assembly and a method for manufacturing an electronic assembly.
Leistungshalbleiterelemente wie beispielsweise IGBT oder MOSFET werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Z. B. werden solche Leistungshalbleiterelemente zur Wechselrichtung einer Gleichspannung eingesetzt, beispielsweise um eine elektrische Antriebsmaschine eines Fahrzeugs zu betreiben.Power semiconductor devices such as IGBTs or MOSFETs are used in a wide variety of applications. For example, such power semiconductor devices are used to convert a DC voltage into an AC voltage, for instance to power an electric motor in a vehicle.
Leistungshalbleiterelemente sind auf einen vorbestimmten Betriebstemperaturbereich ausgelegt. So darf beispielsweise eine maximal zulässige Betriebstemperatur des Leistungshalbleiterelements nicht überschritten werden, da dann eine Funktionalität des Leistungshalbleiterelements beeinträchtigt werden kann. Um eine Temperaturüberwachung, insbesondere während des Betriebs eines Leistungshalbleiterelements, durchzuführen, werden in bekannter Weise Temperatursensoren eingesetzt.Power semiconductor elements are designed for a predetermined operating temperature range. For example, a maximum permissible operating temperature of the power semiconductor element must not be exceeded, as this can impair its functionality. Temperature sensors are used in a known manner to monitor the temperature, particularly during operation of a power semiconductor element.
Aus dem Stand der Technik bekannt ist die
Weiter bekannt ist die
Weiter bekannt ist die
Die
Die
Die
Problematisch ist, dass bei den im Stand der Technik bekannten Anordnungen eines Temperatursensors relativ zu einem Leistungshalbleiterelement Störeinflüsse auftreten können und somit eine ungenaue Temperaturmessung eines ausgewählten Leistungshalbleiterelements erfolgt. Beispielsweise kann die Temperaturmessung eines ausgewählten Leistungshalbleiterelements durch die Wärmeabstrahlung anderer Leistungshalbleiterelemente beeinflusst werden. Ferner entsteht durch die Temperatursensoren, die direkt auf einem Substrat angeordnet werden, die Problematik, dass ein großer Bauraumbedarf entsteht, der zusätzlich auch hohe Herstellungskosten bedingt.A problem arises with known prior art temperature sensor arrangements relative to a power semiconductor element, as interference can occur, resulting in inaccurate temperature measurements of a selected power semiconductor element. For example, the temperature measurement of a selected power semiconductor element can be influenced by the heat radiation from other power semiconductor elements. Furthermore, temperature sensors that are mounted directly on a substrate require a large amount of installation space, which also leads to high manufacturing costs.
Auch nachteilig ist, dass eine Ungenauigkeit in der Temperaturmessung oder -bestimmung höhere Kosten und auch erhöhten Bauraumbedarf verursacht, da Toleranzen bei der Temperaturbestimmung sich auf den Bauraumbedarf des Leistungshalbleiterelements auswirken. Hierbei gilt, dass je höher die Ungenauigkeit, desto höher der Bauraumbedarf und insbesondere der Chipflächenbedarf des Leistungshalbleiterelements auf einem entsprechenden Substrat. Dies ist unerwünscht, da insbesondere ein hoher Chipflächenbedarf, z.B. auf einem SiC-Substrat, zu hohen Herstellungskosten führt.Another disadvantage is that inaccuracies in temperature measurement or determination lead to higher costs and increased space requirements, as tolerances in temperature determination affect the space required for the power semiconductor element. The greater the inaccuracy, the greater the space requirement and, in particular, the chip area required for the power semiconductor element on a given substrate. This is undesirable because a large chip area requirement, especially on a SiC substrate, results in high manufacturing costs.
Es stellt sich daher das technische Problem, eine Elektronikbaugruppe sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronikbaugruppe zu schaffen, die eine möglichst genaue Erfassung der Temperatur eines Leistungshalbleiterelements ermöglichen, wobei insbesondere ein Bauraumbedarf nicht erhöht wird.The technical problem therefore arises of creating an electronic assembly and a method for manufacturing an electronic assembly that enables the most accurate possible measurement of the temperature of a power semiconductor element, while in particular not increasing the space required.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem is provided by the articles with the features of the independent claims. Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Vorgeschlagen wird eine Elektronikbaugruppe, umfassend mindestens ein Leistungshalbleiterelement, mindestens einen Temperatursensor und mindestens ein Substrat. Das Leistungshalbleiterelement kann Teil eines Wechselrichters, insbesondere eines Pulswechselrichters, sein. Der Pulswechselrichter wiederum kann zur Bereitstellung einer Betriebs(wechsel)spannung einer elektrischen Maschine dienen, die insbesondere eine Antriebsmaschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs sein kann. Somit wird auch ein Wechselrichter mit einer solchen Elektronikbaugruppe sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Wechselrichter bzw. mit einer solchen Elektronikbaugruppe beschrieben. Der mindestens eine Temperatursensor dient zur Erfassung einer Temperatur des Leistungshalbleiterelements, insbesondere während eines Betriebs des Leistungshalbleiterelements. Der Temperatursensor, der zur Erfassung der Temperatur eines ausgewählten Leistungshalbleiterelements dient, kann auch als Temperatursensor bezeichnet werden, der diesem (ausgewählten) Leistungshalbleiterelement zugeordnet ist. Der Temperatursensor kann als Kontakt-Temperatursensor ausgebildet sein, wobei ein Kontaktbereich durch ein thermisches Verbindungselement kontaktiert wird. Allerdings ist die Art des Temperatursensors grundsätzlich nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. So kann der Temperatursensor auch als Kaltleiter, Widerstandsthermometer oder Thermoelement ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Temperatursensor als Heißleiter oder sogenanntes NTC-Element ausgebildet.Proposed is an electronic assembly comprising at least one power semiconductor element, at least one temperature sensor, and at least one substrate. The power semiconductor element can be part of an inverter, in particular a pulse inverter. The pulse inverter, in turn, can serve to provide an operating (AC) voltage for an electric machine, which can be, in particular, a drive motor of an electric or hybrid vehicle. Thus, an inverter with such an electronic assembly, as well as a vehicle with such an inverter or with such an electronic assembly, is also described. The at least one temperature sensor serves to detect the temperature of the power semiconductor element, in particular during operation of the power semiconductor element. The temperature sensor used to detect the temperature of a selected power semiconductor element can also be referred to as the temperature sensor associated with that (selected) power semiconductor element. The temperature sensor can be a contact temperature sensor. The temperature sensor can be configured in such a way that a contact area is contacted by a thermal connection element. However, the type of temperature sensor is not fundamentally limited to this embodiment. The temperature sensor can also be configured as a PTC thermistor, resistance thermometer, or thermocouple. Preferably, the temperature sensor is configured as a thermistor or so-called NTC element.
