CN105682358A - 包括印刷电路板和金属工件的器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括印刷电路板和金属工件的器件。一种器件包括第一半导体封装，其包括半导体芯片、至少部分地覆盖半导体芯片的包封材料，以及电气耦合到半导体芯片并且从包封材料伸出的接触元件。此外，器件包括印刷电路板（PCB），其中第一半导体封装安装在PCB上并且第一半导体封装的接触元件电气耦合到PCB。器件还包括安装在印刷电路板上并且电气耦合到第一半导体封装的接触元件的第一金属工件。

Description

包括印刷电路板和金属工件的器件

技术领域

本发明涉及包括印刷电路板（PCB）和金属工件的器件。此外，本发明涉及用于制造这样的器件的方法。

背景技术

电子器件可以包括PCB和布置在其上的组件。例如，半导体封装可以安装在PCB上并且形成电子电路的部分。必须持续改进电子器件和用于制造电子器件的方法。特别地，可能合期望的是改进电子器件的电气和热学性能。此外，可能合期望的是提供安装在PCB上的组件的机械稳定的布置。

附图说明

包括附图来提供各方面的进一步理解并且将其并入在本说明书中并且构成其部分。附图图示了各方面并且与说明书一起服务于解释各方面的原理。其它方面和各方面的许多预期优点在其参照随附详细描述变得更好理解时将被容易地领会到。附图的元素相对于彼此未必是按比例的。相同的参考标号可以指代对应的类似的部分。

图1图示了依照本公开的器件100的横截面视图。

图2图示了依照本公开的另外的器件200的横截面视图。

图3图示了依照本公开的另外的器件300的PCB布局。

图4A至4C图示了包括示例性三相逆变器400A至400C的器件的示意图。

图5A至5X图示了依照本公开的用于制造器件的方法。器件可以类似于图4A至4C的三相逆变器进行操作。

图6A至6L图示了依照本公开的用于制造器件的另外的方法。器件可以类似于图4A至4C的三相逆变器进行操作。

图7A至7R图示了依照本公开的用于制造器件的另外的方法。器件可以类似于图4A至4C的三相逆变器进行操作。

图8图示了半桥电路800的示意图。

具体实施方式

在以下详细描述中，对附图做出参照。附图通过图示的方式示出其中可以实践本发明的具体方面。在这方面，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“背部”等之类的方向术语可以参照所描述的图的取向而使用。由于所描述的器件的组件可以以数个不同取向定位，因此方向术语可以用于说明的目的而绝不是限制性的。可以利用其它方面，并且可以做出结构或逻辑改变而不脱离于本发明的概念。因而，以下详细描述不以限制性的含义来考虑，并且本发明的概念由所附权利要求限定。

如在本说明书中所采用的，术语“连接”、“耦合”、“电气连接”和/或“电气耦合”不意指必然意味着元件必须直接连接或耦合在一起。可以在“连接”、“耦合”、“电气连接”或“电气耦合”的元件之间提供居间元件。

另外，关于例如形成或位于物体表面“之上”的材料层所使用的词语“之上”在本文中可以用于意指材料层可以“直接地”位于（例如形成于、沉积于等）所暗指的表面上，例如与其直接接触。关于例如形成或位于表面“之上”的材料层所使用的词语“之上”在本文中还可以用于意指材料层可以“间接地”位于（例如形成于、沉积于等）所暗指的层上，其中例如一个或多个附加层布置在所暗指的表面与材料层之间。

本文描述器件和用于制造器件的方法。结合所描述的器件所做出的注释也可以适用于对应的方法并且反之亦然。例如，如果描述器件的特定组件，则用于制造器件的对应方法可以包括以合适的方式提供该组件的步骤，即使这样的步骤在图中未被明确描述或图示。此外，本文所描述的各种方面和示例的特征可以与彼此组合，除非以其它方式具体指出。

本文所描述的器件可以包括一个或多个半导体芯片。半导体芯片可以具有不同的类型并且可以通过不同的技术来制造。例如，半导体芯片可以包括集成电气、光电或机电电路或者无源电路。集成电路可以设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、功率集成电路、存储器电路、集成无源电路、微机电***等。半导体芯片不需要由例如Si、SiC、SiGe、GaAs的具体半导体材料制造，并且另外可以包含不是半导体的无机和/或有机材料，诸如例如绝缘体、塑料、金属等。在一个示例中，半导体芯片可以包括例如Si等的元素半导体材料或者可以由其制成。在另外的示例中，半导体芯片可以包括例如SiC、SiGe、GaAs等的化合物半导体材料或者可以由其制成。

半导体芯片可以是被封装的或未被封装的。也就是说，半导体芯片可以被或者不被包封材料至少部分地覆盖。包括包封材料的半导体器件可以称为半导体封装。包封材料可以是电气绝缘的并且可以形成包封体。包封材料可以包括环氧树脂、玻璃纤维填充的环氧树脂、玻璃纤维填充的聚合物、酰亚胺、经填充或未经填充的热塑性聚合物材料、经填充或未经填充的硬质塑料聚合物材料、经填充或未经填充的聚合物共混物、热固性材料、模具化合物、圆顶封装材料、层压材料等中的至少一个。各种技术可以用于利用包封材料来包封器件的组件，例如压缩模制、注射模制、粉末模制、液体模制、层压等中的至少一个。包封材料可以至少部分地覆盖器件的另外的组件，例如引线框架、电气耦合到半导体芯片的接触元件等中的至少一个。

在一个示例中，半导体封装可以特别地对应于表面安装器件（SMD）。这样的半导体封装可以直接安装或放置到印刷电路板（PCB）的表面上。SMD可以具有或不具有引线。一般而言，SMD可以具有短针、各种样式的引线、平坦接触件、焊料球的矩阵（球栅阵列）等中的至少一个。优选地，依照本公开的器件可以包括伸出到半导体器件的包封体之外并且提供到位于半导体封装内部的组件的电气连接的多个引线。在一个具体示例中，引线可以具有鸥翼形式。SMD可以特别地对应于TOLL（TO-无铅）封装。

半导体芯片可以包括一个或多个功率半导体。这样的半导体芯片（或功率半导体芯片）可以具有竖直结构，即半导体芯片可以被制作成使得电流可以在垂直于半导体芯片的主面的方向上流动。具有竖直结构的半导体芯片可以具有在其两个主面上的电极，即在其顶侧和底侧上。特别地，功率半导体芯片可以具有竖直结构并且可以具有两个主面上的负载电极。例如，竖直功率半导体芯片可以被配置为功率MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、JFET（结栅场效应晶体管）、超级结器件、功率双极型晶体管等。功率MOSFET的源电极和栅电极可以安置在一个面上，而功率MOSFET的漏电极可以布置在另一面上。功率MOSFET可以特别地配置成操作为例如开关或切换器件。此外，本文所描述的器件可以包括控制功率半导体芯片的集成电路的集成电路。

半导体芯片可以具有接触焊盘（或接触元件或接触端子或接触电极），其可以允许做出与包括在半导体芯片中的集成电路的电气接触。对于功率半导体芯片的情况，接触焊盘可以对应于栅电极、源电极或漏电极。接触焊盘可以包括可以应用于半导体材料的一个或多个金属层。金属层可以被制造有任何期望的几何形状和任何期望的材料组成。任何期望的金属或金属合金，例如铝、钛、金、银、铜、钯、铂、镍、铬和镍钒中的至少一个，可以用作该材料。金属层不需要是同质的或者由仅一种材料制造，即包含在金属层中的各种组成和浓度的材料可以是可能的。

本文所描述的器件可以包括在其之上可以布置一个或多个半导体芯片的载体。器件不限于仅包括一个单个载体，而是还可以包括多个载体。此外，器件的半导体芯片可以不排他地布置在仅一个载体之上，而是还可以布置在多个载体之上。载体可以由金属、合金、电介质、塑料、陶瓷、其组合等制造。载体可以具有同质结构，但是还可以提供比如具有电气重分布功能的导电路径那样的内部结构。此外，载体的覆盖区可以取决于布置在载体上的半导体芯片的数目和覆盖区。也就是说，载体可以特别地包括被配置成承载半导体芯片的安装区域。针对载体的示例为管芯焊盘、包括管芯焊盘的引线框架、包括一个或多个重分布层的陶瓷衬底等。

