ITMI20112300A1 - Realizzazione di dispositivi elettronici di tipo dsc tramite inserto distanziatore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione si riferisce all’ambito dell’elettronica. In maggiore dettaglio, la soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione riguarda la realizzazione di dispositivi elettronici di tipo DSC.

In generale, ogni dispositivo elettronico comprende una piastrina (o più) in materiale semiconduttore su cui à ̈ integrato un componente elettronico vero e proprio. La piastrina à ̈ normalmente incapsulata in un contenitore (package) in materiale isolante per essere isolata e protetta dall’ambiente esterno. Il contenitore espone piedini conduttivi, i quali sono accoppiati a corrispondenti terminali conduttivi della piastrina. Ad esempio, tale risultato à ̈ ottenuto tramite un’operazione di stampaggio ad iniezione di materiale plastico.

Nella tecnica nota sono utilizzate svariate tipologie di contenitori, le quali sono selezionate secondo l’ambito di applicazione del dispositivo elettronico.

Ad esempio, il processo di miniaturizzazione (scaling) dei dispositivi elettronici ha portato ad una vasta diffusione di dispositivi elettronici in tecnologia a montaggio superficiale (SMT – Surface-Mounting Technology). In particolare, una tipologia di dispositivi elettronici SMT ha i piedini esposti su una superficie (inferiore) di montaggio del contenitore del dispositivo elettronico su una scheda a circuito stampato (PCB – Printed Circuit Board) – noti nella tecnica con il nome “No-Lead†o “Micro-Lead†.

Inoltre, i dispositivi elettronici SMT possono anche essere dotati di un dissipatore di calore (inferiore) che à ̈ esposto sulla superficie di montaggio per disperdere il calore prodotto dal componente elettronico durante il funzionamento (indicati anche con la sigla EP – Exposed themal Pad).

L’utilizzo di componenti elettronici contraddistinti da un elevato consumo di potenza (ad esempio, componenti elettronici di potenza o unità centrali di elaborazione) ha portato anche allo sviluppo di dispositivi elettronici aventi un ulteriore dissipatore di calore (superiore), questa volta esposto su una superficie libera (superiore) del contenitore opposta alla superficie di montaggio, in modo da disperdere una quantità maggiore di calore prodotto dal componente elettronico (indicati anche con la sigla DSC – Dual Side Cooling).

Una tecnica nota (per la produzione di dispositivi elettronici con dissipazione esclusivamente verso l’alto) prevede di formare il contenitore in modo che la piastrina sia esposta sulla superficie superiore; un dissipatore di calore superiore può essere quindi fissato direttamente sulla superficie esposta della piastrina. Tuttavia, ciò richiede di modificare corrispondenti stampi di iniezione del materiale plastico (con conseguente incremento dei costi di produzione); inoltre, nel dispositivo elettronico così ottenuto la piastrina non à ̈ isolata dall’ambiente esterno. Pertanto, il funzionamento del componente elettronico può risultare influenzato da umidità e corpi estranei (ad esempio, particelle di sporcizia) presenti nell’ambiente esterno che, entrando in contatto con la superficie esposta della piastrina, possono provocare malfunzionamenti del componente elettronico.

Secondo un’ulteriore tecnica nota per la produzione di dispositivi elettronici con dissipazione verso l’alto (inclusi i dispositivi elettronici DSC), il dissipatore di calore superiore à ̈ fissato sulla piastrina prima dell’operazione di stampaggio, in modo che esso sia completamente inglobato nel contenitore al termine della stessa; a questo punto, il contenitore à ̈ lappato fino ad esporre il dissipatore di calore superiore. Tuttavia, questa tecnica comporta uno sforzo meccanico per tutti gli elementi del dispositivo elettronico (piastrina, contenitore, piedini e connessioni meccaniche tra gli stessi) durante la lappatura, il quale può arrivare a danneggiare il dispositivo elettronico e, conseguentemente, compromettere un corretto funzionamento dello stesso (con conseguente riduzione della resa di produzione). Inoltre, essa richiede l’aggiunta dell’operazione di lappatura dei contenitori, e quindi di macchinari necessari per eseguire tale operazione (con conseguente incremento dei costi di produzione).

In termini generali, la soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione si basa sull’idea di utilizzare inserti distanziatori per esporre direttamente i dissipatori di calore.

In particolare, uno o più aspetti di una soluzione in accordo con specifiche forme di realizzazione dell’invenzione sono indicati nelle rivendicazioni indipendenti, con caratteristiche vantaggiose della stessa soluzione che sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, con il cui testo di tutte le rivendicazioni che à ̈ incorporato nella presente alla lettera per riferimento (con qualsiasi caratteristica vantaggiosa fornita con riferimento ad uno specifico aspetto della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione che si applica mutatis mutandis ad ogni altro suo aspetto).

Più specificamente, un aspetto di una soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione fornisce un processo per realizzare dispositivi elettronici di tipo DSC, in cui un primo dissipatore di calore à ̈ disposto a contatto di una superficie interna dello stampo ed un secondo dissipatore di calore à ̈ disposto a contatto di un inserto distanziatore, in modo che entrambi i dissipatori di calore risultino esposti da un corrispondente contenitore.

