电子功率单元和半导体功率模块制造技术

半导体功率模块，其具有电子功率单元，其具有基底，其具有垂直方向且具有平坦的绝缘模制体，其在第一主面上具有金属层且在其第二主面上具有多个导体轨道，且电子功率单元具有第一紧固装置或第二紧固装置，基底以力配合或材料结合的方式布置在电子功率单元基底上，第一紧固装置实施和设置成将基底以力配合的方式布置在冷却装置上，或者壳体部段具有第二紧固装置，其实施和设置成将基底以力配合的方式布置在冷却装置上，金属层的边缘相对于绝缘模制体的边缘向后偏移，在与第一紧固装置或第二紧固装置相邻的区域中，金属层的边缘的第一边缘部段与分别邻接的金属层的边缘的第二边缘部段和第三边缘部段相比进一步向后偏移。段和第三边缘部段相比进一步向后偏移。段和第三边缘部段相比进一步向后偏移。

【技术实现步骤摘要】
电子功率单元和半导体功率模块


[0001]本专利技术描述了一种电子功率单元，该电子功率单元具有基底，该基底具有平坦的绝缘模制体，该平坦的绝缘模制体在其第一主面上具有金属层并且在其第二主面上具有多个导体轨道，并且该电子功率单元具有第一紧固装置或第二紧固装置，该第一紧固装置或第二紧固装置优选地被实施为圆柱形凹口，其中所述基底布置在所述电子功率单元的基底上，并且所述第一紧固装置被配置成以便将所述基底以力配合的方式布置在冷却装置上，或者其中壳体部段具有第二紧固装置，所述第二紧固装置被实施为将所述基底布置在冷却装置上。本专利技术还描述了一种具有这种类型的电子功率单元的半导体功率模块。