在一个示例中，载体可以特别地包括可以具有任何形状、大小、材料等的引线框架。引线框架可以结构化成使得可以形成管芯焊盘（或芯片岛）和引线。在器件的制作器件，管芯焊盘和引线可以连接到彼此。管芯焊盘和引线还可以由一个单个片段制成。管芯焊盘和引线可以通过具有在制作过程中分离管芯焊盘和引线中的一些的目的的连接装置连接在彼此之中。在此，分离管芯焊盘和引线可以通过机械切锯、激光束、切割、压印、研磨、蚀刻和任何其它适当的技术中的至少一个来实施。引线框架可以是导电的。例如，其可以完全由金属和/或金属合金制作，特别是铜、铜合金、镍、铁镍、铝、铝合金、钢、不锈钢和其它适当的材料中的至少一个。引线框架可以镀有导电材料，例如铜、银、钯、金、镍、铁镍、镍磷等中的至少一个。引线框架然后可以称为“预镀的引线框架”。尽管引线框架可以是导电的，但是管芯焊盘的任意选择可以与彼此电气绝缘。

本文所描述的器件可以包括可以电气耦合到半导体芯片的接触元件。例如，接触元件可以被配置成提供半导体封装的半导体芯片与布置在半导体封装外部的组件之间的电气连接。在一个示例中，导电元件可以包括引线框架的部分，特别是引线。结合以上描述的引线框架做出的所有以上注释因而还可以适用于接触元件。在另一示例中，接触元件可以包括一个或多个接触夹。接触夹的形状不一定限于具体大小或具体几何形状。接触夹可以通过压印、冲压、按压、切割、切锯、研磨和任何其它适当的技术中的至少一个来制作。接触元件与半导体芯片的接触焊盘之间的接触可以通过任何适当的技术来建立。在一个示例中，导电元件可以焊接到其它组件，例如通过采用扩散焊接工艺。

本文所描述的器件可以包括印刷电路板（PCB）。PCB可以机械支撑并且使用导电轨迹、接触焊盘和可以从可以形成在非导电衬底之上的导电层产生的另外的技术特征来电气连接电子组件。任意类型的半导体芯片或半导体封装可以布置在PCB之上和/或布置在PCB中。在一个示例中，PCB可以是单面的（例如一个铜层）。在另外的示例中，PCB可以是双面的（例如两个铜层），或者是多层的。布置在不同层之上的导体可以通过电镀穿孔（或经由连接）而连接。PCB可以包括组件，诸如例如电容器、电阻器和有源器件，其也可以嵌入在衬底中。

在一个示例中，PCB可以进包括导电连接（例如铜连接），但是没有嵌入式组件。这样的板可以称为印刷布线板（PWB）或蚀刻布线板。在另外的示例中，PCB可以包括电子组件并且可以称为印刷电路组装（PCA）、印刷电路板组装或PCB组装（PCBA）。如本文所使用的术语PCB可以用于裸露的和组装的板二者。本说明书不限于具体类型的PCB。

一般而言，PCB可以通过使用层压、包铜层压、树脂浸渍B阶包衣（预浸材料）、铜箔、导电墨等中的至少一个来制造。层压材料可以包括BT环氧树脂、复合环氧树脂材料、CEM-1，5、氰酸酯、FR-2、FR-4、聚酰亚胺、PTFE、聚四氟乙烯（特氟龙）等中的至少一个。

本文所描述的器件可以包括一个或多个金属工件。一般而言，金属工件可以对应于已经以某种方式进行处理的主要是固体的材料的经划界的部分。金属工件可能已经通过手动工具或机器进行了加工和制作。金属工件可能已经通过借由切锯、机械切锯、激光切割、切割、成形、冲压、按压、压印、研磨、蚀刻等中的至少一个来机械处理初始材料而形成。

金属工件可以具有任何几何形状和/或大小。在一个示例中，金属工件可以包括包含凹陷的金属板。在另外的示例中，金属工件可以包括金属条。在又一示例中，金属工件可以包括以u形形式大体连接的三个平面。金属工件可以包括从金属工件的表面伸出的一个或多个接触元件，其中金属工件可以经由（多个）接触元件电气耦合到另一组件，例如耦合到PCB。金属工件可以包括一个或多个孔，使得金属工件可以通过延伸通过（多个）孔的一个或多个螺钉附接到另一组件，例如附接到PCB。在一个示例中，金属工件可以形成为可以连续形成的单片或一体片。在另外的示例中，金属工件可以包括可以或不可以与彼此机械和/或电气耦合的多个一体片。

特别地，金属工件可以是导电的。金属工件可以例如完全由金属和/或金属合金制作，特别是铜、铜合金、镍、铁镍、铝、铝合金、钢、不锈钢和其它适当的材料中的至少一个。在一个示例中，金属工件可以镀有导电材料，例如铜、银、钯、金、镍、铁镍和镍磷中的至少一个。在另外的示例中，金属工件还可以包括可以电气绝缘的所选部分。

金属工件可以被配置成提供一个或多个电气耦合。在一个示例中，金属工件可以被配置成提供布置在PCB上的不同电子组件之间的电气耦合。在另外的示例中，金属工件可以被配置成提供布置在PCB上的电子组件与位于PCB外部的组件（例如电源或诸如例如马达之类的应用）之间的电气耦合。照此，金属工件可以与可能已经通过可以与如以上所描述的用于制造金属工件的技术不同的技术制造的其它电气连接区分开来。例如，金属工件可以与可能已经通过层压、镀层、涂敷、印刷等制造的PCB的常规导体迹线区分开来。一般而言，金属工件可以被配置成承载任何所期望的幅度的电流。特别地，金属工件可以被配置成承载大于100A（安培）、150A、200A、250A、300A、350A等中的一个的高电流。因而，当金属工件可以用于提供PCB上的电气耦合时，PCB可以没有被配置成承载大于以上提到的值的电流的另外的导电体。然而，在另外的示例中，PCB可以被配置成通过非常短宽的迹线承载几百安培的电流。

金属工件可以被配置成操作为热沉。例如，金属工件可以在远离布置在PBC上的组件（例如半导体封装）的方向上支持热耗散。为此目的，金属工件可以与组件、特别地与组件的导电部分直接接触。在一个示例中，金属工件可以与从半导体封装的包封材料伸出的接触元件直接接触，从而支持热耗散以冷却半导体封装。

本文所描述的器件可以被配置成操作为逆变器（或功率逆变器）。逆变器可以特别地对应于可以被配置成将直流（DC）改变成交流（AC）的电子器件或电路。在此，输入电压、输出电压、输出频率和/或总体功率处置可以取决于具体器件或电路的设计。逆变器不一定被配置成产生功率。而是，功率可以由DC电源提供。一般而言，功率逆变器可以完全是电子的或者可以是机械效果（诸如转动装置）和电子电路的组合。静态逆变器的示例可以不必在转换过程中采用移动部分。

在一个示例中，依照本公开的器件可以操作为三相逆变器。三相逆变器可以例如用于可变频率驱动应用和/或用于高功率应用，诸如HVDC功率传输。基本三相逆变器可以包括三个单个相位逆变器开关，每一个连接到三个负载端子中的一个。到负载端子的连接可以称为相出连接。三相逆变器开关可以通过任何合适的技术来控制，诸如例如阻塞换向、正弦脉冲宽度调制（PWM）、场取向控制（FOC）等。

本文所描述的器件可以应用在无刷DC（BLDC）电动马达的操作中。BLDC马达可以是可以经由集成逆变器/开关电源由DC电源供电的同步马达，所述集成逆变器/开关电源可以产生AC电气信号以驱动马达。特别地，本文所描述的器件可以操作为这样的逆变器/开关电源。在BLDC马达的上下文中，交流不一定暗示正弦波形，而是没有对波形的约束的双向电流。附加的传感器和电子器件可以控制逆变器输出振幅和波形（以及因此DC总线使用/效率的百分比）以及频率（即转子速度）。在一个示例中，BLDC马达的转子部分可以是永磁体类型。在另外的示例中，转子部分可以是开关磁阻马达或感应马达。高功率无刷马达可以例如在电动汽车和混合汽车中找到。这样的马达可以在本质上是具有永磁体转子的AC同步马达或异步感应马达类型。

