封装的半导体构件制造技术

封装的半导体构件，其具有冷却体，该冷却体具有上侧、下侧、将上侧与下侧连接的侧面和在冷却体内部延伸的冷却结构，该冷却结构具有用于冷却介质的注入管和排出管，并且，该冷却体由能导电的材料制成，该材料在上侧上具有第一热膨胀系数并在下侧上具有第二热膨胀系数，在冷却体的上侧和下侧上分别布置有裸晶并且所述裸晶与冷却体能导电地连接，冷却体的上侧和下侧的热膨胀系数分别相当于布置在其上的裸晶的热膨胀系数，或者与布置在其上的裸晶的热膨胀系数相差最高10％或者最高20％，冷却体以侧面中的一个侧面紧固在电绝缘的载体上，在所述载体上紧固有两个连接引脚，并且，冷却体与裸晶和连接引脚的一部分由浇铸物料包围。与裸晶和连接引脚的一部分由浇铸物料包围。与裸晶和连接引脚的一部分由浇铸物料包围。

【技术实现步骤摘要】
封装的半导体构件


[0001]本专利技术涉及一种具有冷却体和至少一个裸晶(Die)的封装的半导体构件。

技术介绍

[0002]例如在DE 103 45 419 A1中公开的封装的半导体构件是本领域技术人员已知的。
[0003]本领域技术人员也熟悉的是：正是在电力电子的领域中，半导体构件的冷却是必需的。从EP 2 061 078 A1已知例如一种用于半导体构件的冷却体布置其中，该冷却体具有安装面，该安装面具有与半导体构件相适配的热膨胀系数。从WO 2015 086 184 A1也已知一种冷却体布置。

技术实现思路

[0004]在此背景下，本专利技术的任务在于，指定一种对现有技术进行拓展的设备。尤其是，提出一种特别紧凑的构造，所述构造同时也降低半导体构件的机械的负荷。
[0005]该任务通过根据本专利技术的封装的半导体构件解决。本专利技术的有利的构型在下文中描述。
[0006]在本专利技术的主题中，提供一种具有冷却体的封装的半导体构件，其中，该冷却体具有上侧、下侧、将所述上侧与所述下侧连接的侧面和在冷却体内部延伸的冷却结构，该冷却结构具有用于冷却介质的注入管以及排出管，并且，所述冷却体由能导电的材料制成，所述能导电的材料在上侧上具有第一热膨胀系数并且在下侧上具有第二热膨胀系数。
[0007]在冷却体的上侧和/或下侧上分别布置有裸晶并且所述裸晶与冷却体能导电地连接。冷却体的上侧和下侧的热膨胀系数分别相当于布置在其上的裸晶的热膨胀系数。要说明，概念“相当于”包括在两个膨胀系数之间的小于5％或者小于8％的差别。
[0008]在一种拓展方案中，两个膨胀系数恰好相同大。
[0009]在一种拓展方案中，冷却体的下侧上或者上侧上的膨胀系数与相应的裸晶的膨胀系数恰好相同。
[0010]优选地，冷却体的上侧的和下侧的热膨胀系数与布置在其上的裸晶的热膨胀系数相差最高10％或者最高20％。
[0011]冷却体以侧面中的一个紧固在电绝缘的载体上，其中，在载体上紧固有两个能导电的连接引脚，并且冷却体与裸晶和连接引脚的一部分由浇铸物料(Vergussmasse)包围。不言而喻的是，两个连接引脚彼此相对电绝缘。
[0012]要说明，在一种拓展方案中，冷却体具有块状的构造。优选地，上侧和下侧具有四边形的、优选正方形的或者矩形的构造。
[0013]在一种其他的拓展方案中，上侧的和下侧的、冷却体的表面相同大或者不同大。在这里，在上侧上的表面大于在下侧上的表面或者在下侧上的表面大于在上侧上的表面。优选地，在上侧上的表面和在下侧上的表面分别总体上平坦地和/或彼此平行地构造。
[0014]在一种其他的拓展方案中，冷却体的侧面具有四边形的、优选矩形的或者正方形
的构造。在一种拓展方案中，总共四个侧面中的两个分别彼此反向地构造。在一种实施方式中，所有四个侧面相同大地或者不同大地构造，或者至少两个分别对置的侧面相同大地或者不同大地构造。
[0015]在一种其他的实施方式中，所有四个侧面或者侧面中的至少两个或者三个分别总体上平坦地成形。在一种拓展方案中，侧面分别成对地彼此平行地构造。
[0016]在一种其他的拓展方案中，侧面的大小分别小于上侧的大小或者下侧的大小地构造。优选地，侧面的大小位于在上侧上的表面的或者在下侧上的表面的大小的80％和10％之间的范围内或者50％和20％之间的范围内。
[0017]不言而喻的是，侧面中的恰好一个(也就是说，仅仅一个)与电绝缘的载体材料锁合地连接。优选地，冷却体的完整的侧面与载体连接。
[0018]在一种拓展方案中，不但注入管而且排出管构造在或者法兰连接在冷却体的侧面上，该侧面平行于与载体连接的侧面延伸。
[0019]在一种实施方式中，载体块状地、优选长方体地构造，其中，载体具有两个顶面和四个侧面。载体的两个顶面彼此平行地布置并且优选相同大地构造。载体的两个顶面分别具有比侧面中的每个侧面更大的面积。载体的两个顶面中的恰好一个与冷却体的侧面中的一个连接。
[0020]在一种拓展方案中，载体的与冷却体的侧面连接的顶面在第一近似中相同大地或者恰好相同大地构造。在一种其他的拓展方案中，与冷却体连接的顶面大于侧面。优选地，顶面具有在冷却体的侧面的100％和180％之间的表面。
[0021]在半导体衬底上的未封装的集成电路(即，分开的晶圆区段，也就是说，具有集成电路的半导体晶片的一部分)被称作裸晶。
[0022]不言而喻的是，裸晶的下侧(即，背面接头)位于相同的电位上并且尤其能导电地连接，因为裸晶下侧分别与同一冷却体的表面能导电地连接，例如借助于钎焊连接、压制连接或者烧结连接或者任意的其他的接通技术连接。
[0023]裸晶的连接触点与连接引脚互连，其中，裸晶的连接触点(即，尤其是用于背面触点的冷却体和前侧触点)与连接引脚的导电互连例如借助于键合线、压制设备或者借助于类似于带的结构、如铜带(铜带键合)或者其他的连接技术进行，其中，连接线或者带在载体上方延伸并且由浇铸物料包围。替代地，一个连接或者多个连接也可以穿过载体被导向。
[0024]在一种拓展方案中，两个裸晶的前侧触点相互导电地互连，其中，优选地，两个前侧触点分别借助于自身的键合地通过载体连接至相同的连接引脚。其他的连接引脚以额外的键合通过载体与冷却体互连并且由此与两个裸晶的两个背面触点互连。由此，两个裸晶并联地导电地互连。
[0025]在一种其他的实施方式中，裸晶的两个背面借助于冷却结构(也就是说，借助于注入管和/或排出管)导电地连接，其中，两个裸晶的每个上侧分别越过载体地借助于键合来互连至连接引脚。换言之，两个裸晶的上侧与不同的连接引脚导电地互连。
[0026]该半导体构件的一个优点在于，它没有引线框架也应付得了。换言之，将裸晶直接地应用(ausgebracht)在冷却体上。此外，该结构实现非常紧凑的和有能力的半导体构件的制造，因为尤其避免裸晶的机械的负荷并且实现有效的冷却。由此，提高这种构造的效率和可靠性并且降低成本。
[0027]在第一实施方式中，两个裸晶具有相同的热膨胀系数。例如，这涉及由相同的材料或者类似的材料(例如GaAs)制成的构件。在一种拓展方案中，裸晶同类地构造，例如这涉及同类的二极管。同类指的是，这基本上涉及相同的构件(即，由相同的材料制成并且具有相同的结构的构件)，其中，由生产决定的或者相应的偏差还总是被看作是同类的。
[0028]在一种替代的实施方式中，两个裸晶具有相互不同的热膨胀系数。例如，裸晶由不同的材料或者不同的材料成分制成和/或这涉及不同的构件，例如一方面二极管和另一方面IGBT或者半导体构件的其他的常见的组合。
[0029]在一种拓展方案中，至少所述两个裸晶分别构造为二极管。优选地，两个裸晶具有相同的典型的电数据。
[0030]在一种拓展方案中，冷却体的热膨胀系数从下侧至上侧地改变，其中，这种改变连续地进行或者以至少一个步骤逐步地进行。
[0031]热膨胀系数的改变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装的半导体构件(10)，其具有冷却体(12)，其中，
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所述冷却体(12)具有上侧、下侧、将所述上侧与所述下侧连接的侧面和在所述冷却体(12)内部延伸的冷却结构，所述冷却结构具有用于冷却介质的注入管(16.1)以及排出管(16.2)，并且，所述冷却体由能导电的材料制成，所述材料在所述上侧上具有第一热膨胀系数并且在所述下侧上具有第二热膨胀系数，
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在所述冷却体(12)的上侧和下侧上分别布置有裸晶(14.1，14.2)并且所述裸晶与所述冷却体(12)能导电地连接，
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所述冷却体(12)的上侧和下侧的热膨胀系数分别相当于布置在其上的裸晶(14.1，14.2)的热膨胀系数，或者与布置在其上的裸晶(14.1，14.2)的热膨胀系数相差最高10％或者最高20％，
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所述冷却体(12)以所述侧面中的一个侧面紧固在电绝缘的载体(18)上，
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在所述载体(18)上紧固有两个连接引脚(20)，并且
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所述冷却体(12)与所述裸晶(14.1，14.2)和所述连接引脚(20)的一部分由浇铸物料(22)包围。2.根据权利要求1所述的封装的半导体构件(10)，其特征在于，所述两个裸晶(14.1，14.2)具有相同的热膨胀系数。3.根据权利要求1所述的封装的半导体构件(10)，其特征在于，所述两个裸晶(14.1，14.2)具有相互不同的热膨胀系数。4.根据权利要求3所述的封装的半导体构件(10)，其特征在于，所述冷却体(12)的热膨胀系数从所述下侧到所述上侧地改变，其中，所述改变连续地进行或者以至少一个步骤地逐步地进行。5.根据以上权利要求中任一项所述的封装的半导体构件(10)，其特征在于，所述半导体构件(10)具有至少一个另外的冷却体(12)，其中，
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所述另外的冷却体(12)具有上侧、下侧、将所述上侧与所述下侧连接的侧面和在所述冷却体(12)内部延伸的冷却结构，所述冷却结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：三五电力电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：