Una soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione dell’invenzione, come pure ulteriori caratteristiche ed i relativi vantaggi, sarà meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata, data puramente a titolo indicativo e non limitativo, da leggersi congiuntamente alle figure allegate (in cui elementi corrispondenti sono indicati con riferimenti uguali o simili e la loro spiegazione non à ̈ ripetuta per brevità). A tale riguardo, à ̈ espressamente inteso che le figure non sono necessariamente in scala (con alcuni particolari che possono essere esagerati e/o semplificati) e che, a meno d’indicazione contraria, esse sono semplicemente utilizzate per illustrare concettualmente le strutture e le procedure descritte. In particolare:

la FIG.1A e la FIG.1B illustrano una vista schematizzata in prospettiva dall’alto e dal basso, rispettivamente, di un dispositivo elettronico cui la soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione può essere applicata;

le FIGG.2A-2C illustrano schematicamente vari passi di un processo di produzione di tale dispositivo elettronico in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

la FIG.2D illustra schematicamente un passo alternativo del processo di produzione dello stesso dispositivo elettronico in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

la FIGG.2E-2F illustrano schematicamente vari passi del processo di produzione di un diverso dispositivo elettronico in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

le FIGG.3A-3B illustrano schematicamente vari passi di un processo di produzione di una coppia dei dispositivi elettronici delle FIGG.1A-1B in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione;

le FIGG.4A e 4B illustrano schematicamente vari passi di un processo di produzione del dispositivo elettronico delle FIGG.1A-1B in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione; e

le FIGG.5A e 5B illustrano schematicamente vari passi di un processo di produzione di un lotto dei dispositivi elettronici delle FIGG.1A-1B in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione.

Con riferimento alle FIG.1A e FIG.1B congiuntamente, sono illustrate viste schematizzate in prospettiva dall’alto e dal basso, rispettivamente, di un dispositivo elettronico 100 cui la soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione. Il dispositivo elettronico 100 à ̈ di tipo DSC; in particolare, nell’esempio in questione, il dispositivo elettronico 100 à ̈ del tipo SMT No-Lead.

Il dispositivo elettronico 100 comprende un contenitore 105 formato da un corpo isolante (ad esempio, in plastica, resina epossidica o ceramica) di forma sostanzialmente a parallelepipedo. Il contenitore 105 ha due superfici principali, ovverosia una superficie di montaggio 110M (per il montaggio su una PCB, non mostrata nella figura) ed una superficie libera 110F ad essa opposta; la superficie di montaggio 110M e la superficie libera 110F sono separate da quattro superfici laterali 110L.

Il contenitore 105 ha lo scopo di proteggere ed isolare dall’ambiente esterno una piastrina di materiale semiconduttore (o più), non visibile nelle figure, in cui à ̈ integrato un componente elettronico – ad esempio, un transistore MOS di potenza. Al fine di realizzare un percorso elettrico tra la piastrina ed elementi esterni al dispositivo elettronico 100 – con ciò permettendo di connettere il componente elettronico ad altri dispositivi elettronici non mostrati nella figura – vari piedini conduttivi sono esposti dal contenitore 105 – ad esempio, tre piedini di source 115S, un piedino di gate 115G ed un piedino di drain 115D nel caso del transistore MOS; ciascun piedino 115S,115G,115D à ̈ formato da una piazzola (pad) in contatto elettrico con corrispondenti terminali di conduzione della piastrina (come sarà descritto in maggiore dettaglio nel seguito). I piedini di source 115S ed il piedino di gate 115G sono di forma generalmente rettangolare, e sono esposti in parte sulla superficie di montaggio 110M ed in parte su una delle superfici laterali 110L del contenitore 105 (a sinistra ed a destra nella FIG.1A e nella FIG.1B, rispettivamente). Diversamente, il piedino di drain 115D à ̈ esposto solamente sulla superficie di montaggio 110M; il piedino di drain 115D ha una forma generalmente rettangolare, e si estende su circa una metà della superficie di montaggio 110M. Il piedino di drain 115D definisce anche una superficie esposta dal contenitore 105 di un dissipatore di calore inferiore (non visibile nella figura) per la piastrina. Una pluralità di traversine (tie-bar) 120 (usate per sostenere il dissipatore di calore inferiore durante la realizzazione del contenitore 105, come sarà descritto nel seguito della presente, e quindi elettricamente connesse ad esso) sporgono, ad esempio in coppia, su ciascuna superficie laterale 110L del contenitore 105, esclusa la superficie laterale 110L su cui si estendono i piedini 115S e 115G.

Inoltre, un ulteriore pad 130 à ̈ esposto della superficie libera 110F; il pad 130 ha una forma generalmente rettangolare, e si estende su circa una metà della superficie libera 110F. Il pad 130 definisce una superficie esposta dal contenitore 105 di un dissipatore di calore superiore (non visibile nella figura) per la piastrina.