图1至3示意性地图示了作为本发明的基本概念的器件100至300。因而，器件100至300以一般的方式示出并且可以包括为了简化起见而未被图示的另外的组件。例如，器件100至300中的每一个还可以包括本文所描述的其它器件的一个或多个组件。以下描述类似于器件100至300的更详细的器件。

图1图示了依照本公开的器件100的横截面视图。器件100包括半导体封装10、PCB11和金属工件12。半导体封装10包括半导体芯片14、至少部分地覆盖半导体芯片14的包封材料15以及电气耦合到半导体芯片14并且从包封材料15伸出的接触元件16。半导体封装10安装在PCB11上，并且半导体封装10的接触元件16电气耦合到PCB11。金属工件12安装在PCB11上并且电气耦合到半导体封装10的接触元件16。

图2图示了依照本公开的器件200的横截面视图。器件200包括包含凹陷18的金属板17。器件200还包括PCB11，其中PCB11的部分布置在金属板17的凹陷18中。图2仅图示了布置在凹陷18中的PCB11的部分，而为了简化起见并未示出PCB11的可能的另外部分。器件200还包括半导体封装10，其包括半导体芯片14、至少部分地覆盖半导体芯片14的包封材料15以及电气耦合到半导体芯片14并且从包封材料15伸出的接触元件16。半导体封装10安装在金属板17上和布置在金属板17的凹陷18中的PCB11的部分上。半导体封装10的接触元件16电气耦合到金属板17。

图3图示了依照本公开的另外的器件300的PCB布局。器件包括PCB11、安装在PCB11上的第一表面安装开关器件19A以及安装在PCB11上的第二表面安装开关器件19B。器件300还包括被配置成提供第一表面安装开关器件19A与第二表面安装开关器件19B之间的电气耦合的第一金属工件12A。此外，器件300包括被配置成提供电源20与第一表面安装开关器件19A和第二表面安装开关器件19B中的至少一个之间的电气连接的第二金属工件12B。

图4A图示了包括示例性三相逆变器400A的器件的示意图。器件可以包括可以如图4A中图示的那样连接的多个组件。特别地，器件可以包括（电气）电源21、BLDC马达22和连接在其间的三相逆变器400A。电源21可以特别地包括DC电源，例如电池。三相逆变器400A不限于使用在BLDC马达应用中，而是还可以应用于其它类型的马达和无源负载。在图4A的示例中，三相逆变器400A可以包括图示为布置在电源21与BLDC马达22之间的所有组件。也就是说，电源21和BLDC马达22可以不必被视为三相逆变器400A的部分。

三相逆变器400A可以包括可以并联布置的多个区段，即（特别地电解）电容器23、（特别地多层陶瓷（MLC））电容器24、第一半桥电路25A、第二半桥电路25B和第三半桥电路25C。半桥电路25A至25C的示例性操作结合图8来描述。此外，三相逆变器400A可以包括多个（特别地电解）电容器26A至27C，其中每一个电容器可以并联连接到半桥电路25A至25C中的相应一个。例如，第一电容器26A和第二电容器27A可以分别并联连接到第一半桥电路25A。

第一半桥电路25A可以包括串联连接的第一开关（或开关器件）28A和第二开关29A。在此，第一开关28A可以操作为高端开关，并且第二开关29A可以操作为低端开关。第一开关28A和第二开关29A中的每一个可以借助于适当的电子组件实现。在图4A的示例中，开关28A和29A中的每一个可以包括功率MOSFET。第一开关28A的漏极可以连接到电源21的正端子，第一开关28A的源极可以连接到第二开关29A的漏极，并且第二开关29A的源极可以连接到电源21的负端子。第一开关28A的栅极和第二开关29A的栅极中的每一个可以连接到栅极电阻器（未图示）。在另外的示例中，开关28A和29A中的每一个可以包括可以并联布置的多个功率MOSFET。第二半桥25B和第三半桥25C中的每一个或二者可以类似于第一半桥25A。

三相逆变器400A还可以包括三个相出连接30A至30C。相出连接30A至30C中的每一个可以被配置成提供布置在半桥电路25A至25C中的相应一个的开关之间的节点与BLDC马达22的相应输入之间的电气连接。

图4B图示了包括另外的示例性三相逆变器400B的另外的器件的示意图。三相逆变器400B可以与图4A的三相逆变器400A类似地操作。三相逆变器400A和400B可以包括类似的组件。在图4B的示例中，三相逆变器400B可以不必包括图4A的电容器23和电容器26A至27C。在该布置中，缺少的电容器可以放置在分离的PCB上，因而使逆变器功率级更加紧凑。

图4C图示了包括另外的示例性三相逆变器400C的另外的器件的示意图。三相逆变器400C可以与图4A和4B的三相逆变器400A和400B中的每一个类似地操作。相比于图4B，三相逆变器400C的半桥25A至25C的每一个高端开关可以特别地包括两个功率MOSFET28A。此外，三相逆变器400AC的半桥25A至25C的每一个低端开关可以特别地包括两个功率MOSFET29A。图4C的三相逆变器400C还可以称为多级逆变器。

图5A至5X图示了依照本公开的用于制造器件的方法。例如，所制造的器件可以被配置成与图4A和4B的三相逆变器类似的操作。此外，通过图5A至5X的方法制造的器件的布局可以充当用于制造可以被配置成与图4C的三相逆变器类似地操作的器件的基础。为了简化并且为了说明的目的，图5A至5X中的一个或多个可以不必包括对于所说明的方法步骤而言可能所要求的所有组件。

在图5A中，可以提供包括多个插槽（或插座或连接或连接点）的PCB11。电子组件可以布置在PCB11上并且连接到插槽使得可以提供用于三相逆变器的电路。例如，结果得到的三相逆变器可以对应于图4A和4B的三相逆变器中的一个。要指出的是，包括PCB11的插槽之间的连接的内部电路为了简化起见并未明确地图示。然而，PCB11可以特别地被配置成提供实现图4A和4B的三相逆变器中的一个可能所要求的所有电气连接。

PCB11可以包括可以布置在图5A的示例性电容器组布局中的多个插槽。特别地，PCB11可以包括可以被配置成将PCB11连接到可以例如并联连接的多个电解电容器的插槽的集合31。在图5A中，插槽31可以位于大圆形中。参照回图4A，插槽的集合31可以与电容器23相关联。PCB11还可以包括可以被配置成将PCB11连接到可以例如并联连接的多个多层陶瓷电容器（MLCC）的插槽的集合32。在图5A中，插槽32位于可以布置在插槽31的大圆形之间的小矩形中。参照回图4A，插槽的集合32可以与电容器24相关联。

另外，PCB11可以包括可以被配置成将PCB11连接到可以例如并联连接的多个电解电容器的插槽的多个集合33A至33F。在图5A中，插槽33A至33F可以位于小圆形中。参照回图4A，插槽的第一集合33A（包括八个小圆形）可以与电容器26A相关联，插槽的第二集合33B可以与电容器26B相关联，插槽的第三集合33C可以与电容器26C相关联，插槽的第四集合33D可以与电容器27A相关联，插槽的第五集合33E可以与电容器27B相关联，插槽的第六集合33F可以与电容器27C相关联。

