包括两个基板的功率模块及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种制造包括两个基板的功率模块的方法，其中该方法包括：在第一基板上方设置第一厚度的补偿层；在补偿层上方设置第二基板；并且在将第二基板设置到补偿层上之后，将补偿层的厚度从第一厚度减小到第二厚度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种制造包括两个基板的功率模块的方法，其中该方法包括：在第一基板上方设置第一厚度的补偿层；在补偿层上方设置第二基板；并且在将第二基板设置到补偿层上之后，将补偿层的厚度从第一厚度减小到第二厚度。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
包含两块彼此相对基板的常规的功率模块是众所周知的。在这类模块中相对的两 块基板通常形成模块的外层。为了能在较大的模块或设备中适当地处理、加工和安装，应 该尽可能精确地限定模块的尺寸特别是厚度，即模块的总厚度的容差应该限制在给定的阈 值。然而由于基板制造工艺的原因在功率模块中使用的典型基板经常具有相当高的厚度变 化，这种基板厚度的变化导致完成模块总厚度的相当高的变化。 所以，包括两个基板的模块的制造还有可能的改进空间。
技术实现思路
有可能需要提供这样的包括两个基板的功率模块，其中模块具有低的其外形尺寸 的变化。 根据一个示例性的方面，提供了一种制造功率模块（特别是包括两个基板的功率 模块）的方法，其中该方法包括：在第一基板上方设置第一厚度的补偿层；在补偿层上设置 第二基板；并且在于补偿层上设置第二基板之后，减小从第一厚度到第二厚度的补偿层的 厚度。 根据另一个示例性的方面，提供了一种制造功率模块的方法，其中该方法包括： 在底板上布置第一基板；在第一基板上方设置第一厚度的补偿层；在补偿层上设置第二基 板；用非研磨工艺将第一厚度减小到第二厚度。 根据另一个示例性的方面，提供了一种预限定厚度的功率模块，其中该模块包括： 至少包括一个电子电路的第一基板；第二基板；以及厚度补偿层，其可以通过压力从第一 厚度减小到第二厚度； 使用布置在两个基板之间的补偿层可以使得，当以堆叠到彼此之上的方式布置两 个基板时所使用基板的厚度差值能够得到补偿。特别地，模块的层或元件的厚度容差或变 化可以得到补偿，从而改进精度，并且/或者可以增加制造产量。补偿层的使用可以是有利 的，因为可以省略或避免额外的工艺或处理步骤。这类额外的工艺或处理步骤在通常的制 造中可能涉及这样的抛光或磨削，其用于降低使模块的两个基板相互连接或接触的连接层 或间隔件的厚度。特别地，补偿层也可以起到接触层或连接层的作用。特别地，在已经将第 二基板布置或设置在补偿层上之后减小厚度可以允许，第二基板的厚度容差也可以由补偿 层有效地补偿，在将第二基板布置在补偿层上之前将补偿层抛光或磨削到特定厚度的情况 下该补偿可能更困难。 【专利附图】【附图说明】 本专利技术所包括以提供对本专利技术的示例性实施例的进一步了解并且以组成说明书 的一部分的附图，图示了本专利技术的示例性实施例。 在附图中： 图1根据一个示例性实施例，图示了包括电子芯片以及热和电连接的功率模块的 底部基板的三维视图。 图2根据一个示例性实施例，图示了包括底部基板和顶部基板的模块的截面图。 图3图示了图2的具有模制的包封的模块。 图4根据一个示例性实施例，图示了模块的截面图。 图5至图7根据另一个示例性实施例，图示了在实施制造模块的方法的过程中所 获得的结构的截面图。 【具体实施方式】 下面将阐释方法及模块的进一步示例性实施例。应该指出的是，方法的语境中描 述的实施例也可以与模块的实施例相结合，反之亦然。 例如，补偿层可以是厚度补偿层，或者换言之是被调适以补偿布置在补偿层之上 或补偿层之下的层或基板的厚度变化的层。特别地，第一基板可以是底部基板，并且/或者 第二基板可以是顶部基板。特别地，可以相对基板和/或模块的主要表面垂直地测量补偿 层或补偿结构的厚度。