Das Substrat kann insbesondere ein DBC-Substrat sein. Ein solches Substrat kann insbesondere mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht, insbesondere eine Kupferschicht und eine Trägerschicht, beispielsweise eine Keramikschicht, umfassen. Auf dem Substrat können Leiterbahn-Strukturen und Kontaktflächen hergestellt sein, um Bauelemente zu befestigen, insbesondere durch Löten, Sintern oder Kleben, beispielsweise die erläuterten Leistungshalbleiterelemente.The substrate can, in particular, be a DBC substrate. Such a substrate can, in particular, comprise at least one electrically conductive layer, especially a copper layer, and a support layer, for example, a ceramic layer. Conductive track structures and contact pads can be produced on the substrate to attach components, in particular by soldering, sintering, or bonding, for example, the power semiconductor elements described above.
Der mindestens eine Temperatursensor und das mindestens eine Leistungshalbleiterelement sind in voneinander verschiedenen Abschnitten an dem Substrat befestigt, insbesondere an oder in voneinander verschiedenen Abschnitten der Substratoberfläche. Insbesondere ist also der Temperatursensor nicht an dem Leistungshalbleiterelement befestigt. Eine Anordnung in verschiedenen Abschnitten kann insbesondere gegeben sein, wenn das Leistungshalbleiterelement und der diesem Leistungshalbleiterelement zugeordnete Temperatursensor in einer gemeinsamen Projektionsebene, die parallel zu einer Oberfläche des Substrats orientiert sein kann, sich nicht überlappen, also in disjunkter Weise angeordnet sind. Somit können also der Temperatursensor und das Leistungshalbleiterelement am gleichen Träger, nämlich an dem Substrat, befestigt sein. Alternativ können der Temperatursensor und das Leistungshalbleiterelement auch an verschiedenen Substraten befestigt sein.The at least one temperature sensor and the at least one power semiconductor element are attached to the substrate in different sections, in particular to or in different sections of the substrate surface. Specifically, the temperature sensor is not attached to the power semiconductor element. An arrangement in different sections can be achieved, in particular, if the power semiconductor element and the temperature sensor associated with it do not overlap in a common projection plane, which may be oriented parallel to a surface of the substrate, i.e., if they are arranged in a disjoint manner. Thus, the temperature sensor and the power semiconductor element can be attached to the same support, namely the substrate. Alternatively, the temperature sensor and the power semiconductor element can also be attached to different substrates.
Weiter sind das mindestens eine Leistungshalbleiterelement und der mindestens eine Temperatursensor, nämlich der dem Leistungshalbleiterelemente zugeordnete Temperatursensor, über mindestens ein thermisches Verbindungselement verbunden. Das thermische Verbindungselement dient zur Übertragung thermischer Energie von dem Leistungshalbleiterelement zum Temperatursensor. Das thermische Verbindungselement besteht insbesondere aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit größer als die Wärmeleitfähigkeit von Luft, vorzugsweise größer als die Wärmeleitfähigkeit einer Moldmasse, in die das Leistungshalbleiterelement eingebettet ist, z.B. größer als 0,5, weiter vorzugsweise größer als 1, weiter vorzugsweise größer als 100. Erfindungsgemäß ist das thermische Verbindungselement aus einem Metall wie z.B. Kupfer ausgebildet. Die Wärmeleitfähigkeit wird hierbei in W/mK angegeben und repräsentiert den Wärmestrom durch ein Material auf Grund der Wärmeleitung. Es ist möglich, dass ein Bauvolumen, in dem das mindestens eine Leistungshalbleiterelement angeordnet ist, mit einer Moldmasse gefüllt ist. Ein angeordnetes Bauvolumen, in dem der Temperatursensor angeordnet ist, kann ebenfalls mit einer Moldmasse gefüllt sein. Dies ist jedoch nicht zwingend. In diesem Fall kann sich das thermische Verbindungselement durch die Moldmasse hindurch erstrecken.Furthermore, the at least one power semiconductor element and the at least one temperature sensor, namely the temperature sensor associated with the power semiconductor element, are connected via at least one thermal connection element. The thermal connection element serves to transfer thermal energy from the power semiconductor element to the temperature sensor. The thermal connection element consists, in particular, of a material with good thermal conductivity, especially a thermal conductivity greater than that of air, preferably greater than that of a molding compound in which the power semiconductor element is embedded, e.g., greater than 0.5, more preferably greater than 1, and more preferably greater than 100. According to the invention, the thermal connection element is made of a metal such as copper. The thermal conductivity is given here in W/mK and represents the heat flow through a material due to thermal conduction. It is possible that a volume in which the at least one power semiconductor element is arranged is filled with a molding compound. A volume in which the temperature sensor is arranged can also be filled with a molding compound. However, this is not mandatory. In this case, the thermal connecting element can extend through the molding compound.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine gute thermische Verbindung zwischen dem Leistungshalbleiterelement und dem diesem zugeordneten Temperatursensor, der somit die Temperatur des Leistungshalbleiterelements sehr genau erfassen kann. Dies wiederum ermöglicht in vorteilhafter Weise eine genaue Temperaturerfassung.This advantageously results in a good thermal connection between the power semiconductor element and the associated temperature sensor, which can therefore detect the temperature of the power semiconductor element very accurately. This, in turn, advantageously enables precise temperature measurement.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Temperatursensor über ein Ständerelement mit dem Substrat verbunden. Der Temperatursensor oder mehrere Temperatursensoren kann/können an einem freien Ende des Ständerelements angeordnet, insbesondere befestigt, sein, wobei ein weiteres Ende des Ständerelements an dem Substrat, insbesondere an dessen Oberfläche, befestigt wird. Somit kann also ein Ständerelement zur Halterung/Befestigung von einem oder mehreren Temperatursensor(en) am Substrat dienen. Insbesondere kann der Temperatursensor durch die Befestigung an einem Ständerelement in einem Bauvolumen angeordnet werden, das in einer Richtung orthogonal zur Substratoberfläche und von dieser weg orientiert über einem Bauvolumen liegt, in der das Leistungshalbleiterelement angeordnet ist. Das Ständerelement ermöglicht somit eine Anordnung des Temperatursensors mit einem Abstand von dem Substrat, insbesondere der Substratoberfläche, der größer als der Abstand des Leistungshalbleiterelements ist, wobei der Abstand entlang der erläuterten Richtung erfasst werden kann.In a preferred embodiment, the temperature sensor is connected to the substrate via a stand element. The temperature sensor or sensors can be arranged, and in particular attached, to a free end of the stand element, with another end of the stand element being attached to the substrate, particularly to its surface. Thus, a stand element can serve to support/attach one or more temperature sensors to the substrate. In particular, by attaching the temperature sensor to a stand element, it can be arranged in a volume that is oriented orthogonally to and away from the substrate surface in a direction above a volume in which the power semiconductor element is located. The stand element thus enables the temperature sensor to be arranged at a distance from the substrate, and in particular the substrate surface, that is greater than the distance to the power semiconductor element, and this distance can be measured along the direction described.