PCB11还可以包括可以布置在图5A的示例性开关器件布局中的多个插槽。PCB11可以包括可以被配置成将PCB11连接到多个开关器件的插槽的多个集合34A至34F。特别地，每一个集合可以包括可以被配置成将PCB连接到可以并联连接的多个MOSFET的多个插槽。在图5A的示例中，每一个集合可以包括用于并联连接四个MOSFET的插槽。然而，在另外的示例中，任何其它数目的MOSFET可以并联连接。插槽的集合34A可以包括用于四个MOSFET的连接，其中每一个MOSFET可以布置在由矩形指示的位置之上。在每一个矩形的左侧和右侧上，小线段指示布置在矩形之上的MOSFET封装的引线与PCB11之间的可能的连接。每一个矩形可以与可以被配置成提供到MOSFET的端子的连接的两个插槽相邻。特别地，矩形左边的插槽可以与MOSFET的漏极接触件相关联，而矩形右边的插槽可以与MOSFET的源极接触件相关联。MOSFET的栅极可以连接到可以例如布置在PCB11的背侧上的栅极驱动器（未图示）。参照回图4A，插槽的第一集合34A可以与开关28A相关联，插槽的第二集合34B可以与开关28B相关联，插槽的第三集合34C可以与开关28C相关联，插槽的第四集合34D可以与开关29A相关联，插槽的第五集合34E可以与开关29B相关联，插槽的第六集合34F可以与开关29C相关联。

图5B图示了图5A的PCB11，其中突显PCB11的正极连接。也就是说，图5B意在图示PCB11上的哪些连接可以连接到电气电源的正端子。

图5C图示了图5A的PCB11，其中突显了PCB11的负极连接。也就是说，图5C意在图示PCB11上的哪些连接可以连接到电气电源的负端子。

图5D图示了图5A的PCB11，其包括可以布置在PCB11之上的多个电子组件。电子组件可以连接到已经结合图5A描述的PCB11的插槽。特别地，图示为大柱形的电解电容器的集合35可以连接到插槽31的集合。参照回图4A，电解电容器的集合35可以对应于电容器23。另外，图示为小方块的MLCC的集合36可以连接到插槽的集合32。参照回图4A，MLCC的集合36可以对应于电容器24。

此外，图示为小柱形的电解电容器的多个集合37A至37F可以连接到插槽的多个集合33A至33F。参照回图4A，电解电容器的第一集合37A可以对应于电容器26A，电解电容器的第二集合37B可以对应于电容器26B，电解电容器的第三集合37C可以对应于电容器26C，电解电容器的第四集合37D可以对应于电容器27A，电解电容器的第五集合37E可以对应于电容器27B，电解电容器的第六集合37F可以对应于电容器27C。

另外，通过小封装图示的MOSFET38A至38F的形式的开关器件的多个集合可以连接到插槽的多个集合34A至34F。参照回图4A，（例如并联连接的）MOSFET的第一集合38A可以对应于开关28A，MOSFET的第二集合38B可以对应于开关28B，MOSFET的第三集合38C可以对应于开关28C，MOSFET的第四集合38D可以对应于开关29A，MOSFET的第五集合38E可以对应于开关29B，MOSFET的第六集合38F可以对应于开关29C。

在图5E中，可以提供金属工件39。在图5E的示例中，金属工件39可以对应于可以例如由铜制成的金属条39。金属工件39可以被配置成承载大于例如100A的高电流。金属工件39的尺寸“a”可以处于大约1mm和大约4mm之间的范围中，更特别地，在大约1.5mm和大约3.5mm之间，并且甚至更特别地在大约2mm和大约3mm之间。金属工件39可以具有多个接触元件40，其可以从金属条39的表面伸出。每一个接触元件40可以电气连接到PCB11，如稍后将变得明显的那样。在图5E的示例中，金属工件39可以包括可以连接到PCB11的四个接触元件40的两个集合，如结合图5F所图示和描述的那样。

图5F图示了可以与图5D的PCB11类似的PCB11。然而，相比于图5D，高端开关38A至38C和低端开关38D至38F的布置可以横向偏移，使得高端开关38A至38C的源极端子和低端开关38D至38F的漏极端子可以分别布置在一行中。此外，三个金属工件39A至39C可以连接到PCB11的插槽。每一个金属工件可以与图5E的金属工件39类似。第一金属工件39A可以被配置成提供MOSFET的集合38A的源极接触件与MOSFET的集合38D的漏极接触件之间的电气连接。参照回图4A，第一金属工件39A可以因而对应于开关28A的源极与开关29A的漏极之间的电气连接。也就是说，第一金属工件39A可以被配置成提供高端开关与低端开关之间的电气耦合。

第二金属工件39B可以被配置成提供MOSFET的集合38B的源极接触件与MOSFET的集合38E的漏极接触件之间的电气连接。参照回图4A，第一金属工件39B可以因而对应于开关28B的源极与开关29B的漏极之间的电气连接。第三金属工件39C可以被配置成提供MOSFET38的集合38C的源极接触件与MOSFET的集合38F的漏极接触件之间的电气连接。参照回图4A，第一金属工件39C可以因而对应于开关28C的源极与开关29C的漏极之间的电气连接。

金属工件39A至39C中的每一个可以被配置成提供要制造的三相逆变器的相出连接。每一个相出连接可以连接到无源负载，例如BLDC马达。金属工件39A至39C与负载端子之间的连接可以例如通过一个或多个导线来提供。参照回图4A，第一金属工件39A可以充当第一相出连接30A的左节点，第二金属工件39B可以充当第二相出连接30B的左节点，并且第三金属工件39C可以充当第三相出连接30C的左节点。

图5G图示了一个金属工件39的接触元件40与PCB11之间的示例性连接。例如，图5G可以涉及第一金属工件39A与MOSFET的集合38D中的MOSFET的漏极接触件之间的连接。然而，金属工件39与PCB11之间的一个或多个另外的连接可以是类似的。PCB11可以包括插槽（或开口），其可以暴露布置成靠近MOSFET38的漏极接触件的导电PCB底部。例如，金属工件39的接触元件40与PCB11的底部之间的连接可以通过波峰焊接技术和回流焊接工艺中的至少一个来提供。另外，MOSFET38的封装与PCB11之间的连接可以通过回流焊接工艺来提供。接触元件40可以与可以伸出MOSFET38的包封材料的MOSFET38的接触元件（或引线）16中的至少一个直接接触。例如，MOSFET38的引线16与PCB底部之间的连接可以通过波峰焊接技术来提供。

在图5G的示例中，金属工件39右边的表面可以与MOSFET38左边的侧表面齐平。此外，金属工件39的接触元件40可以形成为使得MOSFET38的引线16可以配合在金属工件39与接触元件40之间。也就是说，引线16的上表面可以与金属工件39的金属条的下表面齐平，并且引线16的左侧表面可以与金属工件39的接触元件40的右表面齐平。

从图5G可以看到，金属工件39可以具有多个功能。首先，金属工件39可以被配置成提供可以布置在PCB11之上的电气组件之间的电气耦合。在图5G的示例中，金属工件39可以例如提供三相逆变器电路的高端开关与低端开关之间的电气连接。其次，金属工件39可以充当热沉，其可以被配置成在远离金属工件39可以连接到的电气组件的方向上耗散热量。在图5G的示例中，热耗散可以特别地增加，因为金属工件39的接触元件40与MOSFET38的接触元件（或引线）16直接接触。第三，金属工件39可以提供如以上所讨论的相出连接，例如连接到无源负载。第四，金属工件39可以提供MOSFET38的半导体封装与PCB11之间的稳定机械连接。在图5G的示例中，MOSFET38的接触元件16由于其在金属工件39的金属条与金属工件39的接触元件40之间的凹陷中的布置而可以牢固地固定到PCB11。在图5H中，可以提供另外的金属工件42。金属工件42可以包括可以大体以u形形式连接的三个平面。在图5H的示例中，金属工件42的连接平面之间的角度可以为大约90度。更一般地，角度还可以处于大约75度和105度之间的范围中，更特别地在大约80度和100度之间，并且甚至更特别地在85度和95度之间。金属工件42可以形成为单片和/或可以由铜制成。关于电气和材料性质，金属工件42可以类似于以上所描述的金属工件39A至39C。金属工件42可以具有可以从形成金属工件42的平面中的一个或多个伸出的多个接触元件40。每一个接触元件40可以被配置成将金属工件42电气连接到PCB11，如稍后将变得明显的那样。在图5H的示例中，金属工件42可以包括可以布置在第一平面的暴露侧表面之上的两个接触元件40以及可以布置在第二平面的暴露侧表面之上的四个接触元件40。