特别地，可以在的情况下无磨削并且/或者无抛光并且/或者无研 磨工艺的情况下，执行将补偿层厚度从第一厚度减小到第二厚度。特别应该指出的是，一个 模块中可以使用两个以上的基板。芯片或集成电路可以形成或布置在第一基板中或第一基 板上。 特别地，可以通过压力和/或温度而无需磨削和/或抛光和/或研磨工艺来调适 补偿层，从而可以将厚度从第一厚度减小到第二厚度。所以，可以在无磨削和/或无抛光和 /或无研磨的情况下执行将补偿层厚度减小。特别地，第一基板可以具有第一厚度容差，而 第二基板可以具有第二厚度容差，其中补偿层厚度的减小可以补偿第一和第二基板的厚度 的容差。 特别地，第一基板、补偿层和第二基板可以堆叠到彼此之上，即形成垂直结构。 术语"基板"可以特指由适合于在基板中和/或基板上布置集成电路的层组成的 板状材料、结构或堆叠。基板可以形成包括一个或数个层的层压板。基板可以是具有至少 一个单片地集成的电路部件（如晶体管，二极管）的半导体衬底（诸如硅晶片或芯片）。 术语"补偿层"可以特指任何这样的（分层）结构，其被调适以便或者适合于至 少部分补偿在模块中使用的其他层或部件的厚度变化。特别地，补偿层可以具有这样的厚 度，其在将补偿层沉积或设置在第一基板上后可以被调适以或适合于被调节（例如至少 10% ) 〇 应当指出的是，术语"上方"并不一定意味着一个元件被直接布置或设置在另一个 元件上，而是也包括在两个元件之间设置额外的层或元件。例如，特征"在第一或第二基板 上设置第一厚度的补偿层"的含义包括补偿层被直接安装或设置在第一基板上，还包括在 第一基板和补偿层之间布置额外的层。 特别地，模块可以是功率模块。术语"功率模块"可以特指一种物理结构，其包括 容纳数个功率部件（例如功率半导体器件）的容器，该功率部件可以由该容器（诸如模制 结构）容纳或封装。这类模块可以提供一种简单的方法以便冷却功率部件并且将它们（例 如通过在模块顶部和/或底部的导电并/或导热接触区域）电连接至外电路。关于可用作 功率模块的功率部件或结构或单元的示例可以是开关（金属氧化物半导体场效应晶体管 或者绝缘栅双极型晶体管）、半桥（有两个开关及其对应的二极管的逆变器桥臂）和三相逆 变器。 术语"无研磨工艺"可以特指不研磨材料（例如，通过磨削或抛光）的工艺。然而， 在处理期间移出和/或挤出材料，可能落入"无研磨工艺"的限定内。 术语"泡沫"或"泡沫状的"可以特指一种包括多个空隙或孔洞的材料，该空隙或 孔洞中没有材料并且可以使得使材料可压缩。特别地，使用这种可压缩材料允许可以将补 偿层的第一厚度减小到更低的第二厚度。 根据另一个不例性的方面，提供一种功率模块，其包括：第一基板，包括电子电路； 第二基板；以及厚度补偿层，包括在第一基板和第二基板之间的泡沫材料。 根据方法的一个示例性实施例，通过将盖结构压在第二基板上实现将补偿层厚度 减小。 使用经由盖结构施加到第二基板或补偿层上的压力，可以是无研磨形式的用于减 小补偿层厚度的适合的工艺。 根据方法的另一个示例性实施例，由第一基板和第二基板组成的组中的至少一个 包括陶瓷层。 例如，陶瓷层可以包含A1203或类似的陶瓷材料。陶瓷材料可以是适合的基板材 料；例如，功率模块的基板材料，因为该材料可以适当地导热，并且所以可以在功率模块的 操作过程中显著地增加热耗散。 根据方法的一个示例性实施例，第一基板和/或第二基板包括传导性覆盖层。 特别地，第一基板和/或第二基板可以包括导电层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造包括两个基板的功率模块的方法，所述方法包括：在第一基板上方设置第一厚度的补偿层；在所述补偿层上方设置第二基板；并且在所述第二基板设置在所述补偿层上之后，将所述补偿层的厚度从所述第一厚度减小到第二厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：O·盖特纳，W·哈布莱，A·格雷斯曼，F·温特，C·诺伊吉尔格，I·尼基廷，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE