The power module (1) has a flat thick copper substrate (2), a conductive stress relief metal layer (24u) arranged on the thick copper substrate (2), a semiconductor device (22) arranged on the stress relief metal layer (24u) and a coating (30) arranged on the stress relief metal layer (24u), and the semiconductor device (22) is connected with the stress relief metal layer (24u) through the coating (30). The thick copper substrate (2) has a first thick copper layer (14) and a second thick copper layer (18) arranged on the first thick copper layer (14), and the stress relief metal layer (24u) is arranged on the second thick copper layer (18). A part of the semiconductor device (22) is embedded in a stress relieving metal layer (24u) and is fixed. The interface between the semiconductor device (22) and the stress relief metal layer (24u) is integrated by diffusion bonding or solid-phase diffusion bonding. A power module capable of improving the reliability of engagement without increasing thermal resistance is provided.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率模块及其制造方法
本实施方式涉及功率模块及其制造方法。
技术介绍
作为功率模块的一种，以往已知下述功率模块：在包含绝缘栅双极晶体管(IGBT：InsulatedGateBipolarTransistor)那样的功率元件(芯片)的半导体器件外围，用树脂成型。工作状态下，半导体器件发热，因此一般在基板的背面侧配置散热片、散热鳍等散热器而散热，将半导体器件冷却。尤其是近年来，为了低热阻化，基板部的厚铜化正在不断推进。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-195415号公报非专利文献非专利文献1：梨子田典弘、日向裕一朗、堀尾真史，“All-SiC模块技术”，富士电机技报，2012，第85卷，第6号，第403(15)-407(19)页。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，基板的厚铜化中，接合的可靠性堪忧。本实施方式提供能够不增加热阻而提高接合的可靠性的功率模块及其制造方法。用于解决课题的方法根据本实施方式的一个方式，提供一种功率模块，其特征在于，具备平板状的厚铜基板、配置在前述厚铜基板上的导电性的应力缓和金属层和配置在前述应力缓和金属层上的半导体器件，前述半导体器件与前述应力缓和金属层接合。根据本实施方式的另一方式，提供一种功率模块，具备平板状的第1厚铜层、配置在前述第1厚铜层上的绝缘片层、配置在前述绝缘片层上且形成有图案的第2厚铜层、配置在前述第2厚铜层上的第1铝缓和层和配置在前...
【技术保护点】
1.一种功率模块，其特征在于，/n具备平板状的厚铜基板、配置在所述厚铜基板上的导电性的应力缓和金属层、以及配置在所述应力缓和金属层上的半导体器件，/n所述半导体器件与所述应力缓和金属层接合。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 JP 2017-0718801.一种功率模块，其特征在于，
具备平板状的厚铜基板、配置在所述厚铜基板上的导电性的应力缓和金属层、以及配置在所述应力缓和金属层上的半导体器件，
所述半导体器件与所述应力缓和金属层接合。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，
具备配置在所述应力缓和金属层上的镀层，
所述半导体器件隔着所述镀层与所述应力缓和金属层接合。
3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，
具备配置在所述应力缓和金属层上的Ag烧成层，
所述半导体器件隔着所述Ag烧成层与所述应力缓和金属层接合。
4.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，
具备配置在所述镀层上的Ag烧成层，
所述半导体器件隔着所述Ag烧成层和所述镀层与所述应力缓和金属层接合。
5.根据权利要求2或4所述的功率模块，其特征在于，
所述半导体器件的一部分嵌入所述应力缓和金属层或所述镀层并固着。
6.根据权利要求5所述的功率模块，其特征在于，
所述半导体器件与所述应力缓和金属层或所述镀层的接合面是一体化的。
7.根据权利要求6所述的功率模块，其特征在于，
所述半导体器件按所述半导体器件的厚度的1/3～1/2嵌入所述应力缓和金属层或所述镀层而接合。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的功率模块，其特征在于，
所述应力缓和金属层具备第1铝缓和层。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的功率模块，其特征在于，
所述厚铜基板具备第1厚铜层和配置在所述第1厚铜层上的第2厚铜层，
所述应力缓和金属层配置在所述第2厚铜层上。
10.根据权利要求9所述的功率模块，其特征在于，
具备配置在所述第1厚铜层上的绝缘片层，
所述第2厚铜层配置在所述绝缘片层上。
11.根据权利要求9或10所述的功率模块，其特征在于，
具备配置在所述绝缘片层上的第2铝缓和层，
所述第2厚铜层轧制粘接在所述第2铝缓和层上。
12.根据权利要求9或10所述的功率模块，其特征在于，
具备配置在所述绝缘片层上的第2铝缓和层，
所述第2厚铜层使用溅射技术、冷喷技术或熔射技术粘接在所述第2铝缓和层上。
13.根据权利要求9～11中任一项所述的功率模块，其特征在于，
具备冷却器和配置在所述冷却器上的第1热复合物层，
所述厚铜基板隔着所述第1热复合物层配置在所述冷却器上。
14.根据权利要求9～11中任一项所述的功率模块，其特征在于，
具备冷却器、配置在所述冷却器上的焊锡层、银烧成层或扩散接合层，
所述厚铜基板隔着所述焊锡层、所述银烧成层或所述扩散接合层中的任一种配置在所述冷却器上。
15.根据权利要求8所述的功率模块，其特征在于，
具备夹着所述厚铜基板而与所述第1铝缓和层相对地配置的第2铝缓和层。
16.根据权利要求15所述的功率模块，其特征在于，
具备冷却器和配置在所述冷却器上的绝缘片，
所述厚铜基板配置在所述绝缘片上。
17.根据权利要求15所述的功率模块，其特征在于，
具备绝缘基板和配置在所述绝缘基板上的第2热复合物层，
所述厚铜基板配置在所述第2热复合物层上。
18.根据权利要求17所述的功率模块，其特征在于，
具备冷却器和配置在所述冷却器上的第2热复合物层，
所述厚铜基板隔着所述第2热复合物层配置在所述冷却器上。
19.根据权利要求17或18所述的功率模块，其特征在于，所述绝缘基板具备DBC基板、DBA基板、AMB基板或陶瓷基板中的任一种。
20.根据权利要求13、14、16或18中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述冷却器为水冷式或气冷式，用于车载设备。
21.根据权利要求8所述的功率模块，其特征在于，所述第1铝缓和层的厚度具有0.01mm～0.5mm的范围。
22.根据权利要求9～13中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述第2...
【专利技术属性】
技术研发人员：畑野舞子，大塚拓一，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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