用于生产功率半导体模块的方法和功率半导体模块技术

本发明专利技术涉及一种用于生产功率半导体模块的方法和功率半导体模块，所述方法具有以下处理步骤：a)提供功率半导体布置，所述功率半导体布置具有基底和功率半导体部件，b)提供压花膜复合物，其中所述压花膜复合物被压花，使得在所述膜复合物的第一膜连接区域的法线方向上，所述第一膜连接区域被布置在第一高度水平处，第二膜连接区域被布置在高于所述第一高度水平的第二高度水平处，c)将导电粘合剂布置在所述压花膜复合物的所述第一膜连接区域和第二膜连接区域上，并且/或者布置在第一导体轨道和第二功率端子上，d)将所述压花膜复合物布置在所述基底上，使得粘合剂的第一部分与所述第一膜连接区域和第一导体轨道机械接触，并且粘合剂的第二部分与所述第二膜连接区域和第二功率端子机械接触，e)使粘合剂硬化。

【技术实现步骤摘要】
用于生产功率半导体模块的方法和功率半导体模块
本专利技术涉及一种用于生产功率半导体模块的方法和功率半导体模块。
技术介绍
DE102013104949B3公开了一种功率半导体模块，该功率半导体模块具有基底、功率半导体部件和膜复合物，其中膜复合物通过压力烧结连接以导电方式连接到功率半导体部件和基底。压力烧结连接的产生在技术上是复杂的，因为它需要对待相互连接的元件施加压力和温度。此外，高加压负荷会损坏功率半导体部件，并且例如在DCB基底或AMB基底的情况下，损坏基底的陶瓷层。
技术实现思路
本专利技术的目的是创造一种用于生产功率半导体模块的高效方法，以及一种可以被高效生产的功率半导体模块。该目的通过一种用于生产功率半导体模块的方法来实现，该方法具有以下处理步骤：a)提供功率半导体组件，该功率半导体组件具有：基底，该基底具有不导电绝缘层，在该不导电绝缘层的第一主侧上布置有第一导体轨道和第二导体轨道；和功率半导体部件，该功率半导体部件布置在基底的第二导体轨道上，并且该功率半导体部件在其面向第二导体轨道的第一主侧上具有第一功率端子，并且在其背对第二导体轨道的第二主侧上具有第二功率端子，第一功率端子以导电方式连接到第二导体轨道，b)提供压花膜复合物，该压花膜复合物具有不导电的第一膜和被布置在该第一膜上的导电的第二结构化膜，其中第二膜被结构化，使得所述膜具有第一膜连接区域和与第一膜连接区域分开布置的第二膜连接区域，其中压花膜复合物被压花，使得在第一膜连接区域的法线方向上，第一膜连接区域被布置在第一高度水平处，第二膜连接区域被布置在高于第一高度水平的第二高度水平处，c)将导电粘合剂布置在压花膜复合物的第一膜连接区域和第二膜连接区域上，并且/或者布置在第一导体轨道和第二功率端子上，d)将压花膜复合物布置在基底上，使得粘合剂的第一部分与第一膜连接区域和第一导体轨道机械接触，并且粘合剂的第二部分与第二膜连接区域和第二功率端子机械接触，e)使粘合剂硬化。此外，该目的通过一种功率半导体模块来实现，该功率半导体模块具有：基底，该基底具有不导电绝缘层，在不导电绝缘层的第一主侧上布置有第一导体轨道和第二导体轨道；和功率半导体部件，该功率半导体部件被布置在基底的第二导体轨道上，并且在该功率半导体部件的面向第二导体轨道的第一主侧上具有第一功率端子，在该功率半导体部件的背对第二导体轨道的第二主侧上具有第二功率端子，其中第一功率端子以导电方式连接到第二导体轨道；并且所述功率半导体模块具有压花膜复合物，该压花膜复合物具有不导电的第一膜和被布置在该第一膜上的导电的结构化第二膜，其中第二膜被结构化，使得所述膜具有第一膜连接区域和与第一膜连接区域分开布置的第二膜连接区域，其中压花膜复合物被压花，使得在第一膜连接区域的法线方向上，第一膜连接区域被布置在第一高度水平处，第二膜连接区域布置在高于第一高度水平的第二高度水平处；并且所述功率半导体模块具有导电硬化粘合剂，其中粘合剂的第一部分以导电方式将第一膜连接区域连接到第一导体轨道，并且粘合剂的第二部分以导电方式将膜连接区域连接到第二功率端子。方法的有利设计以类似于功率半导体模块的有利设计的方式得出，并且反之亦然。如果在进一步的处理步骤f)中，布置在膜复合物与功率半导体组件之间的至少一个空腔被不导电的灌封化合物完全填充，则证明是有利的。这在膜复合物的某些部段与功率半导体组件之间提供了非常可靠的电绝缘。如果压花膜复合物具有被结构化以形成膜导体轨道的导电第三膜，并且第一膜被布置在第二膜与第三膜之间，则证明是有利的。这能够实现用于流过膜复合物的电流的导体的简单布线。在这种情况下，如果压花膜复合物具有穿过第一膜的导电过孔，其中该导电过孔以导电方式将第一膜连接区域和第二膜连接区域连接到第三膜，则证明是有利的。这能够实现流过膜复合物的电流的导体的简单布线。此外，如果压花膜复合物被压花，使得当执行处理步骤d)时，与功率半导体部件的边缘的周围区域对准的该压花膜复合物在所述周围区域上方具有拱形轮廓，其中由拱形轮廓形成的拱形的顶点在第一膜连接区域的法线方向上、在高于第二高度水平的第三高度水平处被布置在膜复合物的面向基底的那一侧上，则证明是有利的。