Durch diese Anordnung wird in vorteilhafter Weise ein Störeinfluss insbesondere weiterer Leistungshalbleiterelemente auf die Temperaturmessung verringert, da durch das thermische Verbindungselement sichergestellt ist, dass thermische Energie von dem Leistungshalbleiterelement, dem der Temperatursensor zugeordnet ist, an den Temperatursensor übertragen wird, der Abstand des Temperatursensors vom Substrat und somit von weiteren Leistungshalbleiterelementen, die an der Substratoberfläche befestigt sind, jedoch deren Wärmeeintrag reduziert. Gleichzeitig wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass ein Bauraumbedarf auf der Substratoberfläche reduziert wird, da nicht der Temperatursensor, sondern nur sein Ständerelement mit der Substratoberfläche verbunden werden muss. Hierbei kann eine benötigte Befestigungsfläche des Ständerelements geringer sein als eine für den Temperatursensor benötigte Befestigungsfläche. Somit ermöglicht also die Elektronikbaugruppe eine zuverlässige und genaue Temperaturerfassung, wobei gleichzeitig wenig Bauraumbedarf auf einer Substratoberfläche besteht. Ein maximaler Durchmesser des Ständerelements kann insbesondere kleiner als 0,8 mm sein.This arrangement advantageously reduces the interference of other power semiconductor elements, particularly on the temperature measurement, because the thermal connection element ensures that thermal energy is transferred from the power semiconductor element to which the temperature sensor is assigned to the temperature sensor. The distance of the temperature sensor from the substrate, and thus from other power semiconductor elements attached to the substrate surface, reduces their heat input. At the same time, it advantageously reduces the required installation space on the substrate surface, since only the mounting element, and not the temperature sensor itself, comes into contact with the substrate surface. The required mounting surface of the stand element can be smaller than that required for the temperature sensor. Thus, the electronic assembly enables reliable and accurate temperature measurement while requiring minimal installation space on the substrate surface. In particular, the maximum diameter of the stand element can be less than 0.8 mm.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Abstand des Temperatursensors von einer Substratoberfläche größer als der Abstand des mindestens einen Leistungshalbleiterelements. Der Abstand kann hierbei entlang einer Achse gemessen werden, die orthogonal zu einer Oberfläche des Substrats, an der das Leistungshalbleiterelement befestigt ist, und von dieser wegorientiert ist. Mit anderen Worten kann der Temperatursensor in einer oberflächenferneren Ebene oder in einem oberflächenferneren Volumen als das mindestens eine Leistungshalbleiterelement angeordnet sein. Dies wurde vorgehend bereits erläutert. Insbesondere kann der Abstand des Temperatursensors von der Substratoberfläche entlang der genannten Achse größer als 0,16 mm und/oder kleiner als 10 cm sein. Es ist weiter möglich, dass der Abstand des Temperatursensors von dem mindestens einen Leistungshalbleiterelement entlang der genannten Achse größer als 1 mm ist.In another embodiment, the distance of the temperature sensor from a substrate surface is greater than the distance of the at least one power semiconductor element. This distance can be measured along an axis that is orthogonal to and oriented away from a surface of the substrate to which the power semiconductor element is attached. In other words, the temperature sensor can be located in a plane or volume further away from the surface than the at least one power semiconductor element. This has already been explained above. In particular, the distance of the temperature sensor from the substrate surface along the aforementioned axis can be greater than 0.16 mm and/or less than 10 cm. It is also possible for the distance of the temperature sensor from the at least one power semiconductor element along the aforementioned axis to be greater than 1 mm.
Es ist weiter möglich, dass ein minimaler Abstand des Temperatursensors, insbesondere von einem Referenzpunkt wie z.B. einem geometrischen Mittelpunkt des Temperatursensors, von dem mindestens einen Leistungshalbleiterelement, insbesondere einem Referenzpunkt wie z.B. einem geometrischen Mittelpunkt des Leistungshalbleiterelements, in einer gemeinsamen Projektionsebene, die parallel zur Substratoberfläche orientiert ist, größer als 4 cm ist.It is further possible that a minimum distance of the temperature sensor, in particular from a reference point such as a geometric center of the temperature sensor, from the at least one power semiconductor element, in particular a reference point such as a geometric center of the power semiconductor element, in a common projection plane oriented parallel to the substrate surface, is greater than 4 cm.
Durch einen größeren Abstand des Temperatursensors ergibt sich die vorhergehend bereits erläuterte und zuverlässigere Temperaturerfassung, da der Störeinfluss durch andere Leistungshalbleiterelemente durch die Anordnung mit größerem Abstand reduziert wird.A larger distance between the temperature sensor results in the previously explained and more reliable temperature measurement, as the interference from other power semiconductor elements is reduced by the arrangement with a larger distance.
