功率电子开关装置及其制造方法制造方法及图纸

公开了一种功率电子开关装置及其制造方法，功率电子开关装置具有基板，该基板在法线方向上面向第一导电轨道和第二导电轨道，其中功率半导体部件通过导电连接而布置在第一导电轨道上，其中功率半导体部件具有侧面环绕边缘，并且在其背离基板的第一主侧上具有边缘区域和接触区域，并且该功率电子开关装置具有三维预成型的绝缘模制件，该绝缘模制件包括重叠区段、连接区段和延伸区段，其中从法线方向观察重叠区段从边缘开始与功率半导体部件的边缘区域部分地重叠。缘区域部分地重叠。缘区域部分地重叠。

【技术实现步骤摘要】
功率电子开关装置及其制造方法


[0001]本专利技术描述了一种功率电子开关装置，其具有带有第一导电轨道和第二导电轨道的基板，其中功率半导体部件通过导电连接而布置在第一导电轨道上。功率半导体部件包括侧面环绕边缘和绝缘装置抵靠布置的边缘区域。本专利技术还描述了一种用于制造这种功率电子开关装置的方法。

技术介绍

[0002]DE102015116 65A1作为现有技术公开了一种用于制造功率电子开关装置的方法。功率半导体部件在此布置在基板的导电轨道的第一区域上。随后制备具有切口的绝缘膜，其中与该切口相邻的绝缘膜的重叠区域被设计为覆盖功率半导体部件的边缘区域。绝缘膜在布置有功率半导体部件的基板上以如此的方式布置，使得功率半导体部件的边缘区域在每一侧上都被绝缘膜的重叠区域覆盖，其中绝缘膜的另外的区段覆盖导电轨道中一个的多个部分。最后，布置连接装置。