图5I至5K图示了可以通过图5H的旋转获得的从不同角度的图5H的金属工件42。

在图5L中，可以组合类似于图5H的金属工件42的两个金属工件42A和42B。第一金属工件42A可以类似于第二金属工件42B，但是旋转180度的角度。两个金属工件42A和42B可以或可以不机械和/或电气连接到彼此。两个金属工件42A和42B的组合可以对应于包括接触元件的三个集合40A，40B和40C的一个金属工件，每一个集合包括四个接触元件。

图5M图示了另外的步骤，其中金属工件42A和42B的接触元件的集合40A至40C可以连接到表示所讨论的三相逆变器电路的高端开关的MOSFET的集合38A至38C的漏极接触件。在图5M的示例中，为了简化起见并且为了说明的目的而省略另外的组件的图示。特别地，接触元件的第一集合40A可以连接到集合MOSFET38A的漏极接触件，接触元件的第二集合40B可以连接到集合MOSFET38B的漏极接触件，并且接触元件40C的第三集合可以连接到集合MOSFET38C的漏极接触件。

金属工件42A和42B可以因而提供如例如图4A中图示的三相逆变器的所有三个相出连接的四个漏极MOSFET连接之间的紧密电气和热学连接。此外，金属工件42A和42B可以被配置成提供MOSFET的集合38A至38C的漏极接触件与电源端子之间的电气连接。例如，这样的连接可以通过连接到电源的端子并且焊接到金属工件42A和42B的导线建立。参照回图4A，金属工件42A和42B可以对应于电源21的正端子与半桥电路25A至25C的高端开关的漏极接触件之间的电气连接。

图5N和5O图示了金属工件42A，42B中的一个与一个MOSFET38的漏极连接之间的连接的更加详细的视图。在图5O中图示的连接可以类似于关于图5G讨论的连接。结合图5G做出的注释因而也可以适用于图5O。

图5P图示了另外的方法步骤，其中金属工件42的接触元件的集合40D至40F可以连接到表示所讨论的三相逆变器电路的低端开关的MOSFET的集合38D至38F的源极接触件。同样地，为了简化起见而省略器件的另外的组件的图示。图5P的金属工件42可以类似于图5L的金属工件42A和42B的组合。特别地，接触元件的第一集合40D可以连接到集合MOSFET38D的源极接触件，接触元件的第二集合40E可以连接到集合MOSFET38E的源极接触件，并且接触元件的第三集合40F可以连接到MOSFET的集合38F的源极接触件。

图5P的金属工件42可以因而提供如例如图示在图4A中的三相逆变器的所有三个相出连接的四个源极MOSFET连接之间的紧密电气和热学连接。此外，金属工件42可以被配置成提供MOSFET的集合38D至38F的源极接触件与电源的端子之间的电气连接。例如，这样的连接可以通过连接到电源的端子并且焊接到金属工件42的导线来建立。参照回图4A，金属工件42可以对应于电源21的负端子与半桥电路25A至25C的低端开关的源极接触件之间的电气连接。

图5Q图示了连接MOSFET38的源极接触件的金属工件42的底部视图。如可以从图5Q看到的，金属工件42可以形成为使得MOSFET38的栅极接触件43可以保持从金属工件42暴露。

图5R图示了图5D的PCB11。此外，所图示的布置可以包括结合图5F描述的三个金属工件39A至38C以及结合图5M和5P描述的金属工件42。参照回图4A，图5R的布置可以对应于布置在电源21与BLDC马达22之间的三相逆变器400A。

图5S至5V图示了用于提供热沉与图5R的布置之间的连接的附加步骤。特别地，所提供的连接可以是热学连接，而不是电气连接。

在一个步骤中，可以提供如结合前述附图描述的PCB11。在图5S中，为了说明的目的，示出PCB11而没有布置在图5A的插槽34A至34F上的开关器件。而是，图5S图示了包括图5A的插槽34A至34F的定位处的开孔的集合44A至44F的PCB11的穿孔。开孔的集合44A至44F中的每一个由四个小矩形图示。

在图5T中，可以提供包括多个疏离凸舌46的基座冷却板45。在示例中，基座冷却板45可以是矩形的并且可以特别地具有大于或等于PCB11的表面积的表面积。然而，在另外的示例中，基座冷却板45还可以具有可以取决于所考虑的PCB的形状和要制造的器件的总体设计的不同的几何形状。基座冷却板45可以由适当的导热材料制造，特别地由铜、铜合金、铝、铝合金等中的至少一个来制造。

疏离凸舌46可以具有类似于图5S的开孔44A至44F的集合的几何形状。也就是说，疏离凸舌46可以被形成为使得它们可以延伸通过开孔44A至44F。疏离凸舌46的数目可以特别地等于要冷却的开关元件的数目。在图5T的示例中，疏离凸舌46可以布置成稍后可以热学连接到四个MOSFET的组的四个凸舌的组中。每一个疏离凸舌46可以具有可以附接到基座冷却板45的基座部分和可以附接到基座部分的顶部部分。疏离凸舌46的顶部部分和/或基座部分可以由适当的导热材料制造，特别地由硅和基于硅的材料中的至少一个制造。

在图5U中，PCB11可以配合到基座冷却板45上使得疏离凸舌46可以延伸通过通孔44。

图5V图示了可以提供在基座冷却板45与PCB11之间、更特别地在疏离凸舌46与半导体封装38之间的热学连接的放大视图。在图5V的示例中，半导体封装38可以对应于可以被配置成操作为开关器件的TOLL封装。PCB11的衬底可以布置在基座冷却板45之上使得疏离凸舌46可以延伸通过PCB11的开口，并且热学连接可以提供在疏离凸舌46的顶部部分与半导体封装的底表面之间。

图5W图示了已经结合前述各图描述的PCB11的底部视图。因而，底侧PCB11的布局可以从之前的注释变得明显。多个栅极电阻器47可以布置在PCB11的底侧之上。为了简化起见，仅在图5W中图示两组四个栅极电阻器47。在一个示例中，栅极电阻器47的数目可以等于要布置在PCB11的前侧之上的包括栅极的开关器件的数目。栅极电阻器47可以例如被配置成避免可能发生在相应开关器件的栅极处的寄生效应。此外，多个栅极驱动器48可以布置在PCB11的底侧之上。栅极驱动器48可以被配置成驱动可以布置在PCB11的前侧之上的至少一个开关器件。

图5X图示了PCB11的区段的底视图。PCB11可以包括可以被配置成提供到可以布置在PCB11之上的MOSFET的栅极和源极的电气耦合的短并联迹线49。迹线49可以被配置成提供低感应回路。

图6A至6L图示了依照本公开的用于制造另外的器件的另外的方法。例如，所制造的器件可以被配置成类似于图4A和4B的三相逆变器中的一个操作。此外，通过图6A至6L的方法制造的器件的布局可以充当用于制造被配置成类似于图4C的三相逆变器操作的器件的基础。为了简化起见并且为了说明的目的，图6A至6L中的一个或多个可以不必包括对于所图示的方法步骤而言可能要求的所有组件。

图6A图示了可以布置在PCB（未图示）之上的多个电子组件。特别地，可以提供以通过小半导体封装图示的MOSFET38A至38F的形式的开关器件的多个集合。上部MOSFET的三个集合38A至38C中的每一个可以以类似的方式布置，其中漏极接触件布置在相应MOSFET的左侧上并且源极接触件布置在相应MOSFET的右侧上。下部MOSFET的三个集合38D至38F中的每一个可以以类似的方式布置，其中源极接触件布置在相应MOSFET的左侧上并且漏极接触件布置在相应MOSFET的右侧上。每一个所图示的MOSFET还可以包括栅极端子。

此外，可以提供MLCC36的多个集合并且将其布置在MOSFET38A至38F之间。在图6A的示例中，可以提供八个MLCC36的三个集合，其中每一个集合的MLCC36例如可以并联连接。在另外的示例中，可以不同地选择MLCC的数目。MOSFET38A至38F和MLCC36的集合可以被配置成形成如例如结合图4A和4B所描述的三相逆变器的部分。图6A的组件可以类似于如例如结合图5D所示和描述的类似组件使得对应注释也可以适用于图6A。