Facendo ora riferimento congiunto alle FIGG.2A-2C, esse illustrano schematicamente i vari passi di un processo di produzione di tale dispositivo elettronico in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

Partendo dalla FIG.2A, un assieme 200 (precursore del dispositivo elettronico desiderato) Ã ̈ disposto in un semistampo inferiore 205a.

L’assieme 200 comprende il dissipatore di calore inferiore indicato con il riferimento 215D (una cui superficie inferiore definisce il terminale di drain 115D), un blocco di piedino 215G e tre blocchi di piedini 215S – dietro il blocco di piedino 215G nelle figure – (le cui superfici inferiori ed esterne definiscono il piedino di gate 115G ed i piedini di source 115S, rispettivamente), la piastrina (indicata con il riferimento 210) montata su una superficie superiore del dissipatore di calore inferiore 215D, ed il dissipatore di calore superiore indicato con il riferimento 230 (una cui superficie superiore definisce il pad 130) montato su una superficie superiore (libera) della piastrina 210. Il dissipatore di calore inferiore 215D à ̈ realizzato in materiale elettricamente e termicamente conduttivo, i blocchi di piedini 215S ed il blocco di piedino 215G sono realizzati in materiale elettricamente conduttivo, ed il dissipatore di calore superiore 230 à ̈ realizzato in materiale termicamente conduttivo (ad esempio, tutti in materiale metallico come rame). Il dissipatore di calore inferiore 215D, i blocchi di piedini 215S ed il blocco di piedino 215G (e quindi anche il piedino di drain, i piedini di source ed il piedino di gate, rispettivamente) sono elettricamente accoppiati a corrispondenti terminali di conduzione (non mostrati nelle figure) della piastrina 210. Ad esempio, il dissipatore di calore inferiore 215D à ̈ direttamente accoppiato ad un terminale di drain della piastrina 210, mentre i blocchi di piedini 215S e 215G sono accoppiati ad un terminale di source e ad un terminale di gate della piastrina 210, rispettivamente, tramite fili di collegamento 235 (con una tecnica nota come collegamento a fili, o wire bonding). Inoltre, anche il dissipatore di calore superiore 230 può essere elettricamente accoppiato al terminale di source del componente elettronico (e quindi anche ai blocchi di piedino 215S).

L’assieme 200 à ̈ disposto nel semistampo inferiore 205a con la superficie inferiore del dissipatore di calore inferiore 215D a contatto di una corrispondente superficie interna (superiore) del semistampo inferiore 205a. Nella particolare forma di realizzazione in questione (in cui il dispositivo elettronico à ̈ di tipo No-Lead), anche la superficie inferiore dei blocchi di piedini 215S e 215G à ̈ disposta a contatto della stessa superficie interna del semistampo inferiore 205a.

Passando alla FIG.2B, un semistampo superiore 205b à ̈ accoppiato al semistampo inferiore 205a per formare uno stampo completo (indicato semplicemente con il riferimento 205), al cui interno à ̈ racchiuso l’assieme 200. Nella particolare forma di realizzazione in questione, una cavità interna del semistampo superiore 205b ha una sezione trasversale coniugata all’assieme 200, per cui una superficie esterna laterale dei blocchi di piedini 215S e 215G sono a contatto con superfici laterali interne del semistampo superiore 205b.

Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, un inserto distanziatore 240 à ̈ disposto all’interno del semistampo superiore 205b. L’inserto distanziatore 240 ha una forma coniugata alla cavità interna del semistampo superiore 205b, ed un’altezza corrispondente ad una differenza tra la profondità della cavità interna del semistampo superiore 205b e l’altezza dell’assieme 200. Di conseguenza, nello stampo 205 si forma una cavità 255 (ad altezza ridotta) adattata all’altezza dell’assieme 200. Pertanto, quando il semistampo superiore 205b à ̈ accoppiato al semistampo inferiore 205a, l’inserto distanziatore 240 risulta a contatto di una superficie libera (superiore) del dissipatore di calore superiore 230.

A questo punto, un materiale isolante sostanzialmente in fase liquida (ad esempio, un polimero liquefatto, indicato concettualmente in FIG.2B da una freccia) à ̈ iniettato nella cavità 255 attraverso un ugello 260 dello stampo 205. Nella particolare forma di realizzazione in questione, l’ugello 260 à ̈ formato in parte sul semistampo inferiore 205a ed in parte sul semistampo superiore 205b, in modo che, quando i due semistampi 205a e 205b sono accoppiati tra loro, l’ugello 260 risulti completo.

Successivamente, il materiale isolante à ̈ portato dalla fase liquida alla fase solida (ad esempio, raffreddando lo stampo nel caso in cui il materiale isolante sia in fase liquida a temperature superiori alla temperatura ambiente).

