特許 7162966 電子部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-21

(45)【発行日】2022-10-31

(54)【発明の名称】電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20221024BHJP

   H01L 23/473 20060101ALI20221024BHJP

   H01L 25/00 20060101ALI20221024BHJP

   H01L 25/07 20060101ALI20221024BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20221024BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20221024BHJP

   H05K 1/03 20060101ALI20221024BHJP

   H05K 3/46 20060101ALN20221024BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 C

H01L23/36 Z

H01L23/46 Z

H01L25/00 B

H01L25/04 C

H05K1/02 F

H05K1/03 610E

H05K3/46 U

H05K3/46 H

H05K3/46 Q

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020537612

(86)(22)【出願日】2019-01-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-04-01

(86)【国際出願番号】 EP2019052293

(87)【国際公開番号】W WO2019149778

(87)【国際公開日】2019-08-08

【審査請求日】2020-07-07

(31)【優先権主張番号】102018102144.5

(32)【優先日】2018-01-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】300002160

【氏名又は名称】ティーディーケイ・エレクトロニクス・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＴＤＫ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｓｅｎｈｅｉｍｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ １４１ｅ， ８１６７１ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】ファイヒティンガー， トマス

(72)【発明者】

【氏名】ピヒラー， ヨハン

(72)【発明者】

【氏名】ライマー， ネーレ

(72)【発明者】

【氏名】コイニ， マルクス

(72)【発明者】

【氏名】シュヴァインツガー， マンフレッド

【審査官】平林 雅行

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０８０６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５８７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５３５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２２６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５１４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３５９３２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／５４

Ｈ０１Ｌ ２３／００－２３／０４

Ｈ０１Ｌ ２３／０６－２３／１０

Ｈ０１Ｌ ２３／１６－２３／２６

Ｈ０１Ｌ ２３／２９

Ｈ０１Ｌ ２３／３４－２３／３６

Ｈ０１Ｌ ２３／３７３－２３／４２７

Ｈ０１Ｌ ２３／４４

Ｈ０１Ｌ ２３／４６７－２３／４７３

Ｈ０１Ｌ ２５／００－２５／０７

Ｈ０１Ｌ ２５／１０－２５／１１

Ｈ０１Ｌ ２５／１６－２５／１８

Ｈ０５Ｋ １／００－１／０３

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの第１の支持体と、第２の支持体と、少なくとも１つの半導体チップと、を備える電子部品であって、
前記第１の支持体はキャビティを備え、前記キャビティ内には前記半導体チップが配置されており、
前記第１の支持体は多層技術で構築されており、
前記第１の支持体の上には前記第２の支持体が配置されており、前記第２の支持体は、前記第１の支持体の前記キャビティ内の前記半導体チップを覆い、プリント基板を備え、及び／又は、多層技術で構築されており、
前記第２の支持体はキャビティを備え、
前記半導体チップは、前記第１の支持体の前記キャビティ内に部分的に埋没して配置されていると共に、前記第１の支持体の前記キャビティから突出する部分を有し、前記突出する部分は、前記第２の支持体の前記キャビティ内に配置されている電子部品。

【請求項2】

前記第１の支持体の前記キャビティと前記第２の支持体の前記キャビティは、対称的に形成されている、請求項１に記載の電子部品。

【請求項3】

前記第１の支持体及び前記第２の支持体は、対称である、請求項１又は２に記載の電子部品。

【請求項4】

前記第１の支持体及び／又は前記第２の支持体は、以下の特徴のうち１つ以上を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の電子部品。
・導電性又は電気絶縁性のセラミック材料
・少なくとも１つの表面上の金属層
・少なくとも１つの電気ビア及び／又はサーマルビア、及び／又は、少なくとも１つの内部電極及び／又は導電路
・少なくとも１つの機能性要素

【請求項5】

前記セラミック材料は、AlN、BN、Al ₂ O ₃ 、SiC、SiN、ZnO、BeOから選択され、
前記金属層は、Cu、Ag、W、Mo、Ti、Au、Ni、Zn並びにそれらの混合物及び合金から選択された材料を含む、請求項４に記載の電子部品。