在图6B中，可以提供可以类似于彼此的三个金属工件39A至39C。金属工件39A至39D可以连接到MOSFET的集合38A至38F并且可以提供如结合图5F所描述的电气连接。例如，金属工件39A可以对应于由铜制成的金属条。金属工件39A可以被配置成承载大于例如100A的高电流。在一个示例中，金属工件39A的高度可以对应于结合图5E描述的金属工件39的尺寸“a”。

金属工件39A可以包括多个孔50，其中孔50的所选数目可以取决于要制造的器件的总体设计。金属工件39A可以通过延伸通过孔50的螺钉51附接到PCB（未图示）。例如，孔50和螺钉51的横截面可以具有圆形形状。在图6B的示例中，螺钉51可以图示成在金属工件39A至39C的顶表面之上延伸。在另外的示例中，一个或多个螺钉51的顶表面可以与金属工件39A至39C中的相应一个的顶表面齐平。

图6C图示了金属工件39A与PCB11之间的示例性连接。特别地，图6C可以涉及金属工件39A与MOSFET的集合38D的漏极接触件之间的连接。然而，金属工件39A与器件另外的MOSFET之间的一个或多个另外的连接可以是类似的。金属工件39A可以包括凹槽52，其可以形成为使得漏极接触件的引线表面可以与凹槽52的表面齐平。凹槽52与漏极端子之间的相对布置可以类似于结合图5G描述的相同连接。此外，金属工件39A的功能可以类似于图5G的金属工件39的功能。

图6D在顶视图中图示了图6C的布置。金属工件39A可以形成为包括切口使得一个或多个MOSFET38的栅极管脚可以在切口定位处从金属工件39A暴露。

在图6E中，金属工件39A可以连接到接触元件53A。此外，另外的金属工件39B和39C可以以类似的方式连接到另外的接触元件53B和53C。在图6E的示例中，接触元件53A可以位于金属工件39A的一端处。接触元件53A可以由导电材料制造，例如由已经结合金属工件39A的产生而提到的材料制造。在一个示例中，接触元件53A和金属工件39A可以形成为由相同材料制成的单片。在另外的示例中，接触元件53A和金属工件39A可以是分离片，其可以接合在一起并且可以或者可以不由类似的材料制成。接触元件53A可以被配置成提供要制造的三相逆变器的相位输出连接。关于所讨论的相出连接的图5F的注释也可以适用于图6E。

在图6F中，可以提供另外的金属工件42A。金属工件42A可以类似于结合图5M讨论的（多个）金属工件并且因而可以提供类似的电气连接。也就是说，图6F的金属工件42A可以提供要产生的三相转换器的高端开关的漏极端子之间的电气连接。金属工件42A可以附接到PCB（未图示），类似于图6B的金属工件39A至39C，借助于可以延伸通过金属工件42A的开口并且可以将其固定到PCB的螺钉。

图6G图示了金属工件42A与一个MOSFET38的漏极端子之间的连接的更加详细的视图。图6G中图示的连接可以类似于关于图6C讨论的连接使得对应的注释还可以适用于图6G。

在图6H中，可以提供另外的金属工件42B，其可以类似于并且可以提供与结合图5P讨论的（多个）金属工件类似的电气连接。也就是说，图6H的金属工件42B可以提供要制造的三相转换器的低端开关的源极端子之间的电气连接。金属工件42B可以以与金属工件39A至39C类似的方式借助于可以延伸通过金属工件42B的开口并且可以将其固定到PCB的螺钉而附接到PCB（未图示）。

图6I图示了包括附加的接触元件54A和54B的图6H的布置。第一接触元件54A可以被配置成提供第一金属工件42A与电源的正端子之间的电气连接。以类似的方式，第二接触元件54B可以被配置成提供第二金属工件42B与电源的负端子之间的电气连接。接触元件54A和54B可以由与金属工件42A和42B的材料类似的材料制成。第一接触元件54A和第一金属工件42A可以形成单片或者可以对应于可以接合在一起的不同片。这同样适用于第二接触元件54B和第二金属工件42B。

在图6J中，热学界面材料55可以布置在图6I的布置之上。在图6J的示例中，热学界面材料55可以具有矩形形状并且可以具有可以与图6I的布置的上表面的表面积大体相等的表面积。热学界面材料55可以由适当的导热材料制造，特别地由硅和基于硅的材料中的至少一个制造。此外，热沉56可以布置在热学界面材料55之上使得可以提供图6I的布置与热沉56之间的热学连接。热沉56可以由适当的导热材料制造，特别地由铜、铜合金、铝、铝合金等中的至少一个制造。

图6K图示了PCB11的底侧，其中PCB11的相对顶侧可以包括前述附图的布置。多个栅极驱动器48可以布置在PCB11的底侧之上。结合图5W的栅极驱动器做出的注释也可以适用于图6K。此外，图6K图示了布置在PCB11的底侧之上的多个镶嵌螺母，其可以被配置成将可能已经布置在PCB11的顶侧之上的金属工件螺接到PCB11。

在图6L中，电容器组57可以连接到在底视图中示出的PCB11。电容器组57可以包括第一接触元件58A和第二接触元件58B。第一接触元件58A可以经由第一接触元件54A连接到电源的正端子，并且第二接触元件58B可以经由第二接触元件54B连接到电源的负端子。电容器组57上的电容器的设计和布局以及电容器之间的电气连接可以选择成使得电容器组57到接触元件54A和54B的连接可以导致其中电容器组57的电容器可以对应于图4A的三相逆变器的电容器26A至26C以及27A至27C。

图6A至6L的方法可以被适配用于产生如例如结合图4C描述的多级逆变器。例如，图4C的多级逆变器400C的高端结构和低端结构中的每一个可以分别与图6I的布置类似地设计。可能的布局可以因而包括与可以与彼此在相应接触元件53A至53C处连接的图6I的布置类似的两个结构。

图7A至7R图示了依照本公开的用于制造器件的方法。例如，所制造的器件可以被配置成类似于图4A和4B的三相逆变器中的一个操作。此外，通过方法7A至7R的方法制造的器件的布局可以充当用于制造被配置成类似于图4C的三相逆变器操作的器件的基础。为了简化起见并且为了说明的目的，图7A至7R中的一个或多个可以不必包括对于所图示的方法步骤而言可能所要求的所有组件。

在图7A中，可以提供通过小半导体封装图示的MOSFET38A至38F的形式的开关器件的布置。上部MOSFET的三个集合38A至38C中的每一个可以以类似的方式布置，其中漏极接触件布置在相应MOSFET的左侧并且源极接触件布置在相应MOSFET的右侧。上部MOSFET的三个集合38A至38C稍后可以成为半桥电路的高端开关。下部MOSFET的三个集合38D至38F可以类似于上部MOSFET的三个集合38A至38C，但是偏移到右边。下部MOSFET的三个集合38D至38F稍后可以成为半桥电路的低端开关。MOSFET的集合38A至38F可以被配置成形成如例如结合图4A和4B描述的三相逆变器的部分。

在图7B中，可以提供第一金属工件42A，其可以包括三个凹陷59A至59C。在一个示例中，凹陷59A至59C的形状和大小可以是类似的。关于材料和电气性质，第一金属工件42A可以类似于以上描述的金属工件中的任一个。金属工件42A的高度“a”可以例如对应于图5E中的金属工件的尺寸“a”。每一个凹陷59A至59C的深度可以取零和高度a之间的范围中的任何值。凹陷59A至59C的底部处的三个表面和靠近凹陷59A至59C的金属工件42A的顶表面在一个示例中可以是大体平面的。

图7C图示了图7B的第一金属工件42A的不同的视图。

在图7D中，图7A的上部MOSFET的三个集合38A至38C可以连接到第一金属工件42A。特别地，MOSFET的第一集合38A可以布置成使得MOSFET的漏极接触件可以电气连接到布置到第一凹陷59A的左边的第一金属工件42A的顶表面。在此，漏极接触件可以例如直接连接到第一金属工件42A。在图7D的示例中，可以暴露MOSFET的第一集合38A的源极接触件并且稍后可以将其连接到另外的组件。MOSFET的另外的两个集合38B和38C可以类似于MOSFET的第一集合38A来布置。参照回图4A，MOSFET的三个集合38A至38C可以对应于三个高端开关28A至28C。