In einer weiteren Ausführungsform ist das mindestens eine Leistungshalbleiterelement und zumindest ein Teil des Ständerelements in einer Moldmasse eingebettet. Die Moldmasse, die insbesondere aus Epoxidharz bestehen kann, dient zur Verkapselung des mindestens einen Halbleiterelements, also zum Schutz vor äußeren Einflüssen. Durch die Einbettung zumindest eines Teils des Ständerelements in die Moldmasse ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige und stabile Befestigung des Temperatursensors in dem Substrat, da es ebenfalls in der Moldmasse verkapselt wird. Es ist möglich, aber nicht zwingend, dass das gesamte Ständerelement mit dem daran angeordneten Temperatursensor in die Moldmasse eingebettet wird.In another embodiment, the at least one power semiconductor element and at least part of the stator element are embedded in a molding compound. The molding compound, which can consist of epoxy resin in particular, serves to encapsulate the at least one semiconductor element, thus protecting it from external influences. Embedding at least part of the stator element in the molding compound advantageously results in a reliable and stable mounting of the temperature sensor in the substrate, since it is also encapsulated within the molding compound. It is possible, but not mandatory, for the entire stator element with the attached temperature sensor to be embedded in the molding compound.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Ständerelement über ein Fixierungselement mit dem Substrat verbunden. Das Fixierungselement kann insbesondere zur Befestigung an dem Substrat ausgebildet sein, wobei diese Befestigung über ein Sintern, ein Löten oder ein Verkleben in anderer Art und Weise erfolgen kann. Hierbei kann das Fixierungselement mindestens eine Befestigungsschnittstelle zur Befestigung des Ständerelements aufweisen oder ausbilden. In diesem Fall können das Ständerelement und das Fixierungselement als separate Elemente ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das Ständerelement das Fixierungselement ausbildet, womit das Fixierungselement als ein integraler Bestandteil des Ständerelements ist. Das Fixierungselement kann hierbei zur Befestigung genau eines Ständerelements aber auch zur Befestigung mehrerer Ständerelemente dienen. Durch das Vorsehen eines Fixierungselements ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige mechanische Befestigung des Ständerelements und somit des Temperatursensors an dem Substrat.In another embodiment, the stand element is connected to the substrate via a fixing element. The fixing element can be designed, in particular, for attachment to the substrate, whereby this attachment can be achieved by sintering, soldering, or bonding in another manner. Here, the fixing element can have or form at least one attachment interface for securing the stand element. In this case, the stand element and the fixing element can be designed as separate elements. However, it is also possible for the stand element to form the fixing element, in which case the fixing element is an integral part of the stand element. The fixing element can serve to attach exactly one stand element or to attach several stand elements. Providing a fixing element advantageously results in a reliable mechanical attachment of the stand element, and thus of the temperature sensor, to the substrate.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Signalleitung mit dem Temperatursensor verbunden. Die Signalleitung kann zur Übertragung von Ausgangssignalen, beispielsweise eines Stromsignals, dienen, wobei in Abhängigkeit des Ausgangssignals die Temperatur bestimmt werden kann. Die Signalleitung erstreckt sich hierbei weg vom Temperatursensor als auch weg vom Leistungshalbleiterelement bzw. weg von der Substratoberfläche. Insbesondere kann ein Richtungsanteil einer Erstreckungsrichtung der Signalleitung vom Temperatursensor weg, der parallel zu der Richtung, die orthogonal zur Substratoberfläche und von dieser weg orientiert ist, ungleich Null sein. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass vom Temperatursensor erzeugte oder bereitgestellte Ausgangssignale nicht oder nur in einem sehr reduzierten Maß von weiteren Bauelementen der Elektronikbaugruppe beeinflusst werden, z.B. durch eine Wärmeabstrahlung, wodurch eine zuverlässige und genaue Temperaturbestimmung ermöglicht wird.In a further embodiment, at least one signal line is connected to the temperature sensor. This signal line can be used to transmit output signals, for example, a current signal, and the temperature can be determined as a function of the output signal. The signal line extends away from the temperature sensor as well as away from the power semiconductor element and away from the substrate surface. In particular, a directional component of the signal line's extension away from the temperature sensor, parallel to the direction orthogonal to and away from the substrate surface, can be non-zero. This advantageously results in the output signals generated or provided by the temperature sensor being unaffected, or only minimally affected, by other components of the electronic assembly, e.g., by heat radiation, thus enabling reliable and accurate temperature determination.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Elektronikbaugruppe eine Gruppe von mindestens zwei Leistungshalbleiterelementen, wobei dieser Leistungshalbleiterelement-Gruppe mindestens ein Temperatursensor, vorzugsweise eine Gruppe von mindestens zwei Temperatursensoren, zugeordnet ist. Vorzugsweise ist eine Gruppe mit einer Anzahl n Leistungshalbleiterelementen einer Gruppe mit der gleichen Anzahl n Temperatursensoren zugeordnet, wobei jeweils einem Leistungshalbleiterelement der Gruppe jeweils ein Temperatursensor der Gruppe zugeordnet ist. Weiter sind die Leistungshalbleiterelemente der Leistungshalbleiterelement-Gruppe und die Temperatursensoren der ihnen zugeordneten Temperatursensor-Gruppe in voneinander verschiedenen Abschnitten an dem Substrat befestigt bzw. angeordnet. Die Temperatursensoren können hierbei über ein gemeinsames oder jeweils ein Ständerelement in dem Abschnitt an dem Substrat befestigt sein. Hierbei können sich eine Begrenzungslinie der Leistungshalbleiterelement-Gruppe, die alle Leistungshalbleiterelemente der Gruppe einfasst, und eine Begrenzungslinie der Temperatursensor-Gruppe, die alle Temperatursensoren der Gruppe einfasst, in einer gemeinsamen Projektionsebene, die parallel zur Substratoberfläche orientiert sein kann, nicht schneiden. Die Begrenzungslinie kann hierbei insbesondere eine Linie mit minimaler Länge sein, die den Bereich begrenzt, in dem alle Leistungshalbleiterelemente der entsprechenden Gruppe angeordnet sind. Gleiches gilt für die Begrenzungslinie der Temperatursensor-Gruppe. Mit anderen Worten können die von diesen Begrenzungslinien umgebenen Bereiche disjunkt in der gemeinsamen Projektionsebene angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache Fertigung der Elektronikbaugruppe, da die Montagearbeiten zur Befestigung der Temperatursensoren nur in einem, nicht aber verschiedenen Bereichen erfolgen müssen.In a further embodiment, the electronic assembly comprises a group of at least two power semiconductor elements, wherein at least one temperature sensor, preferably a group of at least two temperature sensors, is assigned to this power semiconductor element group. Preferably, a group with a number n power semiconductor elements is assigned to a group with the same number n temperature sensors, wherein each power semiconductor element Each power semiconductor element group is assigned a temperature sensor. Furthermore, the power semiconductor elements of the power semiconductor element group and the temperature sensors of their assigned temperature sensor group are attached to or arranged in separate sections of the substrate. The temperature sensors can be attached to the substrate in each section via a common mounting element or individual mounting elements. A boundary line of the power semiconductor element group, encompassing all power semiconductor elements of the group, and a boundary line of the temperature sensor group, also encompassing all temperature sensors of the group, cannot intersect in a common projection plane, which may be oriented parallel to the substrate surface. The boundary line can, in particular, be a line of minimal length that delimits the area in which all power semiconductor elements of the corresponding group are arranged. The same applies to the boundary line of the temperature sensor group. In other words, the areas enclosed by these boundary lines can be arranged disjointly in the common projection plane. This advantageously results in simple manufacturing of the electronic assembly, since the assembly work for attaching the temperature sensors only needs to be carried out in one area, not in different areas.