技术介绍

[0002]在半导体功率模块的情况下，从根本上需要以稳健的方式配置这种半导体功率模块，特别是当将所述半导体功率模块附接到冷却装置时不在这种半导体功率模块的电子功率单元上施加可能导致机械损伤的力总是一个挑战。
[0003]DE 100 63 714A1公开了一种半导体功率模块，该半导体功率模块包括在两侧上被金属包覆的陶瓷基底，该陶瓷基底具有至少一个半导体部件、用于产生触点所需的连接部、和壳体，其中陶瓷基底除了基本绝缘之外还提供绝缘功能。陶瓷基底具有仅部分覆盖陶瓷的第一或第二表面的金属包层，其中第一金属包层的金属边缘到陶瓷边缘的距离小于第二金属包层的金属边缘到陶瓷边缘的距离，并且这起到增加基底的基本绝缘的绝缘强度的作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是以如此的方式提出一种电子功率单元和半导体功率模块，由此通过将所述电子功率单元紧固到冷却装置，减小力对电子功率单元的影响。
[0005]根据本专利技术，该目的通过一种电子功率单元来实现，该电子功率单元具有基底，该基底具有垂直方向并且具有平坦的绝缘模制体，该平坦的绝缘模制体在其第一主面上具有金属层并且在其第二主面上具有多个导体轨道，并且该电子功率单元具有第一紧固装置或第二紧固装置，该第一紧固装置或第二紧固装置优选地被实施为圆柱形凹口，其中所述基底以力配合或材料结合的方式布置在所述电子功率单元的基底上，并且所述第一紧固装置被实施和设置成将所述基底以力配合的方式布置在冷却装置上，或者其中替代地，壳体部段具有第二紧固装置，所述第二紧固装置被实施和设置成将所述基底以力配合的方式布置在冷却装置上，并且其中所述金属层的边缘相对于绝缘模制体的边缘向后偏移，并且其中在与所述第一紧固装置或所述第二紧固装置相邻的区域中，所述金属层的边缘的第一边缘部段与分别邻接的所述金属层的边缘的第二边缘部段和第三边缘部段相比进一步向后偏移。
[0006]可能有利的是，导体轨道由另一金属层实施，该另一金属层本身被结构化并且优选地以与第一主面上的金属层相同的方式实施，或者该另一金属层与所述第一主面上的金
属层的不同之处仅在于具有不同的厚度。
[0007]可能特别有利的是，第一边缘部段具有为金属层厚度的至少五倍、优选地至少十倍并且优选地最多五十倍的长度。
[0008]优选的是，在这种情况下，材料结合连接被实施为焊接或烧结连接。然后特别有利的是，第一边缘部段具有的与第一紧固装置相距的最小垂直距离，更确切地，与延伸穿过所述第一紧固装置的中央中间轴线相距的最小垂直距离为材料结合连接部的厚度的至少十倍，优选地至少二十五倍，并且优选地最大三百倍。
[0009]有利地，第一边缘部段具有凹形、直的或凸形延伸。特别地，有利的是，在凹形延伸的情况下的第一边缘部段描述了一个圆形段，当在垂直方向上观察时，该圆形段具有的圆形段中点在覆盖面内，优选地在被实施为圆柱形凹口的第一紧固装置或第二紧固装置的覆盖面的中央。可替代地，可能有利的是，在凹形延伸的情况下的第一边缘部段描述了一个圆形段，当在垂直方向上观察时，该圆形段具有的圆形段中点在第一紧固装置和基底的相邻边缘之间的区域中。同样地，可替代地，可能有利的是，在凹形延伸的情况下的第一边缘部段描述了一个圆形段，当在垂直方向上观察时，该圆形段具有的圆形段中点在第二紧固装置和壳体部段的相邻边缘之间的区域中。
[0010]此外，该目的通过一种半导体功率模块来实现，该半导体功率模块具有前述电子功率单元，该电子功率单元具有功率半导体部件，该功率半导体部件布置在基底的导体轨道中的一个导体轨道上，该半导体功率模块具有内部连接装置并且具有用于以电气方式外部连接基底的连接元件。优选的是，在这种情况下，连接元件被实施为负载连接元件和辅助连接元件，并且优选地穿过壳体向外突出。
[0011]如果基底以力配合或材料结合的方式布置在电子功率单元的基底上并且第一紧固装置被实施为圆柱形凹口，则可能是有利的。在这种情况下，优选的是，壳体具有与被实施为圆柱形凹口的紧固装置齐平的另一圆柱形凹口。
[0012]借助于这种构造，有效地减小基底的机械负载。
[0013]显然，在这不被排除或不被明确地排除的情况下，对于以单数形式提及的特征，特别是紧固装置或功率半导体部件，自然可能在根据本专利技术的电子功率单元或根据本专利技术的半导体功率模块中存在多个。
[0014]不言而喻，本专利技术的不同实施例，无论它们是否在电子功率单元或半导体功率模块的描述的范围内公开，都可以单独地或以任何组合实现，以便实现改进。特别地，在不脱离本专利技术范围的情况下，上文和下文提及和解释的特征不仅可以在所述组合中使用，而且还可以在其他组合中使用或单独使用。
附图说明
[0015]本专利技术的进一步解释、有利的细节和特征在以下对图1至图10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描述中公开。
[0016]图1示出根据本专利技术的半导体功率模块的第一基本实施例的侧视图。
[0017]图2示出根据本专利技术的半导体功率模块的第二基本实施例的侧视图。
[0018]图3示出根据本专利技术的电子功率单元的第一实施例的平面。
[0019]图4示出根据本专利技术的电子功率单元的第二实施例的平面。
[0020]图5示出根据本专利技术的电子功率单元的第三实施例。
[0021]图6至图10示出根据本专利技术的电子功率单元的第一边缘部段的实施例的变型。
具体实施方式
[0022]图1示出根据本专利技术的半导体功率模块的第一基本实施例的侧视图。其具有基底10，基底10具有绝缘模制体2并且在其第二主面22上布置有第一导体轨道40和第二导体轨道42。功率半导体部件44布置在基底10的第二导体轨道42上，并且通过其面向第二导体轨道42的接触表面以导电方式连接到基底10的第二导体轨道42。在不丧失一般性的情况下，该导电连接在这种情况下被实施为材料结合的压力烧结连接。
[0023]功率半导体部件44(更确切地，在垂直方向N上远离基底10的其接触表面)借助于内部连接装置12连接到第一导体轨道40。该连接装置12被实施为膜复合物，该膜复合物包括面向基底10的第一导电膜120、在膜复合物中跟随的电绝缘膜122、以及在膜复合物中进一步跟随的第二导电膜124。
[0024]电子功率单元1还具有连接元件1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子功率单元(1)，所述电子功率单元(1)具有基底(10)，所述基底(10)具有垂直方向(N)并且具有平坦的绝缘模制体(2)，所述平坦的绝缘模制体(2)在其第一主面(20)上具有金属层(3)并且在其第二主面(22)上具有多个导体轨道(40、42)，并且所述电子功率单元(1)具有第一紧固装置(50)或第二紧固装置(60)；其中所述基底(10)以力配合或材料结合的方式布置在所述电子功率单元的基底(5)上，并且所述第一紧固装置(50)被实施和设置成将所述基底(5)以力配合的方式布置在冷却装置上，或者其中可替代地，壳体部段(600)具有第二紧固装置(60)，所述第二紧固装置(60)被实施和设置成将所述基底(10)以力配合的方式布置在冷却装置上，并且其中，所述金属层的边缘(300)相对于所述绝缘模制体(2)的边缘(200)向后偏移，并且其中，在与所述第一紧固装置(50)或所述第二紧固装置(60)相邻的区域中，所述金属层(3)的边缘的第一边缘部段(301)与分别邻接的所述金属层(3)的边缘(300)的第二边缘部段(302)和第三边缘部段(303)相比进一步向后偏移。2.根据权利要求1所述的电子功率单元，其特征在于：所述第一紧固装置(50)或第二紧固装置(60)被实施为圆柱形凹口。3.根据权利要求1所述的电子功率单元，其特征在于：所述导体轨道(40，42)由其本身被结构化的另一金属层(4)实施。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子功率单元，其特征在于：所述第一边缘部段(301)具有的长度为所述金属层(3)厚度的至少五倍。5.根据权利要求4所述的电子功率单元，其特征在于：所述第一边缘部段(301)具有的长度为所述金属层(3)厚度的至少十倍。6.根据权利要求1至3中任一项所述的电子功率单元，其特征在于：所述第一边缘部段(301)具有的长度为所述金属层(3)厚度的最多五十倍。7.根据权利要求1至3中任一项所述的电子功率单元，其特征在于：材料结合连接部(8)被实施为焊接或烧结连接。8.根据权利要求7所述的电子功率单元，其特征在于：所述第一边缘部段(301)具有的与所述第一紧固装置(50)相距的最小距离为所述材料结合连接部(8)的厚度的至少十倍。9.根据权利要求8所述的电子功率单元，其特征在于：所述第一边缘部段(301)具有的与所述第一紧固装置(50)相距的最小距离为所述材料结合连接部(8)的厚度的至少二十五倍。10.根据权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
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：