Infine, i semistampi 205a e 205b sono disaccoppiati l’uno dall’altro ed il dispositivo elettronico risultante 100, mostrato in sezione trasversale in FIG.2C, à ̈ rimosso; come si può notare, il materiale isolante solidificato forma il contenitore 105 che ingloba l’assieme 200. Inoltre, la superficie inferiore del dissipatore di calore inferiore 215D à ̈ esposta dalla superficie di montaggio 110M dal contenitore 105 per definire il piedino di drain 115D; nella particolare forma di realizzazione in questione, i blocchi di piedini 215S e 215D sono anche essi esposti dalla superficie di montaggio 110M e dalla corrispondente superficie laterale 110L del contenitore 105 per definire i piedini di source (non visibili nella figura) ed il piedino di gate 115G, rispettivamente.

Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, allo stesso tempo la superficie superiore del dissipatore di calore superiore 230 à ̈ esposta dalla superficie libera 110F dal contenitore 105 per definire il pad 130.

Ciò consente di utilizzare lo stampo già esistente, con conseguente riduzione dei costi di produzione.

Inoltre, in questo modo la piastrina 210 à ̈ completamente inglobata nel contenitore 105, per cui il funzionamento del suo componente elettronico non à ̈ influenzato (o lo à ̈ solo limitatamente) da umidità e corpi estranei presenti nell’ambiente esterno che potrebbero provocare malfunzionamenti del componente elettronico.

Tale risultato à ̈ ottenuto senza richiedere alcuna operazione di lappatura del contenitore 105 che sottopone gli elementi del dispositivo elettronico 100 a sforzi meccanici che potrebbero danneggiare i l dispositivo elettronico 100 e, conseguentemente, compromettere un corretto funzionamento dello stesso (con conseguente incremento della resa di produzione).

Inoltre, in questo modo non sono richiesti i macchinari necessari per eseguire tale operazione (con conseguente riduzione dei costi di produzione).

La specifica forma di realizzazione dell’invenzione sopra descritta offre ulteriori vantaggi.

In particolare, l’intero distanziatore à ̈ preferibilmente realizzato in materiale elastico (ad esempio, in gomma resistente al calore).

L’elasticità dell’inserto distanziatore evita di sottoporre l’assieme elettronico a schiacciamento durante l’accoppiamento dei semistampi. Inoltre, l’inserto distanziatore si adatta alla superficie esposta del dissipatore di calore 230, garantendo una completa esposizione del corrispondente pad sulla superficie libera 110F del contenitore 105. Ciò consente anche di compensare eventuali imprecisioni nel parallelismo degli elementi che compongono l’assieme.

Un passo alternativo del processo di produzione dello stesso dispositivo elettronico in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ illustrato nella FIG.2D.

In questo caso, à ̈ utilizzato un diverso semistampo superiore 205b’, la cui cavità interna ha una sezione trasversale più larga dell’assieme 200, per cui i blocchi di piedini 215S e 215G sono distanziati da superfici laterali interne del semistampo superiore 205b’.

Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, all’interno del semistampo superiore 205b’ à ̈ disposto un diverso inserto distanziatore 240’. L’inserto distanziatore 240’ comprende una porzione principale 240A con una forma coniugata alla cavità interna del semistampo superiore 205b, ed un’altezza corrispondente ad una differenza tra la profondità della cavità interna del semistampo superiore 205b e l’altezza dell’assieme 200. Una porzione laterale 240B si estende da un bordo della porzione principale 240A sino a raggiungere il semistampo inferiore 205a. La porzione laterale 240B à ̈ disegnata per essere a contatto della superficie esterna laterale dei blocchi di piedini 215S e 215G. In aggiunta, l’inserto distanziatore 240’ può essere provvisto di un foro passante 265 che à ̈ allineato all’ugello 260 di iniezione del materiale isolante quando i due semistampi sono accoppiati tra loro.

Ciò consente di utilizzare lo stampo già esistente anche per produrre dispositivi elettronici con ingombro minore, con conseguente riduzione dei costi di produzione.

Vari passi del processo di produzione di un diverso dispositivo elettronico in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione sono illustrati nelle FIGG.2E-2F.

Partendo dalla FIG.2E, in questo caso à ̈ utilizzato lo stesso semistampo superiore 205b (con sezione trasversale coniugata all’assieme 200), ma un diverso inserto distanziatore 240’’. L’inserto distanziatore 240’’ comprende la stessa porzione principale 240A ma una diversa porzione laterale 240B’. La porzione laterale 240B’ si estende dalla porzione principale 204A sino a raggiungere il semistampo inferiore 205a, ad accezione dei punti in cui sono previsti i blocchi di piedini 215S,215G; in questi punti, la porzione laterale 240B raggiunge invece una superficie superiore dei blocchi di piedini 215S e 215G.

Di conseguenza, dopo che il materiale isolante à ̈ stato iniettato e solidificato, quando i semistampi 205a e 205b sono disaccoppiati l’uno dall’altro à ̈ ottenuto un diverso dispositivo elettronico 100’; in questo caso, il materiale isolante solidificato forma un contenitore 105’ che ingloba l’assieme 200, ma con i blocchi di piedini 215S,215G che ora sporgono lateralmente dal contenitore 105’.

