本发明专利技术涉及一个装置，它具有至少一个衬底（１）、至少一个在衬底的表面区段（１１）上设置的、具有一个电接触面（２１）的电组件（２）和至少一个电接点片（３），该电接点片（３）具有一个电连接面（３２），用于电接触组件的接触面，其中，接点片的连接面和组件的接触面彼此连接，使得产生接点片的一个至少突出该组件的接触面的区域（３３）。所述装置的特征在于，接点片至少具有一个电导通膜（７），并且该电导通膜具有接点片的电连接面。本发明专利技术特别用于大面积、低电感接触允许大电流密度的功率半导体芯片。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种装置，它具有至少一个衬底、至少一个在衬底的表面区段设置的、具有一个电接触面的电气组件和至少一个电接点片，电接点片具有一个电连接面，用于与组件的接触面电接触，其中，接点片的连接面和组件的接触面彼此连接，使得存在接点片的一个至少突出组件的接触面的区域。此外，还给出一种制造该装置的方法。所述类型的装置在US 5,616,886中公开。所述组件是一个在衬底的表面区段涂覆的铝层。为电接触该铝层，安装一个形式为接点片的电连接端子。另一种在US 5,616,886中提到的组件是一个功率半导体芯片，例如是一个IGBT(Insu1ated Gate Bipolar Transistor)。该组件不使用连接线而平面接触。对此的处理细节未提供。最广泛用于功率半导体芯片彼此及与印刷线路连接的技术是粗线连接(参见Harmann，G.，“Wire Bonding in Microelectronics，Materials，Processes，Reliabilityand Yield”，Mc Graw Hill 1998)。在此，借助超声能量，通过金属间连接实现在具有典型为几百微米直径的铝线和在芯片上功率模块中由Al和Cu组成的接触面之间的持续连接。作为连接的另一种可选的方案是例如ThinPak公开的其它方法(参见Temple，V.，“SPCO’s ThinPak Package，an Ideal Block for Power Modules and PowerHybrids”，IMAPS 99 Conference，Chicago 1999)。在此，芯片表面通过焊剂接触，焊剂通过一个陶瓷板的孔引入。在MPIPPS(Metal Posts Interconnected Parallel Plate Structures，参见HaqueS.，等人，“An Innovative Technique for Packaging Power Electronic Building BlocksUsing Metal Posts Interconnected Parallel Plate Structures”，IEEE Trans Adv.Pckag.，Vol.22，No.2，May 1999)中接触点使用焊接的铜柱制造。用于接触的另一种方法在倒装芯片技术中可以通过焊料块实现(Liu，X.，等人，“Packaging of Integrated Power Elektronics Modules Using Flip-ChipTechnology”，Applied Power Electronics Conference and Exposition，APEC’2000)。此外这种方法还可以改善散热，因为功率半导体可以焊接在DCB-衬底(DCB指Direct Copper Bonding)的上侧和下侧(参见Gillot，C.，等人，”A New PackagingTechnique for Power Multichip Modules”，IEEE Industry Applications ConferenceIAS’99，1999)。通过汽化渗镀的铜导线的大面积接触在(Lu，G.-Q.，“3-D，Bond-WirelessInterconnection Power Devices in Modules Will Cut Resistance，Parasitics andNoise”，PCIM May 2000，pp.40-68)中提出，其中印刷线路的绝缘通过由汽相沉积的(CVD方法)绝缘体实现(电源模块覆盖结构Power Module OverlayStructure)。借助通过粘接过程或者钎焊过程构成的薄膜实现的接触在(Krokoszinski，H.-J.，Esrom，H.，“Foil Clip for Power Module Interconnects”，Hybrid Circuits 34，Sept.1992)中公开。所述类型的接触一般是具有电感的。通过接触的电气控制将产生较高的电感。因此本专利技术的任务在于，提供电气组件的一种接触，其在电气控制时产生与已知的现有技术相比较低的电感。为解决该任务，提供一种装置，它具有至少一个衬底、至少一个在衬底的表面区段设置的、具有一个电接触面的电气组件和至少一个电接点片，电接点片具有一个电连接面，用于与组件的接触面的电接触，其中，接点片的连接面和组件的接触面彼此连接，使得存在接点片的一个至少突出组件的接触面的区域。该装置的特征在于，接点片至少具有一个电导通膜，并且该电导通膜具有接点片的电连接面。为解决该任务，还提供制造一种装置的方法，其具有下述方法步骤a)提供一个衬底，衬底上有带电接触面的电气组件，和b)通过把组件的接触面和接点片的电导通膜的连接面连结而产生电接触，使产生接点片电导通膜的一个至少突出组件接触面的区域。