具有构造为膜复合物的连接装置的功率组件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有构造为膜复合物的连接装置的功率组件，其带有具有功率半导体器件的衬底和被设计成膜复合物的连接装置，该膜复合物具有绝缘膜和导电膜，它们与功率半导体器件的接触面或与衬底的导体轨迹的接触面连接，其中，膜复合物具有：若干彼此以相同间距延伸的基本狭缝，其中，两个相邻的基本狭缝不具有连续笔直的延伸；和/或第一宽狭缝，其从接触面出发突出超过接触面的边沿；和/或第二宽狭缝，其把导电膜的与接触面形成接触的区段断开为两个不直接彼此导电连接的膜导体轨迹。

【技术实现步骤摘要】
具有构造为膜复合物的连接装置的功率组件
本专利技术说明一种功率组件，其例如用于功率半导体模块中或用作为功率电子系统 的子部件。这种功率组件具有带有导体轨迹的衬底以及布置在其上的功率半导体器件。这 些功率半导体器件彼此或者与导体轨迹借助内部连接装置依据电路地导电连接。
技术介绍
本领域常见的是衬底的例如作为具有陶瓷绝缘材料体以及布置其上的导体轨迹 的衬底的不同设计方案。同样本领域常见功率半导体器件的不同实施方式和组合，尤其是 被设计成功率晶体管往往适用于与功率二极管或功率闸流管连接。此外，连接装置本领域 常见是作为打线接合或交替布置导电和绝缘膜层的膜复合物，其中，通常至少其中一个这 种膜层自身被结构化并且在导电膜层情况下构成膜的膜导体轨迹。 例如DE10355925A1为此成为基本的现有技术，其中，特别地，在此设置的材料锁 合（stoffschliissig)的连接应仅仅示范性理解为烙焊连接。在该专利技术范畴内与之功能相 同的还有其他的材料锁合的连接，例如钎焊、尤其是扩散钎焊或烧结，尤其是加压烧结。 在这种功率组件中，构件(大多数情况下是功率半导体器件）往往至少局部由绝缘 材料包围，如其在DE102007006706A1中公开的那样。然而这种绝缘材料的缺点是其热膨胀 系数明显(例如以一个或两个数量级）超过衬底或功率半导体器件的这种热膨胀系数。因 而，当功率组件在工作中温度升高时，绝缘材料明显更强地膨胀并通过给定条件离开衬底 表面指向地朝向连接装置的方向膨胀。由此，这种连接装置尤其在功率半导体器件的边沿 区域承受强应力。这种应力可能使得功率半导体器件和连接装置之间的相邻的材料锁合的 连接承受强负荷并且降低了连接的疲劳强度。
技术实现思路
基于对上述现有技术的认知，本专利技术任务在于提供一种功率组件，其采用构造为 膜复合物的内部连接装置，其中，降低了膜复合物与衬底或功率半导体器件的接触面的材 料锁合的连接上的负荷。 根据本专利技术该任务通过具有权利要求1的特征的功率组件来解决。优选实施方式 在从属权利要求中说明。 本专利技术说明一种功率组件，其带有：具有导体轨迹的衬底、其上布置的功率半导体 器件和连接装置。该连接装置被设计成膜复合物，其具有电绝缘膜和导电膜，它们区段式地 分别与功率半导体器件的接触面或与衬底的导体轨迹的接触面材料锁合地连接。显然，膜 复合物也可以相应具有若干这种膜，其中，绝缘膜和导电膜相交替。 膜复合物具有若干彼此以相同间距延伸的基本狭缝，其中，两个相邻的基本狭缝 不具有连续笔直的曲线，而是各个基本狭缝在其延伸中具有至少一个间距点，该间距点与 连接基本狭缝角点的直线具有最小间距，该最小间距大于与该方向上相邻的基本狭缝的最 大间距。角点被定义为狭缝的起点和终点。间距点确定为与该直线具有最大间距的点。 备选地或同时，膜复合物具有第一宽狭缝，其从衬底的功率半导体器件或导体轨 迹的接触面出发突出超过该接触面的边沿。 备选地或同时，膜复合物具有第二宽狭缝，其使导电膜的与衬底的功率半导体器 件或导体轨迹的接触面形成接触的区段断开成两个不直接彼此导电连接的子区段(膜导体 轨迹)。 基本狭缝在此和以下应当理解为至少一个膜层的狭缝状的、其长度受限的断开 部，其中，当构成基本狭缝时不会产生边沿间隔。这种基本狭缝例如构造为还借助激光切割 工艺产生的切口。宽狭缝在此和以下应当理解为至少一个膜层的狭缝状的、其长度受限 的断开部，其中，宽狭缝的构造方式自身造成了边沿顺着狭缝延伸的间距。这种宽狭缝例如 由材料蚀除构成并且例如可以借助蚀刻方法或通过激光蚀除构成。 贯穿的狭缝在此和以下应当理解为完全贯穿连接装置的所有膜层的基本或宽 狭缝。膜层的狭缝在此和以下应当理解为完全贯穿仅一个膜层的基本或宽狭缝。 狭缝的各种不同类型共同被描述为狭缝的造型。 填料在此和以下应当理解为例如胶状的绝缘材料，其布置在功率半导体器件的 至少一侧上。填料优选借助灌封方法或镂空版印刷方法布置。 原则上有利的是，在基本狭缝中，间距点与连接角点的直线的间距相当于对应的 相邻狭缝的间距的至少1. 5倍，尤其是至少2倍。 同样通常还有利的是，基本狭缝、第一宽狭缝或第二宽狭缝作为一个造型的狭缝 过渡到另一造型的狭缝中。 另外在此优点还有，当从一个造型的狭缝过渡进入另一造型的狭缝时，这两个狭 缝在过渡点彼此围成夹角。在此，过渡点可以处于一个狭缝末端并且处于另一造型的狭缝 的延伸中，即，不处于另一造型的狭缝的末端。 备选的是，当从一个狭缝进入另一造型的狭缝时，这两个狭缝在过渡点彼此对准。 