In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Ständerelemente über ein gemeinsames Fixierungselement mit dem Substrat verbunden. Hierdurch ergibt sich ebenfalls in vorteilhafter Weise eine einfache Fertigung der Elektronikbaugruppe, da nur ein Fixierungselement zur Befestigung mehrerer Ständerelemente genutzt werden muss. Gleichfalls können hiermit Herstellungskosten reduziert werden.In another embodiment, several stand elements are connected to the substrate via a common fixing element. This also advantageously simplifies the manufacturing of the electronic assembly, since only one fixing element is required to attach multiple stand elements. This also reduces manufacturing costs.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Temperatursensor mindestens einen Signal-Anschlussbereich für einen Signalanschluss auf. Dieser Signalanschluss kann zur elektrischen Kontaktierung durch die vorhergehend erläuterte Signalleitung dienen. Über den Signal-Anschlussbereich kann insbesondere das vorhergehend erläuterte Ausgangssignal bereitgestellt werden. Weiter weist der Temperatursensor einen Anschlussbereich für das thermische Verbindungselement auf, wobei dieser Anschlussbereich von dem mindestens einen Signalanschlussbereich verschieden ist. Insbesondere können der mindestens eine Signal-Anschlussbereich und der Anschlussbereich für das thermische Verbindungselement elektrisch isoliert voneinander angeordnet bzw. ausgebildet sein. Auch der Anschlussbereich für das thermische Verbindungselement an dem Leistungshalbleiterelement kann von einem elektrischen Anschlussbereich für einen elektrischen (Signal-)Anschluss des Leistungshalbleiterelements verschieden und insbesondere isoliert gegenüber diesem elektrischen Anschlussbereich angeordnet bzw. ausgebildet. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine erhöhte Betriebssicherheit der Elektronikbaugruppe, da das Risiko einer Übertragung elektrischer Energie zwischen Leistungshalbleiterelement und Temperatursensor, die zumindest eines der beiden Elemente beschädigen könnte, reduziert wird.In a further embodiment, the temperature sensor has at least one signal connection area for a signal terminal. This signal terminal can serve for electrical contact via the signal line described above. The output signal described above can be provided via the signal connection area. Furthermore, the temperature sensor has a connection area for the thermal connector, which is distinct from the at least one signal connection area. In particular, the at least one signal connection area and the connection area for the thermal connector can be electrically isolated from each other. The connection area for the thermal connector on the power semiconductor element can also be distinct from an electrical connection area for an electrical (signal) connection of the power semiconductor element and, in particular, be isolated from this electrical connection area. This advantageously results in increased operational reliability of the electronic assembly, as the risk of electrical energy transfer between the power semiconductor element and the temperature sensor, which could damage at least one of the two elements, is reduced.
Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronikbaugruppe, wobei mindestens ein Leistungshalbleiterelement, mindestens ein Temperatursensor und mindestens ein Substrat bereitgestellt werden, wobei der mindestens eine Temperatursensor und das mindestens eine Leistungshalbleiterelement in voneinander verschiedenen Abschnitten an dem Substrat oder an verschiedenen Substraten befestigt werden, wobei das mindestens eine Leistungshalbleiterelement und der mindestens eine Temperatursensor über mindestens ein thermisches Verbindungselement verbunden werden. Das Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise die Herstellung einer Elektronikbaugruppe gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen mit den entsprechenden und ebenfalls bereits erläuterten technischen Vorteilen.A further proposed method for manufacturing an electronic assembly is presented, comprising providing at least one power semiconductor element, at least one temperature sensor, and at least one substrate, wherein the at least one temperature sensor and the at least one power semiconductor element are attached to the substrate or to different substrates in separate sections, and wherein the at least one power semiconductor element and the at least one temperature sensor are connected via at least one thermal connection element. The method advantageously enables the manufacture of an electronic assembly according to one of the embodiments described in this disclosure, with the corresponding and already explained technical advantages.
Weiter beschrieben wird ein Verfahren zur Messung einer Temperatur von mindestens einem Leistungshalbleiterelement einer Elektronikbaugruppe gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen. Hierbei wird ein Ausgangssignal des mindestens einen Temperatursensors, der über ein thermisches Verbindungselement mit dem Leistungshalbleiterelement verbunden ist, erfasst, wobei in Abhängigkeit des Ausgangssignals eine Temperatur des Leistungshalbleiterelements bestimmt wird. Das Bestimmen der Temperatur kann hierbei mittels einer Auswerteeinrichtung, die einen Mikrocontroller oder eine integrierte Schaltung umfassen oder als solche(r) ausgebildet sein kann, durchgeführt werden. Diese kann mit dem Temperatursensor beispielsweise über die mindestens eine Signalleitung verbunden sein. Es ist weiter möglich, dass bei der Bestimmung eine Fehlerkorrektur durchgeführt wird. Insbesondere kann die Korrektur zur Kompensation der abstandsbedingten Verluste bei der Übertragung von thermischer Energie von dem Leistungshalbleiterelement zum Temperatursensor über das thermische Verbindungselement durchgeführt werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine genaue Bestimmung der Temperatur.A method for measuring the temperature of at least one power semiconductor element of an electronic assembly according to one of the embodiments described in this disclosure is further described. Here, an output signal from the at least one temperature sensor, which is connected to the power semiconductor element via a thermal connector, is acquired, and the temperature of the power semiconductor element is determined as a function of the output signal. The temperature determination can be carried out using an evaluation unit, which may include or be designed as a microcontroller or an integrated circuit. This unit can be connected to the temperature sensor, for example, via the at least one signal line. It is also possible that an error correction is performed during the determination. In particular, the correction can be carried out to compensate for the distance-related losses during the transfer of thermal energy from the power semiconductor element to the temperature sensor via the thermal connector. This advantageously results in an accurate temperature determination.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die einzelnen Figuren zeigen:
-
1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe in einer ersten Ausführungsform; -
2 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe in einer weiteren Ausführungsform; -
3 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe in einer weiteren Ausführungsform; -
4 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Elektronikbaugruppe in einer weiteren Ausführungsform; -
5a eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe in einer weiteren Ausführungsform; -
5b eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe in einer weiteren Ausführungsform; -
5c eine schematische Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe in einer weiteren Ausführungsform; und -
6 eine schematische Draufsicht auf mehrere Elektronikbaugruppen.