作为衬底，可以考虑有机或者无机基础上的任何电路载体。这样的衬底例如是PCB(Printed Circuit Board)衬底、DCB衬底、IM(Insulated Metal)衬底、HTCC(High Temperature Cofired Ceramics)衬底和LTCC(Low TemperatureCofired Ceramics)衬底。电导通膜的功能例如作为负载接线。负载接线用作用于电气组件的电气引线。为此该组件通过电导通膜例如与一个所谓的总线结构连接，所述总线结构用于电气控制多个组件。电导通膜具有一个加工成薄带的电导通材料。该膜具有一个制造成平的电导体。为此该膜可以部分或者全部由电导通材料形成。在此该膜具有一定的塑性。在此该膜基本可以以平面存在。该膜还可以相对于组件的接触面或者该膜的连接面被弯曲。该膜的膜厚在μm级。这意味着，该膜的膜厚可从几μm到几百μm。特别是膜厚可到500μm。电气组件可以是任何无源或有源组件。无源组件例如是一个导体结构。优选该组件是半导体芯片，特别是功率半导体芯片。功率半导体芯片例如是一个具有较大面积的源极、栅极和漏极芯片面(MOSFET的物理接线)的MOSFET。为了为该芯片面积保证具有高电流密度的连接，要大面积接触该芯片面积。接触面的侧面尺寸较大。例如每一接触面包括至少60％，然而优选至少是各芯片面积的80％。为电接触，要使用一个具有大面积的连接面的薄电导通膜。该电导通膜的特征在于电控制而具有较低电感的。该组件可以被低电感地接触。通过接点片的平面设计以及与之连接的较大的表面，可以实现与周围环境良好的热连接。由此可以提升电流密度。与接点片的横截面相比较大的表面在用较高频率控制接点片时特别有利。在较高频率时会出现电流位移(集肤效应)。尽管存在该电流位移，在接点片中也保证了良好的电导通性。在一个特别的结构中，电导通膜具有一个有至少两个电导体层和至少一个在这些导体层中间设置的电绝缘层的叠层结构。在此优选构造并彼此布置该叠层结构的导体层和绝缘层，使得通过电气控制导体层能各产生磁场，使这些磁场相互削弱。这些磁场通过负的干涉几乎被抵消。这点优选通过把叠层结构的导体层彼此共面(koplanar)设置实现。控制导体层使在导体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，具有： －至少一个衬底（１，１’）， －至少一个在衬底的表面区段（１１）上设置的、具有电接触面（２１，２１’）的电气组件（２，２’），和 －至少一个电接点片（３），该电接点片具有用于与组件（２，２’）的接触面（２１，２１’）电接触的电连接面（３２），其中， －接点片（３）的连接面（３２）和组件（２）的接触面（２１）彼此连接，使得产生接点片的至少突出组件（２）的接触面（２１）的区域（３３）， 其特征在于， －接点片（３）具有至少一个电导通膜（３０）和 －该电导通膜（３０）具有接点片（３）的电连接面（３２）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2003-3-28 10314172.31.一种装置，具有-至少一个衬底(1，1’)，-至少一个在衬底的表面区段(11)上设置的、具有电接触面(21，21’)的电气组件(2，2’)，和-至少一个电接点片(3)，该电接点片具有用于与组件(2，2’)的接触面(21，21’)电接触的电连接面(32)，其中，-接点片(3)的连接面(32)和组件(2)的接触面(21)彼此连接，使得产生接点片的至少突出组件(2)的接触面(21)的区域(33)，其特征在于，-接点片(3)具有至少一个电导通膜(30)和-该电导通膜(30)具有接点片(3)的电连接面(32)。2.根据权利要求1的装置，其特征在于，电导通膜具有带至少两个电导体层(31，31’)和至少在这些导体层(31，31’)之间设置的电绝缘层(35)的叠层结构(36)。3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，叠层结构(36)的导体层(31，31’)和绝缘层(35)被构造并彼此设置，使得通过电气控制导体层能各产生磁场，使这些磁场彼此相互减弱。4.根据权利要求3的装置，其特征在于，叠层结构(36)的电导体层(31，31’)是彼此基本共面设置的。5.根据权利要求1到4中之一的装置，其特征在于，所述组件是半导体芯片，特别是功率半导体芯片。6.一种制造根据上述权利要求之一的装置的方法，其具有下述方法步骤a)提供一个衬底，衬底上具有带一个电接触面的电气组件，和b)通过把组件的接触面和接点片的电导通膜的连接面连结而产生电接触，使产生接点片的电导通膜的至少突出组件的接触面的区域。7.根据权利要求6的方法，其特征在于，为连结组件的接触面和电导通膜的连接面，进行从钎焊和/或焊结和/或粘接组中选择的连接方法。8.根据权利要求6或7的方法，其特征在于，使用带叠层结构的电导通膜，所述叠...
【专利技术属性】
技术研发人员：F奥尔巴赫，B古特斯曼，T利希特，N泽利格尔，K维德纳，J查普夫，
申请(专利权)人：西门子公司，欧佩克欧洲功率半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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