Facendo ora riferimento congiunto alle FIGG.3A-3B, esse illustrano schematicamente vari passi di un processo di produzione di una coppia dei dispositivi elettronici delle FIGG.1A-1B in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione;

Partendo dalla FIG.3A, in questo caso su un unico semistampo inferiore 305a à ̈ disposta una coppia degli assiemi sopra descritti, differenziati aggiungendo i suffissi a e b ai loro riferimenti ed a quelli dei corrispondenti componenti. Gli assiemi 200a e 200b sono uniti tra loro tramite due giunti sacrificali 310, ciascuno dei quali collega tra loro corrispondenti traversine 120a e 120b opposte ai blocchi di piedino 215Sa,215Sb e 215Ga,215Gb.

Passando alla FIG.3B, un unico semistampo superiore 305b à ̈ accoppiato al semistampo inferiore 305a per formare uno stampo completo (indicato semplicemente con il riferimento 305), al cui interno sono racchiusi entrambi gli assiemi 200a e 200b (con una cavità interna del semistampo superiore 305b che ha una sezione trasversale coniugata alla coppia di assiemi 200a e 200b, per cui una superficie esterna laterale dei blocchi di piedini 215Sa,215Ga e 215Sb,215Gb sono a contatto con superfici laterali interne del semistampo superiore 305b).

Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, un unico inserto distanziatore 340 à ̈ disposto all’interno del semistampo superiore 305b. L’inserto distanziatore 340 comprende una porzione principale 340A con una forma coniugata alla cavità interna del semistampo superiore 305b, ed un’altezza corrispondente ad una differenza tra la profondità della cavità interna del semistampo superiore 305b e l’altezza degli assiemi 200a,200b. Un setto 340C si estende da una regione centrale della porzione principale 340A sino a raggiungere il semistampo inferiore 305a, ad eccezione dei punti in cui sono previsti i giunti sacrificali 310; in questi punti, il setto 340C raggiunge invece una superficie superiore dei giunti sacrificali 310. Come sopra, nello stampo 305 si forma una cavità 355, con la porzione principale 340A dell’inserto distanziatore 340 a contatto delle superfici libere (superiori) dei dissipatori di calore superiori 230a,230b.

A questo punto, il materiale isolante in fase liquida à ̈ iniettato nella cavità 355 attraverso un ugello 360a ed un ugello 360b dello stampo 305, in corrispondenza dell’assieme 200a e 200b, rispettivamente. Successivamente, il materiale isolante à ̈ portato alla fase solida, ed i semistampi 305a e 305b sono disaccoppiati l’uno dall’altro in modo da ottenere due dispositivi elettronici con rispettivi contenitori (indicati con i riferimenti 100a,100b e 105a,150b, rispettivamente), i quali sono uniti tra loro tramite i giunti sacrificali 310.

A questo punto, i giunti sacrificali 310 sono rimossi tagliandoli (come mostrato in figura tramite corrispondenti linee tratteggiate), in modo da separare i due dispositivi elettronici 100a e 100b.

Il processo di produzione di dispositivi elettronici appena descritto consente di produrre contemporaneamente i due dispositivi elettronici 100a 100b ad ogni esecuzione dello stesso.

Facendo ora riferimento congiunto alle FIGG.4A-4B, esse illustrano schematicamente vari passi di un processo di produzione del dispositivo elettronico delle FIGG.1A-1B in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione.

Nella FIG.4A un elemento protettivo, come un foglio di protezione 405a in un materiale resistente al calore (ad esempio, un foglio in politetrafluoroetilene, meglio noto come Teflon®) à ̈ interposto tra la superficie superiore del semistampo inferiore 205a e la superficie inferiore dell’assieme 200 – ovverosia, a contatto con le superfici inferiori dei blocchi di piedino 215S e 215G e del dissipatore di calore inferiore 215D. Passando alla FIG.4B, un ulteriore foglio di protezione 405b può essere interposto tra la superficie superiore dell’assieme 200 e la superficie inferiore dell’inserto distanziatore 240 e lateralmente tra la superficie interna laterale del semistampo superiore 205b e la superficie laterale del dissipatore di calore superiore 230 e dei blocchi di piedino 215S e 215G. Il processo di produzione continua quindi come sopra descritto.

Tale processo di produzione à ̈ particolarmente adatto a sistemi di produzione industriale altamente automatizzati adatti a grandi volumi di produzione. Infatti, i fogli di protezione 405a e 405b permettono di ridurre un consumo dell’inserto distanziatore 240 (dovuto alla compressione dello stesso da parte dello stampo) e, allo stesso tempo, impediscono un contatto diretto tra lo stampo ed il materiale isolante. In questo modo, à ̈ possibile ridurre sostanzialmente un frequenza ed una durata di interventi di manutenzione e pulizia dello stampo. Infatti, eventuali residui di materiale isolante rimangono associati ai fogli di protezione 405a e 405b (anziché alle superfici interne dei semistampi 205a e 205b) dai quali possono essere facilmente ed economicamente rimossi (ad esempio, semplicemente sostituendo tali fogli di protezione 405a e 405b).