【請求項6】

前記少なくとも１つの機能性要素は、以下の素子のうちの１つ以上を備える、請求項４又は５に記載の電子部品。
・ＰＴＣ素子
・ＮＴＣ素子
・バリスタ
・アレスタ
・多層部品
・インダクタ
・キャパシタ
・オーミック抵抗

【請求項7】

前記第１の支持体及び／又は前記第２の支持体は、少なくとも１つの機能性要素を備え、前記少なくとも１つの機能性要素は、分散した部材の形態でキャビティ内に配置されている、請求項４～６のいずれか１項に記載の電子部品。

【請求項8】

前記第１の支持体及び／又は前記第２の支持体は、少なくとも１つの機能性要素を備え、前記少なくとも１つの機能性要素は、前記第１及び／又は第２の支持体の部分領域によって形成される、請求項４～７のいずれか１項に記載の電子部品。

【請求項9】

前記第１及び／又は第２の支持体は、冷却システムへの統合された熱的接続を提供するサーマルビアを備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の電子部品。

【請求項10】

前記第１及び／又は第２の支持体の表面上に冷却要素が配置されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の電子部品。

【請求項11】

前記冷却要素は、一体化された冷却リブを有するヒートシンクを備えた空気冷却器として、ヒートスプレッダとして、及び／又は、水冷却器として形成されている、請求項１０に記載の電子部品。

【請求項12】

少なくとも前記第１及び第２の支持体の間に、及び／又は、少なくとも前記支持体のうちの一方と冷却要素との間に、接合層が配置されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の電子部品。

【請求項13】

前記接合層は、以下の材料のうちの１つ以上を含む、請求項１２に記載の電子部品。
・ガラス
・マイクロ銀、Ag、Au、AuSn、SnAgCu、Cu-Si₃N₄-Cuから選択された１つ以上の金属
・Si₃N₄及び／又はAlN
・熱伝導性接着剤としての、Si₃N₄及び／又はAlNを充填したエポキシ樹脂

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

電子部品が提供される。例えば、電子部品は、集積された機能性構造を備えるパワーモジュールとして形成され得る。

【背景技術】

【0002】

電子部品、特にパワーモジュール、いわゆる「システムパワーパッケージ」を製造する努力がなされており、これらは、小型化されると、より高いパワー密度と、より高い機械的な、特に熱機械的な負荷能力とを示す。ここで、例えばパワー半導体及びＬＥＤ（「発光ダイオード」）を用いる用途における傾向は、より高い作動温度、即ち約１２５℃～１７５℃又はそれより高温である。

【0003】

いわゆるパワーＰＣＢ（ＰＣＢ：「プリント基板」）を製造するための、ガラス及び／又はエポキシ樹脂に基づく積層技術は、いわゆる「埋め込みプロセス」を通じて、熱伝導性の構造の、並びに、受動部品及び能動部品の集積を可能とする。しかしながら、例えば非常に小さな熱抵抗の実現可能性の欠如において、制限が存在する。

【0004】

ガラスセラミックスに基づくＬＴＣＣ技術（ＬＴＣＣ：「低温同時焼成セラミックス」）も、ガラスセラミックスの低い熱伝導性に起因して、熱伝導経路の実現において非常に制限されている。

【0005】

それとは逆に、良好な熱伝導性を示し得るAlNに基づく技術は、現在、表面上に取り付けられた部品、例えば、ワイヤボンディングされた部品、又は、ＳＭＤ技術（ＳＭＤ：「表面実装デバイス」）を用いてはんだ付けされた部品に制限されている。

【0006】

ＴＳＶ技術（ＴＳＶ：「シリコン貫通ビア」）は、非常に高い集積度を可能とする。この技術は、低減された強度（200MPa未満）の故に、ＭＥＭＳ用途（ＭＥＭＳ：「マイクロエレクトロメカニカルシステム」）に限定して使用可能であるが、高い熱機械的負荷プロファイルを有するパワーモジュールには使用可能ではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特定の実施形態の少なくとも１つの課題は、電子部品を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題は独立請求項の主題によって解決される。当該主題の有利な実施形態及び発展形態は、従属請求項で明らかにされ、更に以下の記載及び図面から明らかになる。