图7E从不同的角度图示了图7D的布置的细节。

在图7F中，可以提供PCB11。在一个示例中，PCB11可以构成FR4PCB的部分。PCB11的形状和大小可以取决于要制造的器件的性质。在图7F的示例中，PCB11的第一尺寸x可以处于从大约13cm到大约16cm的范围中，更特别地从大约14cm到大约15cm。PCB11的第二尺寸y可以处于从大约12cm到大约15cm的范围中，更特别地从大约13cm到大约14cm。图7F示出可以包括中间区段60和多个指状物区段61A至61F的PCB11的顶侧。指状物区段61A至61F的形状和尺寸可以类似于金属工件42A的凹陷59A至59C的形状和尺寸。可以类似于图5W的栅极驱动器的多个栅极驱动器48可以布置在PCB11之上。在图7F的示例中，示出三个栅极驱动器48。在另外的示例中，栅极驱动器48的数目可以不同并且可以特别地取决于要制造的器件的布局和设计。

在图7G中，图7F的PCB11的部分可以布置在第一金属工件42A的凹陷59A至59C中。特别地，PCB11的第一指状物区段61A可以布置在第一凹陷59A中，第二指状物区段61B可以布置在第二凹陷59B中，并且第三指状物区段61C可以布置在第三凹陷59C中。MOSFET38A至38C的源极接触件可以电气连接到PCB11。

在图7H中，可以提供第二金属工件42B。第二金属工件42B可以类似于结合图7B解释的第一金属工件42A。第二金属工件42B可以包括三个凹陷59D至59F。图7A的下部MOSFET的三个集合38D至38F可以连接到第二金属工件42B。特别地，MOSFET的第一集合38D可以布置成使得MOSFET的漏极接触件可以电气连接到布置到凹陷59D的左边的第二金属工件42B的顶表面。特别地，漏极接触件可以直接连接到第二金属工件42B。MOSFET的另外的两个集合38E和38F可以类似于MOSFET的第一集合38C来布置。参照回图4A，MOSFET的三个集合38D至38F可以对应于三个低端开关29A至29C。

在图7H的示例中，PCB11的部分可以布置在第二金属工件42B的凹陷59D至59F中。特别地，PCB11的第四指状物区段61D可以布置在第二金属工件42B的第一凹陷59D中，第五指状物区段61E可以布置在第二凹陷59E中，并且第六指状物区段61F可以布置在第三凹陷59F中。MOSFET38D至38F的源极接触件可以电气连接到PCB11。

在图7I中，第一金属工件42A和第二金属工件42B可以相对于彼此布置使得MOSFET的集合38A至38F可以相对于彼此布置，如图7A中所图示的那样。为了说明的目的并且为了简化起见，在图7I中未示出PCB11的中间区段60。

在图7J中，可以提供三个另外的金属工件39A至39C。例如，金属工件39A至39C可以类似于图6B的金属工件39A至39C。金属工件39A至39C可以被配置成分别提供高端MOSFET的集合38A至38C的源极接触件与低端MOSFET的集合38D至38F之间的电气连接。结合图5F做出的注释也可以适用于图7J的布置。金属工件39A至39C可以借助于如以上所描述的螺钉或者使用另一适当的固定技术而固定到PCB11。为了说明的目的并且为了简化起见，在图7J中未示出PCB11的中间区段60。

图7K图示了金属工件39A至39C相对于栅极驱动器48的空间布置。为了说明的目的并且为了简化起见，在图7K中未示出PCB11的中间区段60。

在图7L中，可以在PCB11之上布置多个金属块62A至62F。金属块62A至62F可以被配置成提供到MOSFET的集合38A至38F和到可以稍后提供的电容器组的电气耦合。第一金属块62A可以靠近MOSFET的第一集合38A布置，其中第一金属块62A可以电气连接到MOSFET38A的漏极接触件。以类似的方式，金属块62B和62C可以布置成电气接触MOSFET的集合38B和38C的漏极接触件。此外，金属块62D至62F可以布置成电气接触MOSFET的集合38D至38F的源极接触件。金属块62A至62F可以由与以上所描述的金属工件类似的材料制造。

图7M图示了可以提供的电容器组的顶侧。在一个示例中，电容器组可以类似于图6L的电容器组57。

图7N示出图7M的电容器组57的底视图。多个金属块63A至63F可以布置在电容器组57的底侧之上。金属块63A至63F可以被配置成充当电气接触元件。

在图7O中，电容器组57可以以布置在电容器组57之上的金属块63A至63F可以电气耦合到布置在PCB11之上的金属块62A至62F的这样的方式布置在PCB11之上。由于所选角度，在图7O中仅示出金属块63D。特别地，PCB11的第一金属块62A可以电气连接到电容器组57的第一金属块63A，PCB11的第二金属块62B可以电气连接到电容器组57的第二金属块63B等。电容器组57上的电容器以及这些电容器之间的电气连接的设计和布局可以选择成使得经由金属块的电容器组57到PCB11的连接可以导致其中电容器组57的电容器可以对应于图4A的三相逆变器的电容器26A至26C和27A至27C的电路。

图7O还图示了布置在PCB11之上的金属块62A至62F可以在PCB11的轮廓或周廓之上延伸。金属块62A至62F可以被配置成提供到电源（未图示）的电气耦合。例如，电源与金属块62A至62F之间的连接可以经由可以特别地附接到可以在PCB11的轮廓之上延伸的金属块62A至62F的区段的导线而提供。靠近高端开关器件38A至38C的金属块62A至62C可以连接到电源的正端子，并且靠近低端开关器件38D至38F的金属块62D至62F可以连接到电源的负端子。

在图7P中，热学界面材料55可以布置在图7O的布置的底侧上。热学界面材料55的几何形状可以取决于布置、特别是PCB11的几何形状。在图7P的示例中，热学界面材料55可以包括可以与高端开关器件38A至38C相对布置的第一矩形部分55A和可以与低端开关器件38D至38F相对布置的第二矩形部分55B。热学界面材料55可以由适当导热的材料制造，特别地由硅和基于硅的材料中的至少一个制造。

图7Q图示了图7P的布置的底视图。

在图7R中，图7P的布置可以布置在热沉56之上，使得热学界面材料55可以位于PCB11与热沉56之间。热沉56可以类似于如结合图6J描述的热沉56。

图8图示了半桥电路800的示意图，如其可以例如包括在三相逆变器中，例如图4A至4C的三相逆变器中的一个。半桥电路800可以布置在节点N1与N2之间。半桥电路800可以包括串联连接的开关S1和S2。可以向节点N1和N2施加恒定电势。例如，可以将诸如例如10V、50V、100V、200V、500V或1000V或任何其它适当的电势之类的高电势施加到节点N1并且可以将例如0V的低电势施加到节点N2。开关S1和S2可以以从例如大约1kHz到例如大约100MHz的范围中的频率开关，但是开关频率还可以在该范围之外。这意味着在半桥电路800的操作期间，可以向布置在开关S1与S2之间的节点N3施加变化的电势。节点N3的电势可以在低与高电势之间的范围中变化。

半桥电路800可以例如还实现在用于转换DC电压的电子电路（所谓的DC-DC转换器）中。DC-DC转换器可以用于将电池或可再充电电池提供的DC输入电压转换成匹配于现有连接的电子电路的需求的DC输出电压。DC-DC转换器可以体现为降压转换器，其中输出电压小于输入电压，或者可以体现为升压转换器，其中输出电压大于输入电压。可以将几MHz或更高的频率施加到DC-DC转换器。另外，高达50A或甚至更高的电流可以流过DC-DC转换器。

依照本公开的器件和方法可以提供相比于其它器件的以下效果和/或优点。所列出的效果既不是排他性的也不是限制性的。特别地，依照本公开的器件相比于可能基于绝缘金属衬底（IMS）板和/或热学过孔的器件而言可以是有利的。然而，要指出的是，依照本公开的器件还可以与IMS解决方案和/或热学过孔解决方案组合。

依照本公开的器件可以例如应用于用于马达应用的三相解决方案，但是还可以应用于任何其它无源负载。

依照本公开的器件可以基于可以应用于并联连接的任何数目的器件的可缩放设计。例如，图5R的器件可以通过增加并联连接的MOSFET的数目并且对应地缩放连接到MOSFET的所采用的金属工件来进行修改。

依照本公开的器件可以基于表征作为TOLL封装的MOSFET的类似机械结构的任何类型的SMD封装。

依照本公开的器件可以包括一个或多个热沉以用于冷却包括在器件中的组件。此外，器件的金属工件也可以贡献于器件组件的冷却。特别地，金属工件可以贡献于连接到金属工件的开关器件的冷却。从MOSFET到金属工件的热耗散可以通过MOSFET管脚与金属工件之间的直接连接而最大化。金属工件可以特别地被配置成耗散由于短时间（若干秒）过载而可能出现的热量。

如本文所描述的金属工件可以位于封装管脚（例如TOLL管脚）的顶部上，从而提供改进的电气和热学连接。另外，金属工件可以服务稳定化和实施封装到PCB的机械附接的目的。

金属工件可以充当电气跳线并且可以用作到电池和相位输出的连接点。

由于金属工件可以被配置成承载高电流，因此可以不要求连接到MOSFET的附加高电流迹线。因而，依照本公开的器件可以基于低廉的标准PCB，例如2层2-4Oz铜厚度PCB。所有高电流可以通过金属工件承载，除了可能的电容器连接之外。依照本公开的器件可以提供使用多层PCB的灵活性以便增加所实现的电路的性能。

依照本公开的器件可以提供安装栅极驱动器的可能性，使得到MOSFET的非常短的连接可以是可行的。因而，可以实现低寄生电感和/或改进的开关性能。依照本公开的器件的设计和布局可以导致效率改进和较低的电磁干扰（EMI）。

依照本公开的器件可以提供将电池导线焊接到金属工件的可能性。此外，可以通过金属工件提供相位输出连接，特别地以马达导线可以附接到的平坦铜条的形式。

依照本公开的器件的设计和布局可以提供用于布置可以服务高频电流滤波的旁路陶瓷电容器的增加的区域。电容器可以有效地安装在正和负电池功率平面之间使得可以建立短的可能连接。

依照本公开的器件可以包括可以紧密连接到开关器件的电解电容器。因而，可以减小这些组件之间的可能的寄生电感。减小的寄生电感可以导致改进的DC电压滤波和较低的电压过冲。

依照本公开的器件可以基于PCB布局使得可以减少或完全避免吸收电路或瞬态抑制器的使用。

依照本公开的器件可以提供热沉附接，其提供到开关器件的一致热学界面而没有这些组件之间的空隙。

如本文所描述的金属工件可以提供经由PCB铜顶层与布置在PCB上的封装的改进的热学接触。

依照本公开的器件可以提供使用不同的PCB同层厚度的灵活性以便增加所实现的电路的性能。

依照本公开的器件可以提供使用不同厚度的金属工件的灵活性以便针对所要求的电流进行缩放。

如以上示例中所描述的热沉的附接可以提供附加的热电容。热沉可以经由大面积对接金属工件使得可以降低热电阻并且可以提供有效的冷却。

在IMS解决方案中，安装在IMSPCB上的封装（诸如例如SMD封装，比如TOLL）可能由于IMSPCB上的热学循环而过早地遭受焊料断裂。相比于此，这样的负面效果可以通过使用可以包括更可膨胀的FR-6PCB的依照本公开的器件来减少或避免。

虽然可能已经关于若干实现方式中的仅一个公开了本发明的特定特征或方面，但是这样的特征或方面可以与其它实现方式的一个或多个其它特征或方面组合，如对于任何给定或特定应用而言可能是所期望的和有利的那样。另外，在术语“包含”、“具有”、“带有”或其其它变型使用在详细描述或权利要求中的程度上，这样的术语意图以类似于术语“包括”的方式而是包括性的。而且，术语“示例性”仅仅意指作为示例，而不是最佳或最优的。还要领会到的是，出于简化和便于理解的目的而利用相对于彼此的特定尺寸来图示本文所描绘的特征和/或元件，并且实际的尺寸可以不同于本文所图示的。

尽管已经在本文中图示和描述了具体方面，但是本领域普通技术人员将领会到的是，各种可替换的和/或等同的实现方式可以取代于所示和所描述的具体方面而不脱离于本发明的概念。本申请意图覆盖本文所讨论的具体方面的任何适配或变型。因此，意图在于本发明仅受权利要求及其等同物限制。

Claims (24)

1.一种器件，包括：

第一半导体封装，包括半导体芯片、至少部分地覆盖半导体芯片的包封材料，以及电气耦合到半导体芯片并且从包封材料伸出的接触元件；

印刷电路板，其中第一半导体封装安装在印刷电路板上并且第一半导体封装的接触元件电气耦合到印刷电路板；以及

安装在印刷电路板上并且电气耦合到第一半导体封装的接触元件的第一金属工件。

2.权利要求1的器件，其中第一金属工件被配置成提供第一半导体封装与安装在印刷电路板上的第二半导体封装之间的电气耦合。

3.权利要求1或2的器件，其中第一金属工件被配置成操作为用于在远离第一半导体封装的方向上耗散热量的热沉。

4.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装的接触元件布置在第一金属工件与印刷电路板之间，其中第一金属片被配置成支持第一半导体封装与印刷电路板之间的机械连接。

5.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件与第一半导体封装的接触元件直接接触。

6.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括铜。

7.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件被配置成承载大于100安培的电流。

8.前述权利要求之一的器件，其中印刷电路板没有被配置成承载大于100安培的电流的导电体。

9.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括包含凹陷的金属板。

10.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括金属条。

11.权利要求10的器件，其中金属条包括从金属条的表面伸出的至少一个接触元件，其中第一金属工件通过金属条的接触元件电气耦合到印刷电路板。

12.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括至少一个孔，并且第一金属工件通过延伸通过孔的螺钉附接到印刷电路板。

13.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件包括以u形形式连接的三个平面。

14.前述权利要求之一的器件，其中第一金属工件形成为单片。

15.前述权利要求之一的器件，还包括：

安装在印刷电路板上并且被配置成提供第一半导体封装与电气电源之间的电气耦合的第二金属工件。

16.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装的半导体芯片安装在引线框架上并且第一半导体封装的接触元件包括引线框架的引线。

17.前述权利要求之一的器件，还包括布置在印刷电路板之上的热沉。

18.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装是表面安装器件。

19.前述权利要求之一的器件，其中第一半导体封装被配置成操作为开关器件。

20.前述权利要求之一的器件，其中器件被配置成操作为功率逆变器并且第一金属工件被配置成提供功率逆变器的相出连接。

21.一种器件，包括：

包括凹陷的金属板；

印刷电路板，其中印刷电路板的部分布置在金属板的凹陷中；以及

第一半导体封装，包括半导体芯片、至少部分地覆盖半导体芯片的包封材料以及电气耦合到半导体芯片并且从包封材料伸出的接触元件，

其中第一半导体封装安装在金属板上和布置在金属板的凹陷中的印刷电路板的部分上，并且其中半导体封装的接触元件电气耦合到金属板。

22.权利要求21的器件，还包括：

安装在金属板上和布置在金属板的凹陷中的印刷电路板的部分上的第二半导体封装，其中金属板被配置成提供第一半导体封装与第二半导体封装之间的电气耦合。

23.一种器件，包括：

印刷电路板；

安装在印刷电路板上的第一表面安装开关器件；

安装在印刷电路板上的第二表面安装开关器件；

被配置成提供第一表面安装开关器件与第二表面安装开关器件之间的电气耦合的第一金属工件；以及

被配置成提供电源与第一表面安装开关器件和第二表面安装开关器件中的至少一个之间的电气连接的第二金属工件。

24.权利要求23的器件，其中

第一金属工件包括金属条，并且

第二金属工件包括包含凹陷的金属板，其中印刷电路板的部分布置在凹陷中。