Facendo ora riferimento congiunto alle FIGG.5A-5B, esse illustrano schematicamente vari passi di un processo di produzione di un lotto dei dispositivi elettronici delle FIGG.1A-1B in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione.

Partendo dalla FIG.5A, un lotto di assiemi (ciascuno indicato con lo stesso riferimento 200) hanno rispettivi blocchi di piedino di source 215S, blocco di piedini di gate 215G e dissipatore di calore inferiore 215D connessi ad una struttura di supporto (leadframe) 503 tramite rispettivi giunti sacrificali 510.

Passando alla FIG.5B, la leadframe 503 Ã ̈ disposta in una matrice di semistampi inferiori 505a che comprende un numero di semistampi inferiori (indicati con lo stesso riferimento 205a) uguale a quello degli assiemi 200; come sopra, ogni assieme 200 Ã ̈ disposto su un corrispondente semistampo inferiore 205a.

Una matrice di semistampi superiori 505b à ̈ accoppiata alla matrice di semistampi inferiori 505a. La matrice di semistampi superiori 505b comprende lo stesso numero di semistampi superiori (indicati con lo stesso riferimento 205b), in modo da formare corrispondenti stampi completi (indicati con lo stesso riferimento 205), ciascuno dei quali alloggia uno degli assiemi 200. Inoltre, una matrice di inserti distanziatori 540 comprende lo stesso numero di inserti distanziatori (indicati con lo stesso riferimento 240), ciascuno dei quali à ̈ disposto all’interno di un corrispondente semistampo superiore 205b.

Il processo di produzione continua quindi esattamente come sopra, in parallelo per tutti gli stampi 205, in modo da ottenere lo stesso numero di dispositivi elettronici (non mostrati nella figura), i quali sono uniti tra loro tramite corrispondenti giunti sacrificali. A questo punto, i giunti sacrificali sono rimossi tagliandoli, in modo da separare ciascun dispositivo elettronico 100 dalla leadframe 503.

Il processo di produzione di dispositivi elettronici appena descritto consente di produrre contemporaneamente un numero elevato di dispositivi elettronici ad ogni esecuzione dello stesso.

Anche in questo caso, à ̈ possibile disporre più assiemi in ciascuno stampo ed utilizzare i fogli di protezione superiori ed inferiori (in questo caso adatti a ricoprire ciascuno stampo delle matrici di semistampi superiore ed inferiore, rispettivamente) in modo analogo a quanto precedentemente descritto.

Naturalmente, al fine di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, un tecnico del ramo potrà apportare alla soluzione sopra descritta numerose modifiche e varianti logiche e/o fisiche. Più specificamente, sebbene tale soluzione sia stata descritta con un certo livello di dettaglio con riferimento ad una o più sue forme di realizzazione, à ̈ chiaro che varie omissioni, sostituzioni e cambiamenti nella forma e nei dettagli così come altre forme di realizzazione sono possibili. In particolare, diverse forme di realizzazione dell’invenzione possono essere messe in pratica anche senza gli specifici dettagli (come i valori numerici) esposti nella precedente descrizione per fornire una loro più completa comprensione; al contrario, caratteristiche ben note possono essere state omesse o semplificate al fine di non oscurare la descrizione con particolari non necessari. Inoltre, à ̈ espressamente inteso che specifici elementi e/o passi di processo descritti in relazione ad ogni forma di realizzazione della soluzione presentata possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione come una normale scelta di progetto. In ogni caso, i termini includere, comprendere, avere e contenere (e qualsiasi loro forma) dovrebbero essere intesi con un significato aperto e non esauriente (ossia, non limitato agli elementi recitati), i termini basato su, dipendente da, in accordo con, secondo, funzione di (e qualsiasi loro forma) dovrebbero essere intesi con un rapporto non esclusivo (ossia, con eventuali ulteriore variabili coinvolte) ed il termine uno/una dovrebbe essere inteso come uno o più elementi (a meno di espressa indicazione contraria).

Ad esempio, una forma di realizzazione della presente invenzione propone un processo per produrre dispositivi elettronici di tipo DSC (di qualsiasi tipo). Il processo comprende i seguenti passi. In ciascuno di un insieme di (uno o più) stampi à ̈ disposto almeno un assieme; l’assieme comprende un primo dissipatore di calore (di qualsiasi tipo, forma e dimensione), almeno una piastrina in materiale semiconduttore montata sul primo dissipatore di calore (in cui à ̈ integrato un qualsiasi circuito), un secondo dissipatore di calore (di qualsiasi tipo, forma e dimensione) montato su detta almeno una piastrina ed una pluralità di blocchi di piedino (in qualsiasi numero e di qualsiasi tipo, forma e dimensione) collegati elettricamente a detta almeno una piastrina. il primo dissipatore di calore ha una superficie esterna a contatto di una prima superficie interna dello stampo. Ogni stampo à ̈ riempito con materiale isolante allo stato liquido (di qualsiasi tipo). Il materiale isolante à ̈ solidificato (in qualsiasi modo – ad esempio, termicamente o chimicamente). Un dispositivo elettronico risultante à ̈ estratto da ciascuno stampo; il materiale plastico solidificato forma un contenitore di protezione di detta almeno una piastrina. Il quale espone la superficie esterna del primo dissipatore di calore. Nella soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione, un inserto distanziatore (di qualsiasi tipo, vedi sotto) à ̈ disposto in ogni stampo a contatto di una superficie esterna del secondo dissipatore di calore prima di riempire lo stampo con il materiale isolante, al fine di ottenere la superficie esterna del secondo dissipatore di calore esposta dal contenitore quando il corrispondente dispositivo elettronico à ̈ estratto dallo stampo.