技术实现思路

[0003]鉴于所述现有技术，本专利技术基于以下目的：提供一种功率电子开关装置及其制造方法，具有供替代的(alternative)绝缘装置，其中可以更容易地布置，并且其材料在技术上是有利的。
[0004]根据本专利技术，该目的通过一种功率电子开关装置来实现，该功率电子开关装置具有基板，该基板在法线方向上面向第一导电轨道和第二导电轨道，其中功率半导体部件通过导电连接而布置在第一导电轨道上，其中功率半导体部件具有侧面环绕边缘以及在其背离基板的第一主侧上具有边缘区域和接触区域，并且该功率电子开关装置具有三维预成型的绝缘模制件，其包括重叠区段、连接区段和延伸区段，其中从法线方向观察，重叠区段从所述边缘开始在均垂直于所述法线方向的两个方向上与功率半导体部件的边缘区域部分地重叠，由此接触区域部分地或完全地不与绝缘模制件重叠，并且因此保持暴露和可触及。
[0005]如果从法线方向观察，从边缘开始，重叠区段与边缘区域完全地重叠并且部分地(优选地完全地环绕)与接触区域重叠，并且在最小可能的程度上重叠，则可能是特别有利的。
[0006]如果绝缘模制件在其面向基板的第二主侧上具有波状轮廓(contoured profile)，并且优选地还在其背离基板的第一主侧上具有波状轮廓，则可能是优选的。此外，如果绝缘模制件的厚度不均匀，并且在第一平面区段中比在第二平面区段中小超过20％、优选地小超过30％、特别优选地小超过50％，则在此可以是进一步优选的。平面区段在此旨在指具有彼此平行的相应主侧的两个区段的区段。第一平面区段优选地位于连接区段的区域中，并且第二平面区段位于延伸区段的区域中。
[0007]如果在重叠区段与功率半导体部件的第一主侧之间布置第一粘合剂物质，则可能是特别有利的。此外，如果第一粘合剂物质也被设置在功率半导体部件的边缘与连接区段
的相关区域之间，则在此可能是有利的。
[0008]此外，如果连接区段直接搁置在第一导电轨道上，或者如果在连接区段的相关区域和第一导电轨道之间设置第二粘合剂物质，则可能是优选的。如果第一粘合剂物质和第二粘合剂物质由相同的材料形成，在此是特别优选的。
[0009]如果绝缘模制件的介电常数比第一粘合剂物质大25％，优选地大50％，特别优选地大100％，则显现有利的实施例。
[0010]如果绝缘模制件具有比第一粘合剂物质小25％、优选地小50％、特别优选地小100％的热膨胀系数，则显现进一步有利的实施例。
[0011]如果绝缘模制件具有大于1000kV/m、特别是大于2000kV/m的介电强度和大于109Ω/m、特别是大于10
10
Ω/m的电阻率，则也显现有利的实施例。
[0012]如果绝缘模制件由来自液晶聚合物或热塑性塑料或热固性塑料的材料组的材料形成，则最终显现有利的实施例。绝缘模制件可以特别地由聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚或聚醚醚酮形成。
[0013]该目的进一步通过一种用于制造上述根据本专利技术的功率电子开关装置的方法来实现，该方法具有以下方法步骤：
[0014]a)为基板提供功率半导体部件，功率半导体部件被布置在第一导电轨道上并且导电地连接到第一导电轨道；
[0015]b)布置三维预成型的绝缘模制件。
[0016]如果在方法步骤b)之前执行以下方法步骤，则在此可能是有利的：将第一粘合剂物质布置在功率半导体部件的边缘区域上或者布置在绝缘模制件面向功率半导体部件的边缘区域的平面区段上。
[0017]如果在方法步骤b)之后进行以下方法步骤，则也可能是优选的：使功率电子开关装置经受50℃与200℃之间、优选80℃与120℃之间的温度。
[0018]如果在方法步骤b)之后执行以下方法步骤，则可能是进一步优选的：布置连接装置，用于功率半导体部件的接触区段的接触表面与第二导电轨道之间的导电连接，其中连接装置设计为引线接合连接(wire bond connect ion)或被设计为膜堆叠，其中这由至少一个导电膜和至少一个电绝缘膜的交替布置形成。
[0019]当然，如果这本身既没有被排除也没有被明确，则以单数形式提及的特征、特别是相应的导电轨道和功率半导体部件，以及如果相关的话还有绝缘模制件，也可以在根据本专利技术的功率电子开关装置中以复数存在。然而，如果在根据本专利技术的功率电子开关装置中仅存在恰好一个三维预成型的绝缘模制件，则也可能是优选的。
[0020]应当清楚的是，本专利技术的各种实施例可以单独地实现或以任何期望的组合实现，以便实现改进。特别地，在不脱离本专利技术范围的情况下，无论上文和下文提到和解释的特征不管它们是否在功率电子开关装置或方法的上下文中描述都不仅可以以给定的组合使用，而且可以以其他组合使用或单独使用。以优选的方式，仅布置一个或至多两个三维预成型的绝缘模制件，并且至少两个、优选地多于两个的功率半导体部件被分配给每个绝缘模制件。
[0021]本专利技术的进一步解释、有利的细节和特征从图1至图7中示意性地示出的本专利技术的示例性实施例或其相应部分的以下描述中显现。根据本专利技术的功率电子开关装置在此应始
终被理解为也指根据本专利技术制造的功率电子开关装置。
附图说明
[0022]图1示出了根据现有技术的功率电子开关装置的侧视图。
[0023]图2和图3示出了根据本专利技术的功率电子开关装置的第一实施例的侧视图。
[0024]图4示出了根据本专利技术的功率电子开关装置的第二实施例的侧视图。
[0025]图5示出了根据本专利技术的功率电子开关装置的第三实施例的侧视图。
[0026]图6示出了根据本专利技术的功率电子开关装置的第四实施例的侧视图。
[0027]为了进一步解释的目的，图7示出了功率电子开关装置的功率半导体部件的平面图。
具体实施方式
[0028]图1示出了根据现有技术的功率电子开关装置1的侧视图。该开关装置1包括基板2，基板2具有绝缘材料的主体20以及布置在此的第一导电轨道22和第二导电轨道24。功率半导体部件5布置在该基板2的第一导电轨道22上，并且通过其面向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率电子开关装置，该功率电子开关装置(1)具有基板(2)，该基板(2)在法线方向(N)上面向第一导电轨道(22)和第二导电轨道(24)，其特征在于，功率半导体部件(5)通过导电连接(900)而布置在第一导电轨道(22)上，其中功率半导体部件(5)具有侧面环绕边缘(50)，并且在其背离基板(2)的第一主侧(500)上具有边缘区域(52)和接触区域(54)，并且该功率电子开关装置(1)具有三维预成型的绝缘模制件(4)，该绝缘模制件(4)包括重叠区段(42)、连接区段(44)和延伸区段(46)，其中从法线方向(N)观察，重叠区段(42)从边缘(50)开始与功率半导体部件(5)的边缘区域(52)部分地重叠。2.根据权利要求1所述的功率电子开关装置，其特征在于，从法线方向(N)上观察，重叠区段(42)从边缘(50)开始完全地覆盖边缘区域(52)并且部分地覆盖接触区域(54)。3.根据权利要求1所述的功率电子开关装置，其特征在于，绝缘模制件(4)在其面向基板(2)的第二主侧(402)上具有波状轮廓。4.根据权利要求3所述的功率电子开关装置，其特征在于，绝缘模制件(4)在其背离基板(2)的第一主侧(400)上也具有波状轮廓。5.根据权利要求4所述的功率电子开关装置，其特征在于，绝缘模制件(4)的厚度不是均匀的，并且绝缘模制件(4)在第一平面区段(404)中的厚度比在第二平面区段(406)中的厚度小超过20％。6.根据权利要求5所述的功率电子开关装置，其特征在于，绝缘模制件(4)在第一平面区段(404)中的厚度比在第二平面区段(406)中的厚度小超过30％。7.根据权利要求5所述的功率电子开关装置，其特征在于，绝缘模制件(4)在第一平面区段(404)中的厚度比在第二平面区段(406)中的厚度小超过50％。8.根据权利要求1所述的功率电子开关装置，其特征在于，第一粘合剂物质(80)设置在重叠区段(42)与功率半导体部件(5)的第一主侧(500)之间。9.根据权利要求8所述的功率电子开关装置，其特征在于，第一粘合剂物质(80)还设置在功率半导体部件(5)的边缘(50)与连接区段(44)的相关联区域之间。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的功率电子开关装置，其特征在于，连接区段(44)直接搁置在第一导电轨道(22)上，或者第二粘合剂物质(82)设置在连接区段(44)的相关联区域和第一导电轨道(22)之间。11.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的功率电子开关装置，其特征在于，第一粘合剂物质(80)和第二粘合剂物质(82)由相同的材料形成。12.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的功率电子开关装置，其特征在于，绝缘模制件(4)具有比第一粘合剂物质(80)大25％的介电常数。13.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的功率电子开关装置，其特征在于，绝缘模制件(4)具有比第一粘合剂物质(80)大50％...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
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：