-
1 a schematic cross-section through an electronic assembly according to the invention in a first embodiment; -
2 a schematic cross-section through an electronic assembly according to the invention in a further embodiment; -
3 a schematic cross-section through an electronic assembly according to the invention in a further embodiment; -
4 a schematic perspective view of an electronic assembly according to the invention in a further embodiment; -
5a a schematic top view of an electronic assembly according to the invention in a further embodiment; -
5b a schematic top view of an electronic assembly according to the invention in a further embodiment; -
5c a schematic top view of a further electronic assembly according to the invention in a further embodiment; and -
6 A schematic top view of several electronic assemblies.
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.In the following, identical reference symbols denote elements with the same or similar technical characteristics.
Weiter umfasst die Elektronikbaugruppe 1 einen Temperatursensor 7, der ebenfalls an der Substratoberfläche, nämlich der Oberfläche der Trägerschicht 2 in einer weiteren Ausnehmung in der ersten leitfähigen Schicht 3, befestigt ist, insbesondere ebenfalls durch Löten oder Sintern. Dargestellt ist, dass der Temperatursensor 7 und das Leistungshalbleiterelement 6 in voneinander verschiedenen Abschnitten an dem Substrat 5, insbesondere der Substratoberfläche, befestigt sind.The electronic assembly 1 further comprises a temperature sensor 7, which is also attached to the substrate surface, namely the surface of the support layer 2 in a further recess in the first conductive layer 3, in particular also by soldering or sintering. It is shown that the temperature sensor 7 and the power semiconductor element 6 are attached to the substrate 5, in particular the substrate surface, in separate sections.
Weiter dargestellt ist ein thermisches Verbindungselement 8, welches sich vom Leistungshalbleiterelement 6 zum Temperatursensor 7 erstreckt. Ein erstes Ende des thermischen Verbindungselements 8, welches beispielsweise als Kupferdraht ausgebildet sein kann, kontaktiert das Leistungshalbleiterelement 6 in einem Kontaktbereich bzw. Kontaktabschnitt. Ebenfalls kontaktiert ein weiteres Ende des thermischen Verbindungselements 8 den Temperatursensor 7 in einem entsprechenden Kontaktbereich. Die Kontaktbereiche können elektrisch isoliert gegenüber weiteren Bereichen des Leistungshalbleiterelements 6 bzw. des Temperatursensors 7 angeordnet bzw. ausgeführt sein. Das thermische Verbindungselement 8 kann aus Aluminium, Kupfer oder einem anderen thermisch leitfähigen Material ausgebildet sein. Auch kann das thermische Verbindungselement als Heatpipe ausgebildet sein.A thermal connection element 8 is further shown, extending from the power semiconductor element 6 to the temperature sensor 7. A first end of the thermal connection element 8, which can be, for example, a copper wire, contacts the power semiconductor element 6 in a contact area or contact section. Likewise, another end of the thermal connection element 8 contacts the temperature sensor 7 in a corresponding contact area. The contact areas can be electrically insulated from other areas of the power semiconductor element 6 or the temperature sensor 7. The thermal connection element 8 can be made of aluminum, copper, or another thermally conductive material. The thermal connection element can also be designed as a heat pipe.
Weiter dargestellt ist eine Signalleitung 9 zur elektrischen Kontaktierung des Temperatursensors 7. Diese Signalleitung 9 dient zur Übertragung insbesondere eines Stromsignals, wobei in Abhängigkeit des Stromsignals eine Temperatur des Temperatursensors 7 und somit des Leistungshalbleiterelements 6 ermittelt werden kann, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Auswerteeinrichtung. Weiter ist dargestellt, dass sich die Signalleitung 9 vom Temperatursensor 7 als auch von der Substratoberfläche weg erstreckt.A signal line 9 for electrically contacting the temperature sensor 7 is also shown. This signal line 9 serves to transmit, in particular, a current signal, whereby the temperature of the temperature sensor 7, and thus of the power semiconductor element 6, can be determined as a function of the current signal, for example by an evaluation device (not shown). It is further shown that the signal line 9 extends from both the temperature sensor 7 and the substrate surface.
An einem freien, nicht befestigten Ende, weist das Ständerelement 10 einen Befestigungsabschnitt 12 für den Temperatursensor 7 auf. Dieser Befestigungsabschnitt 12 kann plattenförmig ausgebildet sein, wobei der Temperatursensor 7 auf einer Oberfläche des Abschnitts 11 befestigt ist, insbesondere in stoffschlüssiger Weise wie z.B. durch Kleben.At a free, unattached end, the stand element 10 has a mounting section 12 for the temperature sensor 7. This mounting section 12 can be plate-shaped, with the temperature sensor 7 being attached to a surface of the section 11, in particular by a material bond such as gluing.
Ebenfalls dargestellt ist das thermische Verbindungselement 8, welches das Leistungshalbleiterelement 6 und den Temperatursensor 7 thermisch verbindet. Aus dem Vergleich der Ausführungsformen in
Ersichtlich ist, dass der Abstand des Temperatursensors 7 von einer Substratoberfläche, insbesondere eine Oberfläche der Trägerschicht 2 bzw. eine Oberfläche der ersten leitfähigen Schicht 3, größer ist als der Abstand des mindestens einen Leistungshalbleiterelements 6, wobei der Abstand entlang einer z-Richtung z gemessen werden kann, die in
Entlang der z-Richtung kann ein Abstand zwischen Temperatursensor 7 und Substratoberfläche beispielsweise größer als 1 cm sein. Entlang der x-Richtung x kann ein Abstand zwischen dem Leistungshalbleiterelement 6 und dem Temperatursensor 7 insbesondere größer als 4 cm sein. Along the z-direction, the distance between temperature sensor 7 and the substrate surface can be greater than 1 cm, for example. Along the x-direction, the distance between the power semiconductor element 6 and the temperature sensor 7 can be greater than 4 cm, in particular.