Comunque, considerazioni analoghe si applicano se la stessa soluzione à ̈ implementata con un processo equivalente (usando passi simili con le stesse funzioni di più passi o loro porzioni, rimovendo alcuni passi non essenziali, o aggiungendo ulteriori passi opzionali); inoltre, i passi possono essere eseguiti in ordine diverso, in parallelo o sovrapposti (almeno in parte).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre un inserto distanziatore in ogni stampo comprende disporre un inserto distanziatore deformabile nello stampo.

Comunque, l’uso di un inserto distanziatore rigido non à ̈ escluso.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre un inserto distanziatore deformabile nello stampo comprende disporre un inserto distanziatore elastico nello stampo (in qualsiasi materiale, ad esempio, silicone, neoprene).

Comunque, l’uso di un inserto distanziatore che si deforma plasticamente non à ̈ escluso.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi, almeno un assieme comprende disporre una superficie esterna di ciascun blocco di piedino a contatto della prima superficie interna dello stampo, al fine di ottenere la superficie esterna di ciascun blocco di piedino esposta dal contenitore quando il corrispondente dispositivo elettronico à ̈ estratto dallo stampo.

Comunque, la stessa soluzione si può applicare anche a dispositivi elettronici di altro tipo (ad esempio, con terminali ad ala di gabbiano, o anche non a montaggio superficiale).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre un inserto distanziatore nello stampo comprende disporre l’inserto distanziatore con una porzione principale a contatto della superficie esterna del secondo dissipatore di calore ed una porzione laterale sporgente dalla porzione principale verso il primo dissipatore di calore a contatto di un’ulteriore superficie esterna di ciascun piedino, al fine di ottenere l’ulteriore superficie esterna di ciascun piedino esposta dal contenitore quando il corrispondente dispositivo elettronico à ̈ estratto dallo stampo.

Comunque, à ̈ possibile utilizzare un inserto distanziatore di qualsiasi forma (ad esempio, con un numero qualsiasi di porzioni porgenti verso il basso, al limite nessuna) e/o tipo (ad esempio, composto da più parti separate).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi, almeno un assieme comprende disporre in ciascuno stampo una pluralità di assiemi; inoltre, il passo di disporre un inserto distanziatore in ogni stampo comprende disporre l’inserto distanziatore nello stampo a contatto della superficie esterna del secondo dissipatore di calore di ciascuno degli assiemi prima di riempire lo stampo con il materiale isolante.

Comunque, à ̈ possibile disporre un numero qualsiasi (≥2) di assiemi in ogni stampo; al contrario, à ̈ anche possibile disporre un singolo assieme in ogni stampo.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi, almeno un assieme comprende interporre almeno un foglio di protezione rimovibile tra l’almeno un assieme ed il corrispondente stampo.

Comunque, i fogli di protezione possono avere una qualsiasi forma, dimensione e/o essere realizzati in qualsiasi altro materiale (anche non resistente al calore quando il materiale isolante à ̈ solidificato chimicamente).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di interporre almeno un foglio di protezione rimovibile tra l’almeno un assieme ed il corrispondente stampo comprende disporre un primo foglio di protezione rimovibile in un primo semistampo dello stampo, e disporre un secondo foglio di protezione rimovibile in un secondo semi-stampo dello stampo.

Comunque, i fogli di protezione possono essere in numero qualsiasi (anche uno solo).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi, almeno un assieme à ̈ eseguito simultaneamente per una pluralità di stampi; ciò à ̈ ottenuto tramite le operazioni di disporre i corrispondenti assiemi su primi semistampi dei corrispondenti stampi inclusi in una prima matrice comune, e ricoprire gli assiemi con secondi semistampi dei corrispondenti stampi inclusi in una seconda matrice comune.

Comunque, gli assiemi possono essere disposti nei corrispondenti stampi in altro modo, anche in successione (ad esempio, tramite una testa di pick-and-place).

In una forma di realizzazione dell’invenzione, il passo di disporre i corrispondenti assiemi su primi semistampi dei corrispondenti stampi inclusi in una prima matrice comune comprende disporre una leadframe comune sulla struttura di supporto; la leadframe comprende i corrispondenti primi dissipatori di calore ed i corrispondenti blocchi di piedino.

Comunque, gli assiemi possono essere montati su una diversa struttura, o possono anche essere completamente separati tra loro.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un processo per produrre dispositivi elettronici di tipo DSC (100; 100’), il processo comprendendo i passi di: disporre, in ciascuno di un insieme di stampi (205a,205b; 305a,305b), almeno un assieme (200) comprendente un primo dissipatore di calore (215D), almeno una piastrina (210) in materiale semiconduttore montata sul primo dissipatore di calore, un secondo dissipatore di calore (230) montato su detta almeno una piastrina ed una pluralità di blocchi di piedino (215S, 215G, 215D) collegati elettricamente a detta almeno una piastrina, il primo dissipatore di calore avendo una superficie esterna (115D) a contatto di una prima superficie interna dello stampo, riempire ogni stampo con materiale isolante allo stato liquido, solidificare il materiale isolante, ed estrarre un dispositivo elettronico (100; 100’) risultante da ciascuno stampo, il materiale plastico solidificato formando un contenitore (105) di protezione di detta almeno una piastrina che espone la superficie esterna del primo dissipatore di calore, caratterizzato da disporre un inserto distanziatore (240; 240’; 240’’; 340) in ogni stampo a contatto di una superficie esterna (130) del secondo dissipatore di calore prima di riempire lo stampo con il materiale isolante per ottenere la superficie esterna del secondo dissipatore di calore esposta dal contenitore quando il corrispondente dispositivo elettronico à ̈ estratto dallo stampo.
2. 2. Il processo in accordo con la rivendicazione 1, in cui il passo di disporre un inserto distanziatore (240; 240’; 240’’; 340) in ogni stampo (205a,205b; 305a,305b) comprende: disporre un inserto distanziatore deformabile (240; 240’; 240’’) nello stampo.
3. 3. Il processo in accordo con la rivendicazione 2, in cui il passo di disporre un inserto distanziatore (240; 240’; 240’’) deformabile nello stampo (205a,205b; 305a,305b) comprende: disporre un inserto distanziatore elastico (240; 240’; 240’’) nello stampo.
4. 4. Il processo in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi (205a,205b; 305a,305b), almeno un assieme (200) comprende: disporre una superficie esterna (115S, 115G) di ciascun blocco di piedino (215S, 215G) a contatto della prima superficie interna dello stampo (205a,205b; 305a,305b) per ottenere la superficie esterna di ciascun blocco di piedino esposta dal contenitore (105) quando il corrispondente dispositivo elettronico (100; 100’) à ̈ estratto dallo stampo.
5. 5. Il processo in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il passo di disporre un inserto distanziatore (240; 240’; 240’’; 340) nello stampo comprende (205a,205b; 305a,305b): disporre l’inserto distanziatore con una porzione principale (240A) a contatto della superficie esterna del secondo dissipatore di calore ed una porzione laterale (240B; 240B’’) sporgente dalla porzione principale verso il primo dissipatore di calore (215) a contatto di un’ulteriore superficie esterna di ciascun piedino per ottenere l’ulteriore superficie esterna di ciascun piedino esposta dal contenitore quando il corrispondente dispositivo elettronico à ̈ estratto dallo stampo.
6. 6. Il processo in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi (205a,205b; 305a,305b), almeno un assieme (200) comprende disporre in ciascuno stampo una pluralità di assiemi, ed in cui il passo di disporre un inserto distanziatore (240; 240’; 240’’; 340) in ogni stampo comprende disporre l’inserto distanziatore nello stampo a contatto della superficie esterna (130) del secondo dissipatore di calore (230) di ciascuno degli assiemi prima di riempire lo stampo con il materiale isolante.
7. 7. Il processo in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi (205a,205b; 305a,305b), almeno un assieme (200) comprende: interporre ameno un foglio di protezione rimovibile (405a, 405b) tra l’almeno un assieme ed il corrispondente stampo.
8. 8. Il processo in accordo con la rivendicazione 7, in cui il passo di interporre almeno un foglio di protezione rimovibile (405a, 405b) tra l’almeno un assieme (200) ed il corrispondente stampo comprende: disporre un primo foglio di protezione rimovibile (405a) in un primo semistampo dello stampo, e disporre un secondo foglio di protezione rimovibile (405b) in un secondo semistampo dello stampo.
9. 9. Il processo in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il passo di disporre, in ciascuno di un insieme di stampi (205a,205b; 305a,305b), almeno un assieme (200) à ̈ eseguito simultaneamente per una pluralità di stampi tramite: disporre i corrispondenti assiemi su primi semistampi (205a) dei corrispondenti stampi inclusi in una prima matrice comune (505a), e ricoprire gli assiemi con secondi semistampi (205b) dei corrispondenti stampi inclusi in una seconda matrice comune (505b).
10. 10. Il processo in accordo con la rivendicazione 9, in cui il passo di disporre i corrispondenti assiemi (200) su primi semistampi (205a) dei corrispondenti stampi inclusi in una prima matrice comune (505a) comprende: disporre una leadframe (503) comune sulla prima matrice comune, la leadframe comprendendo i corrispondenti primi dissipatori di calore (215D) ed i corrispondenti blocchi di piedino (215S, 215G).