【0009】

少なくとも１つの実施形態によれば、電子部品は少なくとも１つの半導体チップを備える。半導体チップは、例えば、例えばＩＧＢＴ（「絶縁ゲートバイポーラトランジスタ」、絶縁されたゲート電極を有するバイポーラトランジスタ）又はＭＯＳＦＥＴ（「金属酸化物半導体電界効果トランジスタ」）のようなトランジスタを備えるか、又は、そのようなトランジスタであり得る。更に、半導体チップは、他の半導体部品、特にパワー半導体部品、及び／又は、例えば発光ダイオードチップのようなオプトエレクトロニクス半導体チップを備えるか、又は、そのような部品であり得る。半導体チップは、例えばSiC、GaAs又はGaNをベースとすることができ、即ちSiCチップ、GaAsチップ又はGaNチップであることができる。

【0010】

更に、電子部品は、少なくとも１つの第１の支持体を備えることができる。支持体は、ここ及び以下においては、基板、基板支持体又は構造セラミックとも称され得る。電子部品は、システムパッケージとも称され得る。

【0011】

第１の支持体は、その内部に半導体チップが配置されたキャビティを備えることができる。特に、半導体チップは、キャビティ内に完全に埋没して配置され得る。素子がキャビティ内に完全に埋没して配置される場合、これは、特に、キャビティが、素子を電気的及び／又は機械的に組み立てるために存在し得る接合層を含む素子の厚さよりも大きい深さを有することを意味し得る。これに代えて、半導体チップは、キャビティ内に部分的に埋没して配置され得る。換言すれば、キャビティは、半導体チップの厚さよりも小さな深さを有し、その結果、半導体チップが部分的にキャビティから突出していることができる。更に、第１の支持体は、キャビティを完全に取り囲む平坦な表面を備えることができる。

【0012】

更に、電子部品は、第２の支持体及び／又は冷却要素を備えることができ、第２の支持体及び／又は冷却要素は、第１の支持体の上に配置されていると共に、キャビティ内の半導体チップを覆っている。特に、半導体チップは、これにより、キャビティ内に気密に封入され得る。半導体チップが、第１の支持体のキャビティ内に部分的に埋没して配置されており、第１の支持体のキャビティから突出する部分を有する場合、第２の支持体又は冷却要素は、その内部に半導体チップの突出する部分が配置された対応するキャビティを有することができる。特に有利には、この場合、第１の支持体のキャビティと第２の支持体又は冷却要素のキャビティは、対称的に形成することができる。

【0013】

第１の支持体及び／又は第２の支持体は、以下の特徴のうち１つ以上を備える：

【0014】

１．導電性又は電気絶縁性の、特にAlN、BN、Al₂O₃、SiC、SiN、ZnO、BeOから選択されたセラミック材料。

【0015】

２．少なくとも１つの表面、特に半導体チップ、他の支持体又は冷却要素の方を向いた側の又はその逆側の少なくとも１つの表面上の、特に有利にはCu、Ag、W、Mo、Ti、Au、Ni、Zn並びにそれらの混合物及び合金から選択された材料を含む金属層。特に、支持体のうちの少なくとも一方は、２つの金属層の間に配置されたセラミック材料を含むことができる。

【0016】

３．例えばCu、Ag、W、Mo、Ti、Au、Ni、Zn、ここでは有利にはAg及び／又はCu、特に有利にはWから選択される材料、並びに、上述の材料の１つ以上を有する混合物及び合金を含む、少なくとも１つの電気ビア及びサーマルビア、及び／又は、少なくとも１つの内部電極及び／又は導電路。電気ビア、内部電極及び導電路により、支持体のうちの少なくとも１つの内部に相互接続構造及び相互接続平面が形成され得る。支持体の少なくとも一部は、適切なセラミック材料と協働して、ここでは、例えばバリスタ、ＰＴＣ素子及び／又はＮＴＣ素子の形態の電気的な機能性を有することもできる。サーマルビアは、熱排出を改善するために設けることができる。更に、第１及び／又は第２の支持体は、多層技術で構築され得る。特に、それぞれの支持体は、ＬＴＣＣ又はＨＴＣＣ技術を用いて製造され得る。