Durch eine Strichlinie eingefasst dargestellt ist ein erstes Bauvolumen 13, in dem das Leistungshalbleiterelement 6 und zumindest ein Teil des Ständerelements 7 angeordnet ist. Dieses erste Bauvolumen 13 kann mit einer Moldmasse gefüllt werden. Weiter dargestellt ist ein ebenfalls durch eine Strichlinie umfasstes zweites Bauvolumen 14, in dem der verbleibende Teil des Ständerelements 10 und der Temperatursensor 7 angeordnet sind. Dieses zweite Bauvolumen 14 ist entlang der z-Richtung z über/nach dem ersten Bauvolumen 13 angeordnet.A first build volume 13, enclosed by a dashed line, contains the power semiconductor element 6 and at least part of the stator element 7. This first build volume 13 can be filled with a molding compound. A second build volume 14, also enclosed by a dashed line, contains the remaining part of the stator element 10 and the temperature sensor 7. This second build volume 14 is located above/after the first build volume 13 along the z-direction.
Ebenfalls dargestellt sind thermische Verbindungselemente 8, die jeweils ein Leistungshalbleiterelement 6 mit jeweils einem Temperatursensor 7 thermisch verbinden. Ebenfalls dargestellt ist das Substrat 5, an dem sowohl die Leistungshalbleiterelemente 6 als auch die Temperatursensoren 7 über die Ständerelemente 10 befestigt sind. Der Übersichtlichkeit halber ist nur ein Ständerelement 10 und Signalleitungen 9 eines Signalleitungspaars zum Anschluss eines Temperatursensors 7 mit einem Bezugszeichen versehen.Also shown are thermal connection elements 8, each of which thermally connects a power semiconductor element 6 to a temperature sensor 7. The substrate 5 is also shown, to which both the power semiconductor elements 6 and the temperature sensors 7 are attached via the stator elements 10. For clarity, only one stator element 10 and signal lines 9 of a signal line pair for connecting a temperature sensor 7 are marked with a reference symbol.
Die Leistungshalbleiterelemente 6 bilden Elemente einer Leistungshalbleiterelement-Gruppe. Genauso bilden die Temperatursensoren 7 die Elemente einer Temperatursensor-Gruppe. Ersichtlich ist, dass die Leistungshalbleiterelemente 6 der Gruppe und die Temperatursensoren 7 der Gruppe in jeweils verschiedenen Bereichen der Substratoberfläche angeordnet bzw. in verschiedenen Bereichen der Substratoberfläche an dieser befestigt sind.The power semiconductor elements 6 form elements of a power semiconductor element group. Similarly, the temperature sensors 7 form elements of a temperature sensor group. It is evident that the power semiconductor elements 6 of the group and the temperature sensors 7 of the group are arranged in different areas of the substrate surface or attached to it in different areas of the substrate surface.
Eine zweite Leistungshalbleiterelement-Gruppe umfasst ebenfalls drei Leistungshalbleiterelemente 6, die jeweils über ein thermisches Verbindungselement 8 mit Temperatursensoren 7 einer zweiten Temperatursensor-Gruppe, die ebenfalls drei Temperatursensoren 7 umfasst, thermisch verbunden sind. Diese Temperatursensoren 7 sind über Ständerelemente 10 an einem weiteren gemeinsamen Fixierungselement 11 befestigt, wobei das weitere gemeinsame Fixierungselement 11 wiederum an der Substratoberfläche befestigt ist. Alle Temperatursensoren 7 und Leistungshalbleiterelemente 6 der entsprechenden Gruppen sind in verschiedenen Bereichen der Substratoberfläche an dieser befestigt.A second power semiconductor element group also comprises three power semiconductor elements 6, each of which is thermally connected via a thermal connection element 8 to temperature sensors 7 of a second temperature sensor group, which also comprises three temperature sensors 7. These temperature sensors 7 are attached via stator elements 10 to a further common fixing element 11, the further common fixing element 11 being in turn attached to the substrate surface. All temperature sensors 7 and power semiconductor elements 6 of the respective groups are attached to the substrate surface in different areas.
Es ist ersichtlich, dass die Anordnung von Leistungshalbleiterelementen 6 einer Gruppe und den diesen zugeordneten Temperatursensoren 7 derart erfolgt, dass die Abstände zwischen den Leistungshalbleiterelementen 6 (einer ausgewählten Gruppe) und den diesen zugeordneten Temperatursensoren 7 kleiner sind als die Abstände zwischen den weiteren Leistungshalbleiterelementen (der verbleibenden Gruppe(n)) und diesen Temperatursensoren 7. Auch ersichtlich ist, dass die Leistungshalbleiterelemente 6 einer Gruppe und die diesen zugeordneten Temperatursensoren 7 derart angeordnet sind, dass ein thermisches Verbindungselement 8, welches ein ausgewähltes Leistungshalbleiterelement 6 mit einem Temperatursensor 7 verbindet, nicht über ein weiteres Leistungshalbleiterelement 6 geführt wirdIt is evident that the arrangement of power semiconductor elements 6 of a group and the temperature sensors 7 associated with them is such that the distances between the power semiconductor elements 6 (of a selected group) and the temperature sensors 7 associated with them are smaller than the distances between the other power semiconductor elements (of the remaining group(s)) and these temperature sensors 7. It is also evident that the power semiconductor elements 6 of a group and the temperature sensors 7 associated with them are arranged such that a thermal connection element 8, which connects a selected power semiconductor element 6 to a temperature sensor 7, does not extend over another power semiconductor element 6.