这可靠地防止了膜复合物与功率半导体部件的机械敏感边缘区域的机械接触。此外，这有助于在膜复合物与功率半导体部件的边缘区域之间布置灌封化合物，特别是软的或硬的浇注物。此外，如果在用于提供压花膜复合物的处理步骤b)中，进行具有以下处理步骤的生产压花膜复合物的方法，则证明是有利的：b1)在压机的第一压模与第二压模之间布置未压花的膜复合物，b2)通过执行第一压模和第二压模的朝向彼此的相对移动来对未压花的膜复合物执行压花，使得第一压模和第二压模压在未压花的膜复合物上，从而由未压花的膜复合物形成压花膜复合物，其中第一压模和/或第二压模具有几何形状，使得在压花之后，在第一膜连接区域的法线方向上，第一膜连接区域被布置在第一高度水平处，第二膜连接区域被布置在高于第一高度水平的第二高度水平处，b3)从压机中移走压花膜复合物。在这种情况下，如果在处理步骤b2)中，第一压模和第二压模具有几何形状，使得当执行处理步骤d)时，与功率半导体部件的边缘的周围区域对准的压花膜复合物在所述周围区域上方具有拱形轮廓，其中由拱形轮廓形成的拱形的顶点在第一膜连接区域的法线方向上、在高于第二高度水平的第三高度水平处被布置在膜复合物的面向基底的那一侧上，则证明是有利的。这可靠地防止了膜复合物与功率半导体模块中的功率半导体部件的机械敏感边缘区域的机械接触。此外，这有助于在膜复合物与功率半导体部件的边缘区域之间布置灌封化合物，特别是软的或硬的浇注物。此外，如果第一压模具有刚性几何形状，并且第二压模由弹性材料形成，或者如果第二压模具有刚性几何形状，并且第一压模由弹性材料形成，或者如果第一压模和第二压模具有刚性几何形状，其中第一压模和第二压模相对于彼此具有凸和凹的几何形状，则证明是有利的。这导致未压花的膜复合物的高效压花。附图说明下面参照下面列出的附图描述本专利技术的示例性实施例。在附图中：图1示出了功率半导体组件和压花膜复合物，图2示出了功率半导体组件和压花膜复合物，其中在压花膜复合物上布置有导电粘合剂，图3示出了根据本专利技术的功率半导体模块，和图4示出了压机和为了压花的目的而被布置在压机中的未压花的膜复合物。附图中相同的元件用相同的附图标记来标记。具体实施例下文描述了用于生产功率半导体模块1的方法(参见图3)。在处理步骤a)中(该处理步骤的示例在图1中示出)，提供了功率半导体组件2。在示例性实施例中，功率半导体组件2具有基底3，该基底3具有不导电绝缘层4，在不导电绝缘层4的第一主侧4a上布置有第一导电导体轨道5a和第二导电导体轨道5b，以及导电第三导体轨道5c。基底3优选具有导电的、优选非结构化的金属化层6，绝缘层4被布置在金属化层6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造功率半导体模块(1)的方法，包括以下处理步骤：/na)提供功率半导体组件(2)，所述功率半导体组件(2)具有：基底(3)，所述基底具有不导电绝缘层(4)，在所述不导电绝缘层的第一主侧(4a)上布置有第一导体轨道和第二导体轨道(5a、5b)；和功率半导体部件(7)，所述功率半导体部件被布置在所述基底(3)的所述第二导体轨道(5b)上，并且在所述功率半导体部件的面向所述第二导体轨道(5b)的第一主侧(8a)上具有第一功率端子(9a)，并且在所述功率半导体部件的背对所述第二导体轨道(5b)的第二主侧(8b)上具有第二功率端子(9b)，其中所述第一功率端子(9a)以导电方式连接到所述第二导体轨道(5b)，/nb)提供压花膜复合物(10)，所述压花膜复合物(10)具有不导电的第一膜(11)和被布置在所述第一膜上的导电的第二结构化膜(12)，其中所述第二膜(12)被结构化，使得所述膜具有第一膜连接区域(12a)和与所述第一膜连接区域(12a)分开布置的第二膜连接区域(12b)，其中所述压花膜复合物(10)被压花，使得在所述第一膜连接区域(12a)的法线方向(N)上，所述第一膜连接区域(12a)被布置在第一高度水平(H1)处，并且所述第二膜连接区域(12b)被布置在高于所述第一高度水平(H1)的第二高度水平(H2)处，/nc)将导电粘合剂(15)布置在所述压花膜复合物(10)的所述第一膜连接区域和所述第二膜连接区域(12a、12b)上，并且/或者布置在所述第一导体轨道(5a)和所述第二功率端子(9b)上，/nd)将所述压花膜复合物(10)布置在所述基底(2)上，使得所述粘合剂(15)的第一部分(15a)与所述第一膜连接区域(12a)和所述第一导体轨道(5a)机械接触，并且所述粘合剂(15)的第二部分(15b)与所述第二膜连接区域(12b)和所述第二功率端子(9b)机械接触，/ne)使所述粘合剂(15)硬化。/n...