【0017】

４．少なくとも１つの機能性要素少なくとも１つの機能性要素は、受動的又は能動的な電子又は電気素子を備えるか、またはそれらの素子であることができる。特に、少なくとも１つの機能性要素は、以下の素子のうちの１つ以上を備えることができる：
・ＰＴＣ素子
・ＮＴＣ素子
・バリスタ
・アレスタ
・多層部品
・インダクタ
・キャパシタ
・オーミック抵抗

【0018】

少なくとも１つの機能性要素は、第１又は第２の支持体に統合された、分散した部材の形態で形成することができる。これに代えて、少なくとも１つの機能性要素は、第１及び／又は第２の支持体の部分領域によって形成することができる。この場合、第１又は第２の支持体は、機能性要素を形成するセラミック材料及び内部電極層を、上述の領域に備えることができる。

【0019】

分散した部材の場合、少なくとも１つの機能性要素は、有利には、単独で又は少なくとも１つ以上の別の機能性要素と共に、特に完全に又は部分的に埋没した状態で、第１又は第２の支持体のキャビティ内に配置することができる。キャビティは、支持体の上面に隣接することができ、又は、支持体の内部に形成することもできる。特に、少なくとも１つの機能性要素及び半導体チップの相互接続は、それぞれの支持体内に形成されたビア、内部電極及び導電路を用いて行うことができる。特に、同一の又は異なる複数の機能性要素を、第１及び／又は第２の支持体に統合することができる。１つ以上の要素は、例えば支持体の内部のキャビティ、あるいは、他方の支持体、金属層及び／又は冷却要素により覆われ閉鎖された一方の支持体の上面のキャビティのような、１つ以上のキャビティ内に配置されることによって、特に有利には気密に封入され得る。

【0020】

更に、第１及び／又は第２の支持体の表面上に、冷却要素を配置することができる。冷却要素は、特に有利には、それぞれの支持体の、半導体チップとは逆側の上面の上に配置することができる。更に、各支持体の上にもそれぞれ１つの冷却要素を配置することができ、当該冷却要素は、例えばヒートスプレッダ、空気冷却器及び／又は水冷却器であり得る。冷却要素は、例えば、好ましくは金属を有する又は金属から成るヒートシンクを備えることができ、当該ヒートシンクは、外面上に、冷却リブ、冷却フィン又は他の表面積拡大構造を備える。

【0021】

更に、少なくとも第１及び第２の支持体の間に、及び／又は、少なくとも１つの支持体と冷却要素との間に、接合層を配置することができる。接合層は、以下の材料のうちの１つ以上を含むことができる：
・ガラス
・金属、特に、例えば焼結層のためのマイクロ銀（μAg）、Ag、例えば超音波熱圧着に基づく接合技術のためのAu、例えば熱圧着に基づく接合技術のためのAuSn、SnAgCu、例えばロウ付けのためのCu-Si₃N₄-Cuから選択された１つ以上の金属
・例えばSi₃N₄、有利にはAlNのようなセラミック
・例えばSi₃N₄及び／又はAlNを充填したエポキシ樹脂のような熱伝導性接着剤

【0022】

更に、第２の支持体がプリント基板（ＰＣＢ：「プリント基板」）を備えること又はプリント基板として形成されていることも可能である。

【0023】

ここで述べる電子部品は、熱基板内において、能動的及び受動的な機能上の構造又は要素を、当該構造又は要素を、例えばサーマルビア及び／又は導電性ビアを介して、基板上／内で熱的に及び／又は電気的に接続することを同時に保証しつつ統合すること、並びに、そのようにして作り出された全体システムの特に熱的な及び／又は電気的な外部接触の可能性を保証することを、可能とする。更に、電子部品は、より高いパワー密度、及び、より高い機械的な特に熱機械的な負荷能力の下での小型化、並びに、１７５℃まで及びそれより高い温度での作動を、可能とすることができる。

【0024】

電子部品は、更に、機能性要素と構造セラミック及び冷却システムとの間の熱機械的な膨張の良好な適合を可能とすることができる。更に、システムパッケージのために可能な限り少数の異なる接続又は接合方法を用いることによって、並びに、特に、単層又は多層構造で支持体及びそれらの電気ビア及び／又はサーマルビア、導電路及び内部電極を製造するために、例えばＨＴＣＣ（「高温同時焼成セラミックス」）又はＬＴＣＣ（「低温同時焼成セラミックス」）のような、いわゆる同時焼成プロセスを広範囲に用いることによって、簡易化された製造が可能であり得る。

【0025】

更に、電子部品は、基板形状、特に基板内部形状の設計における内部電極及び存在し得る空洞デザインを適切に構成することにより、例えば特にキャパシタ及び／又はアレスタの機能性、ZnOベースの支持体の場合には特にバリスタの機能性のような、受動的な機能性をマッピングするための、また、基板セラミック又は基板セラミックの部分を適切に選択することにより、特に例えばバリスタ及び／又はＰＴＣ要素（ＰＴＣ：「positive temperature coefficient」；ＰＴＣサーミスタ）及び／又はＮＴＣ要素（ＮＴＣ：「negative temperature coefficient」；サーミスタ）のような別の受動的な機能性をマッピングするための、基板セラミックの使用を可能とし得る。

【0026】

特に、ここで述べる電子部品は、以下の特徴のうちの１つ以上を備えることができる：
・熱基板としての、特に１つ以上のキャビティと１つ以上の統合された機能性要素とを備える多層基板としての、第１の支持体及び／又は第２の支持体の構築
・機能性要素の、冷却システム、特に１つ以上の冷却要素への、直接的な熱的接続
・機能性要素の気密な封入
・特に、第１の支持体を第２の支持体と組み合わせて用いることによる、及び／又は、第１の支持体の異なる面上に又は２つの支持体の組み合わせの異なる面上に２つの冷却要素を配置することによる、熱機械的な応力を補償するための対称的な構造
・半導体チップの対称的な接続によって、より良好な熱伝導性を利用することができる。

【0027】

ここで述べる技術は、先行技術と比較して有利な以下の特性のうちの１つ以上を備える電子部品、特に例えばＩＧＢＴモジュール又はパワーＭＯＳＦＥＴモジュールのようなコンパクトなパワーモジュールの構築を可能とする：
・より高い機械的なロバスト性
・より高いパワー密度
・より低い熱抵抗
・要素と熱基板セラミックとの間の熱膨張差の改善された適合
・冷却システムへのより良好な接続可能性
・簡易化された製造方法

【0028】

更なる利点，有利な実施形態及び発展形態が、以下において図面と関連して説明される実施例から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】一実施例による電子部品の概略図である。

【図2】別の実施例による電子部品の概略図である。

【図3】別の実施例による電子部品の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

実施例及び図面において、同一の、同様の、又は、同等に機能する要素には、それぞれ同一の参照符号が付されている可能性がある。図示された要素及びそれらの互いの大きさの比率は縮尺どおりではなく、むしろ、例えば層、部材、部品及び領域のような個々の要素は、より良好な図示の可能性及び／又はより良好な理解のために、誇張して大きく示されている可能性がある。

【0031】

図１には、電子部品１００の実施例が示されている。

【0032】

電子部品１００は、熱伝導性の基板の形態の第１及び第２の支持体１，１’を備えており、これらは、それぞれ、例えばAlN、特に多層AlN、BN、Al₂O₃、SiC、SiN、ZnO及び／又はBeOのような熱伝導性のセラミック材料を含むセラミック体を備えている。支持体１，１’は、セラミック体の上面上に、例えば、Cu、Ag、W、Mo、Ti、Au、Ni、Zn、並びに、これらの混合物及び合金から選択された材料の金属層６を備えている。特に、支持体１，１’は、図示されているように、それぞれ、セラミック体が金属層６の間に配置されたサンドイッチ構造の形態で形成することができる。

【0033】

支持体１，１’は、特に多層技術、特にＬＴＣＣ又はＨＴＣＣで形成されており、統合された内部電極及び導電路９、並びに、電気ビア及びサーマルビア８を備えている。導電路及び電気接続ビアは、支持体１，１’内に相互接続構造及び相互接続平面を形成し、一方、サーマルビアは、冷却システムへの統合された接続を提供する。このために、第１及び第２の支持体１，１’から成る積層体の外面上には冷却要素２が装着されており、当該冷却要素２は、純粋に例示的に、統合された冷却リブを有するヒートシンクを備えた空気冷却器として形成されている。更に、ヒートプレッダ及び／又は水冷却器も可能である。第２の支持体１’のサーマルビア８は、後述する半導体チッ３から第２の支持体１’上に配置された冷却要素２への効果的な熱搬出を可能とする。

【0034】

支持体１，１’は、半導体チップ３と機能性要素４とを統合するために、セラミック材料及び／又は金属層６内にキャビティ５を備えている。図示された実施例では、第１の支持体１は、金属層６及びセラミック材料の内部にキャビティ５を備え、当該キャビティ５内には、半導体チップ３、例えばトランジスタチップ、例えばＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ、他のパワー半導体部品又は発光ダイオードチップが、埋没して配置されていると共に、前述の相互接続構造を介して電気的及び熱的に接続されている。別の同様のキャビティ５内には、能動的又は受動的な機能性要素４が配置されている。キャビティ５は、特に有利には、半導体チップ３又は要素４に関して正確に適合して形成することができる。

【0035】

第２の支持体１’を第１の支持体１のキャビティ５を覆って配置することにより、キャビティ内に配置された素子を気密に封入することができる。第２の支持体１’は、金属層６の内部にキャビティ５を備えており、その内部には同様に機能性要素４が配置され、電気的及び熱的に接続されている。冷却要素２のうちの１つを、キャビティを覆って配置することにより、当該キャビティも気密に閉鎖することができる。キャビティ５は、半導体チップ３のためのキャビティ5の場合に示されているように、例えば熱伝導性のプラスチック材料のような熱伝導性の充填材料の形態のグラウト（Verguss）１０で充填することができる。更に、グラウト材は、例えばAlNのような微粉砕セラミック粉末、又は、例えばAlNのようなセラミック粉末が埋め込まれたガラス又はプラスチックのようなマトリックス材を含むか、又は、それらの材料であることもできる。機能性要素４は、同一であっても異なっていてもよく、例えば、ＰＴＣ素子、ＮＴＣ素子、バリスタ、アレスタ、多層部品、インダクタ、キャパシタ、オーミック抵抗から選択することができる。

【0036】

支持体１，１’の間、並びに、それぞれ支持体１，１’のうちの１つと、その上に配置された冷却要素２との間には、接合層７が配置されている。接合層７は、全て同一に又は異なって形成することができ、例えば、ガラス、金属又はセラミック材料、例えば、Si₃N₄、AlN、Ag、Au、AuSn及び／又はSnAgCuを含むことができる。更に、熱伝導性接着剤も可能である。有利な接合技術は、例えば、以下のものであり得る：
・セラミック－ガラス－セラミック
・セラミック－金属－セラミック、特にμAgを用いた銀焼結、Auを用いた超音波熱圧着、AuSnを用いた熱圧着、Au、AuSnを用いたロウ付け、SnAgCu、Cu-Si₃N₄-Cu

【0037】

図２には、パワー半導体として及び／又はフリップチップとして形成され得る半導体チップ３に加えて、第１及び第２の支持体１，１’内、あるいは、第１又は第２の支持体１，１’の部分領域によって形成されたキャビティ内に、多数の機能性要素４－１～４－９を備える電子部品１００の別の実施例が示されており、ここでは、理解しやすくするためキャビティに参照符号は付されていない。図示された機能要素４－１～４－９の数、接続方法及び相互接続は、純粋に例示的なものと理解されるべきであり、図２に示された実施例とは相違し得る。

【0038】

図２に示された電子部品１００は、前述の実施例と比較して、冷却要素を備えていない。これに代えて、図１に関連して説明したような冷却要素を設けることもできる。第１及び第２の支持体１，１’は、それぞれ多層技術で製造され、例えば、前の実施例に関連して列挙されたセラミック材料のような基板セラミックを有するセラミック基板を形成する。

【0039】

機能性要素４－１～４－９は、同一であっても異なっていてもよく、例えば、ＰＴＣ素子、ＮＴＣ素子、バリスタ、アレスタ、多層部品のような能動要素又は受動要素から選択することができる。特に、図示された実施例において、要素４－１～４－５は受動要素である。要素４－１及び４－４は、図示された実施例では、いずれも表面実装されており（ＳＭＤスタンダード）、要素４－４は、非導電性グラウト１０内に配置されている。要素４－２及び４－５は、いずれも側面に表面実装されており、要素４－５は、同様に非導電性グラウト１０内に配置されている。要素４－３は、上下方向に表面実装されている。要素４－６は、アレスタとして形成されている。要素４－７は、第２の支持体１’の部分領域によって形成された、基板セラミックを有する多層部品として形成されており、要素４－８は、第２の支持体１’の部分領域によって形成された、当該支持体１’に統合された機能セラミックを有する多層部品として形成されている。要素４－９は、フリップチップとして形成された受動部品である。

【0040】

図示された要素に加えて、図示された実施例においては、例えば抵抗、インダクタ及び／又はキャパシタのような機能性要素が、ペーストによって実現され得る。

【0041】

図示された実施例に代えて、図１に示された上部の冷却要素は、第１の支持体の上に直に、したがって第１の支持体内のキャビティの上に直に配置することもでき、その結果、電子部品は、１つの支持体のみを備える。更に、上半分、即ち図１において第２の支持体及びその上に配置された冷却要素も存在しなくてもよく、その結果、電子部品は、図１に示された実施例の構造の半分を備えていてもよい。更に、第２の支持体は、ＰＣＢとして形成することもできる。

【0042】

図１及び２には、半導体チップが支持体のキャビティ内に完全に埋没して配置されている、電子部品の実施例が示されている。図３には、半導体チップ３が第１の支持体１のキャビティ５内に部分的に埋没して配置されている、電子部品１００の別の実施例が示されている。ここで、キャビティ５は、半導体チップ３の厚さよりも小さな深さを有し、その結果、半導体チップ３は、部分的にキャビティ５から突出している。その上方には、対応するキャビティ５を備える第２の支持体１’が配置されており、当該キャビティ５内には、半導体チップ３の突出した部分が配置されている。特に有利には、第１の支持体１のキャビティ５と第２の支持体１’のキャビティ５は、対称的に形成することができ、その結果、比喩的に言えば、支持体１，１’内には半分のスペースのみが設けられている。更に、第１の支持体１及び第２の支持体１’が、それらの全体構造に関して対称であることも、可能であり得る。電子部品１００は、前述した２つ実施例による別の特徴、素子、特性及び要素を備えることができる。

【0043】

図面に関連して記載された特徴及び実施例は、全ての組み合わせが明示的に記載されていなくても、別の実施例に従って互いに組み合わせることができる。更に、図面に関連して記載された実施例は、代替的に又は付加的に、全般的な部分の記載による別の特徴を備えていてもよい。

【0044】

本発明は、実施例を参照した記載によって、これらに限定されない。むしろ、本発明は、全ての新しい特徴、及び、特に特許請求の範囲における全ての特徴の組み合わせを含む全ての特徴の組み合わせを、たとえ当該特徴又は組み合わせ自体が特許請求の範囲又は実施例において明示的に提示されていない場合であっても、含む。

【符号の説明】

【0045】

１ 第１の支持体
１’ 第２の支持体
２ 冷却要素
３ 半導体チップ
４，４－１～４－９ 機能性要素
５ キャビティ
６ 金属層
７ 接合層
８ ビア
９ 導電路
１０ グラウト
１００ 電子部品

【図1】

【図2】

【図3】