Weiter dargestellt ist eine dritte Gruppe von Temperatursensoren 7, die über ein drittes Fixierungselement 11c mit der Substratoberfläche des Substrats 5 der ersten Elektronikbaugruppe 1a verbunden sind und die den Leistungshalbleiterelementen 6 der ersten Elektronikbaugruppe 1a zugeordnet und jeweils über ein thermisches Verbindungselement 8 mit diesen verbunden sind. Die Leistungshalbleiterelemente 6 der ersten Elektronikbaugruppe 1a sind an einem Substrat 5 der ersten Elektronikbaugruppe 1a befestigt.A third group of temperature sensors 7 is also shown. These sensors are connected to the substrate surface of the substrate 5 of the first electronic assembly 1a via a third fixing element 11c and are assigned to the power semiconductor elements 6 of the first electronic assembly 1a, each of which is connected to them via a thermal connection element 8. The power semiconductor elements 6 of the first electronic assembly 1a are attached to a substrate 5 of the first electronic assembly 1a.
Aus der Zusammenschau von
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- ElektronikbaugruppeElectronic assembly
- 22
- Trägerschichtcarrier layer
- 33
- erste leitfähige Schicht des Substratsfirst conductive layer of the substrate
- 44
- zweite leitfähige Schicht des Substratssecond conductive layer of the substrate
- 55
- Substratsubstrate
- 66
- LeistungshalbleiterelementPower semiconductor element
- 77
- Temperatursensortemperature sensor
- 88
- thermisches Verbindungselementthermal connecting element
- 99
- SignalleitungSignal line
- 1010
- StänderelementStand element
- 1111
- FixierungselementFixing element
- 1212
- BefestigungsabschnittFastening section
- 1313
- erster Volumenbereichfirst volume range
- 1414
- zweiter Volumenbereichsecond volume range
- 1515
- VerbindungsschichtCompound layer
- zz
- z-Richtungz-direction
- xx
- x-Richtungx-direction
Claims (10)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022211818.9A DE102022211818B4 (en) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Electronic assembly and method for manufacturing an electronic assembly |
| CN202311484994.4A CN118016612A (en) | 2022-11-09 | 2023-11-09 | Electronic assembly and method for manufacturing an electronic assembly |
| EP23210810.0A EP4383301A3 (en) | 2022-11-09 | 2023-11-20 | Process for manufacturing a supercapacitor, in particular electrolyte injection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022211818.9A DE102022211818B4 (en) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Electronic assembly and method for manufacturing an electronic assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022211818A1 DE102022211818A1 (en) | 2024-05-16 |
| DE102022211818B4 true DE102022211818B4 (en) | 2025-12-04 |
Family
ID=90956918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022211818.9A Active DE102022211818B4 (en) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Electronic assembly and method for manufacturing an electronic assembly |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118016612A (en) |
| DE (1) | DE102022211818B4 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10125694A1 (en) * | 2001-05-25 | 2003-01-02 | Eupec Gmbh & Co Kg | Semiconductor module with temperature sensor e.g. for thermal overload protection, has thermal bridge provided between first and second carriers |
| DE102007052630A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-14 | Infineon Technologies Ag | Power semiconductor module has electrically and thermally conductive base plate and electrically insulating and thermally conductive substrate arranged on base plate |
| DE102008056846A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Infineon Technologies Ag | Power semiconductor module with temperature measurement |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19630902B4 (en) | 1996-08-01 | 2005-07-14 | Ixys Semiconductor Gmbh | Device for temperature monitoring in a power electronic device |
| DE102010050315C5 (en) | 2010-11-05 | 2014-12-04 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Process for the production of sintered electrical assemblies and power semiconductor modules made therewith |
| JP6150995B2 (en) | 2012-09-11 | 2017-06-21 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | Medical device and X-ray high voltage device |
-
2022
- 2022-11-09 DE DE102022211818.9A patent/DE102022211818B4/en active Active
-
2023
- 2023-11-09 CN CN202311484994.4A patent/CN118016612A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10125694A1 (en) * | 2001-05-25 | 2003-01-02 | Eupec Gmbh & Co Kg | Semiconductor module with temperature sensor e.g. for thermal overload protection, has thermal bridge provided between first and second carriers |
| DE102007052630A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-14 | Infineon Technologies Ag | Power semiconductor module has electrically and thermally conductive base plate and electrically insulating and thermally conductive substrate arranged on base plate |
| DE102008056846A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Infineon Technologies Ag | Power semiconductor module with temperature measurement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102022211818A1 (en) | 2024-05-16 |
| CN118016612A (en) | 2024-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102013213448B4 (en) | Electronic assembly with power semiconductor | |
| DE102013219571B4 (en) | Power semiconductor module with vertical shunt resistor | |
| DE19601372B4 (en) | Semiconductor module | |
| EP0221399B1 (en) | Semiconductor power module | |
| DE102014109816B4 (en) | Power semiconductor module and system with at least two power semiconductor modules | |
| DE3686990T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING A SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WHILE A FILM CARRIER TAPE IS APPLIED. | |
| DE3851741T2 (en) | WIRE CONNECTIONS AND ELECTRICAL CONTACTS OF AN INTEGRATED CIRCUIT ARRANGEMENT. | |
| DE10102621B4 (en) | power module | |
| DE102006060768A1 (en) | Housing group for high power density devices | |
| DE102006012429A1 (en) | Semiconductor device | |
| DE102019108988B3 (en) | POWER SEMI-CONDUCTOR MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME | |
| DE112017001646T5 (en) | POWER MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND POWER ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME | |
| DE102018212436A1 (en) | SEMICONDUCTOR HOUSING WITH SYMMETRICALLY ARRANGED POWER CONNECTIONS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| EP3053192B1 (en) | Circuit device and method for the production thereof | |
| DE102022211818B4 (en) | Electronic assembly and method for manufacturing an electronic assembly | |
| DE19630902A1 (en) | Temperature monitoring device for power semiconductor IGBT | |
| WO1998039803A2 (en) | Circuit configuration comprising semi-conductor components which has devices for monitoring junction temperature | |
| DE102022211819B3 (en) | Electronic assembly and method for producing an electronic assembly | |
| DE212021000149U1 (en) | semiconductor device | |
| DE69031323T2 (en) | Semiconductor device with a packaging structure | |
| DE102008032953A1 (en) | Integrated circuit, circuit system and manufacturing process | |
| DE3931634A1 (en) | SEMICONDUCTOR COMPONENT | |
| DE102014109385A1 (en) | Electronic component arrangement | |
| DE102018219957A1 (en) | Power electronics assembly with a temperature sensor | |
| DE69007419T2 (en) | Arrangement of electronic power components. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0025160000 Ipc: H10W0090000000 |