【技术特征摘要】
20190523 DE 102019113762.41.用于制造功率半导体模块(1)的方法，包括以下处理步骤：
a)提供功率半导体组件(2)，所述功率半导体组件(2)具有：基底(3)，所述基底具有不导电绝缘层(4)，在所述不导电绝缘层的第一主侧(4a)上布置有第一导体轨道和第二导体轨道(5a、5b)；和功率半导体部件(7)，所述功率半导体部件被布置在所述基底(3)的所述第二导体轨道(5b)上，并且在所述功率半导体部件的面向所述第二导体轨道(5b)的第一主侧(8a)上具有第一功率端子(9a)，并且在所述功率半导体部件的背对所述第二导体轨道(5b)的第二主侧(8b)上具有第二功率端子(9b)，其中所述第一功率端子(9a)以导电方式连接到所述第二导体轨道(5b)，
b)提供压花膜复合物(10)，所述压花膜复合物(10)具有不导电的第一膜(11)和被布置在所述第一膜上的导电的第二结构化膜(12)，其中所述第二膜(12)被结构化，使得所述膜具有第一膜连接区域(12a)和与所述第一膜连接区域(12a)分开布置的第二膜连接区域(12b)，其中所述压花膜复合物(10)被压花，使得在所述第一膜连接区域(12a)的法线方向(N)上，所述第一膜连接区域(12a)被布置在第一高度水平(H1)处，并且所述第二膜连接区域(12b)被布置在高于所述第一高度水平(H1)的第二高度水平(H2)处，
c)将导电粘合剂(15)布置在所述压花膜复合物(10)的所述第一膜连接区域和所述第二膜连接区域(12a、12b)上，并且/或者布置在所述第一导体轨道(5a)和所述第二功率端子(9b)上，
d)将所述压花膜复合物(10)布置在所述基底(2)上，使得所述粘合剂(15)的第一部分(15a)与所述第一膜连接区域(12a)和所述第一导体轨道(5a)机械接触，并且所述粘合剂(15)的第二部分(15b)与所述第二膜连接区域(12b)和所述第二功率端子(9b)机械接触，
e)使所述粘合剂(15)硬化。


2.根据权利要求1的方法，具有以下处理步骤：
f)用不导电的灌封化合物填充被布置在所述膜复合物(10)与所述功率半导体组件(2)之间的至少一个空腔(22)。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述压花膜复合物(10)具有导电的第三膜(13)，所述第三膜被结构化，以形成膜导体轨道(13a、13b)，并且所述第一膜(11)被布置在所述第二膜与所述第三膜(12、13)之间。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压花膜复合物(10)具有穿过所述第一膜(11)的导电过孔(14)，所述导电过孔以导电方式将所述第一膜连接区域和所述第二膜连接区域(12a、12b)连接到所述第三膜(13)。


5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述压花膜复合物(10)被压花，使得当执行处理步骤d)时，与所述功率半导体部件(7)的边缘(7’)的周围区域(U)对准的所述压花膜复合物(10)在所述周围区域(U)上方具有拱形轮廓，其中由所述拱形轮廓(B)形成的拱形的顶点(SP)在所述第一膜连接区域(12a)的所述法线方向(N)上、在高于所述第二高度水平(H2)的第三高度水平(H3)处被布置在所述膜复合物(10)的面向所述基底(3)的那一侧(10a)上。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在用于提供所述压花膜复合物(10)的处理步骤b)中，进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·赫克斯霍尔德，斯特凡·厄尔林，迈克尔·尤努策尔，马库斯·迪泽尔，
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