本专利技术一个优选构造方式在于，若干基本狭缝彼此保持相等间距并且具有各三个 平行区段，其中，第一和第三平行区段布置在假想的直线上，而其上布置有间距点的第二平 行区段相对于其他平行区段保持间隔地平行延伸。 在基本狭缝中还优选的是，这些基本狭缝相应被设计成贯穿的狭缝。相反，在第一 和/或第二宽狭缝中优选的可以是，它们相应被设计成导电膜的仅一个膜层的狭缝。 应当理解，本专利技术不同实施方式可以单独或任意非排他性组合方式实现以达到改 进目的。尤其是只要不脱离本专利技术的范围，之前所述和将要描述的特征不仅能够以给出的 组合方式应用，而且也能够以其他的组合方式应用或者被单独地应用。 【附图说明】 由系统或其中的部分的根据本专利技术连接装置的在图1至图7中所示出的实施例的 如下说明得到本专利技术进一步阐述、有利的细节和特征。在附图中： 图1和图2以侧向剖面图示出不同热条件下的根据本专利技术功率组件的示意性局剖 图； 图3示出根据本专利技术功率组件的示意性俯视图； 图4以俯视图示出根据本专利技术功率组件的示意性局部视图； 图5示出根据本专利技术功率组件的示意性剖面图； 图6示出根据本专利技术功率组件的另一示意性俯视图； 图7以示意性局部视图示出根据本专利技术功率组件。 【具体实施方式】 图1和图2以侧向剖面图示出在不同热条件的情况下穿过根据本专利技术的功率组件 1的示意性局部剖面图。在此示出衬底2的导体轨迹20的上棱边200。两个功率半导体器 件3布置在该导体轨迹20上并且借助连接装置5导电连接。 这些功率半导体器件3例如是两个并联的二极管，尤其是功率二极管。 连接装置在此被构造成由导电和电绝缘的膜50、52组成的膜复合物5。电绝缘膜 52在此在所示区域内未结构化，并且因而连续地构造。导电膜50自身被结构化，其中，该导 电膜50的区段，即膜导体轨迹500在左侧功率半导体器件3背离衬底2的接触面上触点接 通左侧功率半导体器件3。另一区段跨接该接触面与右侧功率半导体器件3的接触面302 之间的区域，与此同时，那里的区段502触点接通接触面302。以这种方式，这两个功率半导 体器件3,更准确地说它们的背离衬底2的接触面302借助导电膜，更准确地说借助膜导体 轨迹500彼此导电连接。 功率半导体器件3的背离衬底2的接触面302与导电膜50的另一膜导体轨迹510 触点接通，其中，导电膜50的这两个膜导体轨迹500、510自身不直接导电连接，更确切地说 是在它们之间构造有第二宽狭缝8。 在功率半导体器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率组件（1），所述功率组件带有：具有导体轨迹（20）的衬底（2）、其上布置的功率半导体器件（3）和构造成膜复合物的连接装置（5），所述膜复合物具有绝缘膜（52）和导电膜（50），所述绝缘膜和导电膜区段式地分别与功率半导体器件（3）的接触面（302）或与所述衬底（2）的导体轨迹（20）的接触面材料锁合地连接，其中，所述膜复合物具有：·若干彼此以相同间距延伸的基本狭缝（6），其中，两个相邻的基本狭缝（60、62）不具有连续笔直的延伸，而是各个基本狭缝（60）在其延伸中具有至少一个间距点（600），所述间距点与连接该基本狭缝的角点（602）的直线具有最小间距（612），所述最小间距大于与在这个方向上相邻的基本狭缝（62）的最大间距（610）；和/或·第一宽狭缝（7），所述第一宽狭缝从接触面（302）出发突出超过该接触面（302）的边沿（306）；和/或·第二宽狭缝（8），所述第二宽狭缝使所述导电膜（50）与接触面（302）形成接触的区段（502）断开成两个不直接彼此导电连接的子区段，所述子区段因而构成膜导体轨迹（500、510）。

【技术特征摘要】
2013.03.20 DE 102013102828.41. 一种功率组件（1)，所述功率组件带有：具有导体轨迹（20)的衬底（2)、其上布置的 功率半导体器件（3)和构造成膜复合物的连接装置（5)，所述膜复合物具有绝缘膜（52)和 导电膜（50)，所述绝缘膜和导电膜区段式地分别与功率半导体器件（3)的接触面（302)或 与所述衬底（2)的导体轨迹（20)的接触面材料锁合地连接，其中，所述膜复合物具有： ?若干彼此以相同间距延伸的基本狭缝（6)，其中，两个相邻的基本狭缝（60、62)不具 有连续笔直的延伸，而是各个基本狭缝（60)在其延伸中具有至少一个间距点（600)，所述 间距点与连接该基本狭缝的角点（602 )的直线具有最小间距（612 )，所述最小间距大于与 在这个方向上相邻的基本狭缝（62)的最大间距（610);和/或 ?第一宽狭缝（7)，所述第一宽狭缝从接触面（302)出发突出超过该接触面（302)的边 沿（306);和/或 ?第二宽狭缝（8)，所述第二宽狭缝使所述导电膜（50)与接触面（302)形成接触的区段 (502)断开成两个不直接彼此导电连接的子区段，所述子区段因而构成膜导体轨迹（500、 510)。2. 根据权利要求1所述的功率组件，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈尔·克莱姆，斯特凡·施米特，乌尔里希·扎格鲍姆，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE