半导体模块及其制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体模块及其制造方法。本发明专利技术涉及一种包括半导体芯片、至少两个接触元件和两个接触元件之间的绝缘材料的模块。此外，本发明专利技术还涉及用于制造这种模块的方法。一种模块，包括：半导体芯片；第一接触元件和第二接触元件，其与半导体芯片隔开并电耦合到半导体芯片，其中第一接触元件的表面和第二接触元件的表面被布置在公共平面中；电绝缘材料，其具有在第一接触元件和第二接触元件之间的区域中的平坦表面；从电绝缘材料的平坦表面突出的突出元件和/或在电绝缘材料的平坦表面中的凹陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含半导体芯片和至少两个接触元件的模块。此外，本专利技术涉及这种模块的制造方法。
技术介绍
典型地，包括半导体芯片的半导体模块具有至少两个或者更多的接触元件，其中向这些接触元件施加不同的电压。当操作所述模块时，应当防止接触焊盘的不希望的电耦合。这在减小模块尺寸和/或在向不同接触元件施加差别很大的电压时尤其重要。附图说明附图被包含以用于提供对实施例的进一步理解，并且其结合在该说明书中并构成说明书的一部分。所述附图阐明了实施例并且与描述一起用于解释实施例的原理。在其他实施例和实施例通过参考下面的详细描述将变得更好理解时，其众多预期优点将很容易理解。附图的元件相对彼此未必是按比例绘制的。同样的附图标记表示相似的部件。图1A-1B示意性地图示模块的一个实施例的截面图和顶视图，该模块包括半导体芯片、第一接触元件、第二接触元件和位于第一和第二接触元件之间的绝缘材料；图2A-2D示意性地图示模块的实施例的截面图，该模块包括半导体芯片、第一接触元件、第二接触元件和位于第一和第二接触元件之间的绝缘材料；图3A-3D示意性地图示模块制造方法的实施例的截面图，该模块包括半导体芯片、第一接触元件、第二接触元件和位于第一和第二接触元件之间的绝缘材料；图4A-4J示意性地图示模块制造方法的实施例的截面图，该模块包括半导体芯片、第一接触元件、第二接触元件和位于第一和第二接触元件之间的绝缘材料；图5A-5G示意性地图示模块制造方法的实施例的截面图，该模块包括半导体芯片、第一接触元件、第二接触元件和位于第一和第二接触元件之间的绝缘材料；以及图6A-6H示意性地图示位于第一和第二接触元件之间的绝缘材料的不同布置的截面图。具体实施例方式在以下具体实施方式中，参照了附图，这些附图形成以下具体实施方式的一部分， 并且其中以示意的方式示出了可实施本专利技术的具体实施例。在这一点上，参照所描述的 (多个)附图的定向，使用了方向性术语，如“顶”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”等等。由于实施例的组件可以以多个不同定向而定位，因此方向性术语用于示意的目的而决不进行限制。应当理解，在不脱离本专利技术的范围的前提下，可以利用其他实施例并且可以进行结构上或逻辑上的改变。因此，以下详细描述不应视为具有限制意义，并且本专利技术的范围由所附权利要求限定。应当理解，这里所描述的各种示范性实施例的特征可以相互组合，除非另外特别说明。正如本说明书中所采用的，术语“耦合”和/或“电耦合”并非意味着元件必须直接耦合在一起；在“耦合”或“电耦含”的元件之间可以提供介于其间的元件。下面将描述包含半导体芯片的模块。所述模块也可以称为半导体封装、器件或设备，或可以使用任何其他适当的术语。半导体芯片可以是不同类型，可以采用不同的技术制造，并且可以包括例如集成电路，电光电路或电机械电路或无源元件。例如，半导体芯片可以配置为功率半导体芯片，如功率MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT (绝缘栅双极晶体管)、JFET(结栅场效应晶体管)、功率双极晶体管或功率二极管。此外，半导体芯片可以包括控制电路、微处理器或微机电组件。特别地，可以包含具有垂直结构的半导体芯片，也就是说半导体芯片采用电流沿垂直于半导体芯片的主表面的方向流动的方式制造。具有垂直结构的半导体芯片可以具有接触元件，特别地，在其两个主表面上，也就是说在其顶面(top side)和底面(bottom side)。特别地，功率半导体芯片可具有垂直结构。 作为例子，功率MOSFET的源电极和栅电极可以位于一个主表面上，而功率MOSFET的漏电极被布置在另一主表面上。此外，下文所描述的模块可以包括集成电路，用于控制其他半导体芯片的集成电路，如功率半导体芯片的集成电路。半导体芯片不需要采用特定的半导体材料如Si，SiC, SiGe5GaAs制造，并且还可以包含并非半导体的无机和/或有机材料，如绝缘体、塑料或金属。此外，半导体芯片可以是封装的或未封装的。半导体芯片可以具有电极(或接触焊盘)，其允许和包含在半导体芯片中的集成电路形成电接触。对半导体芯片的电极施加一个或多个金属层。金属层可以以任意期望的几何形状和任意期望的材料成分来制造。例如，金属层为覆盖一区域的层的形式。任何期望的金属或金属合金，例如铝、钛、金、银、铜、钯、钼、镍或镍钒，可以作为材料。金属层不需要是同质的或仅由一种材料制造，也就是说金属层中可以包含多种成分和浓度的材料。电极可以位于半导体芯片的有源主表面或半导体芯片的其他表面上。下文所描述的模块可包括外部接触元件(或外部接触焊盘)，其可以为任意形状和尺寸。外部接触元件可以与模块的外部接近，并且因此可以允许从模块的外部形成与半导体芯片的电接触。此外，外部接触元件可以是导热的并且可以作为热沉以用于耗散由半导体芯片产生的热量。外部接触元件可以由任何期望的导电材料构成，例如金属，如铜，铝或金，金属合金或导电有机材料。焊接材料，如焊球或焊接凸点，可以沉积在外部接触元件上。半导体芯片可以放置于载体上。载体可以为任何形状、尺寸和材料。在模块的制造期间载体可以彼此连接。载体也可以整件地形成。在制造过程中，载体可以以将一些载体分离为目的，通过连接方式在彼此之间连接。载体的分离可以通过机械锯(mechanical sawing)、激光束、切割、冲压、磨、蚀刻或任何其它合适的方法实现。载体可以是导电的。它们可以采用金属或金属合金制造，特别得，铜、铜合金、铁镍、铝、铝合金、钢、不锈钢或其它合适的材料。载体可以整体采用金属或金属合金制造。例如，载体可以是引线框或引线框的一部分。此外，载体可以镀有导电材料，例如，铜、银、铁镍或镍磷。模块可以包括电绝缘材料。电绝缘材料可以覆盖该模块的任意数量的组件表面的任意部分，如集成在模块中的接触元件和半导体芯片。电绝缘材料可以用于使模块的组件彼此和/或与外部组件电绝缘，但是也可以用作安装其它组件的平台，例如，配线层或接触元件。电绝缘材料可以采用多种技术沉积，例如，采用模版印刷、丝网印刷或任何其他合适的印刷技术。可替换地，电绝缘材料可以作为箔或者片通过施加真空以及加热和加压一段合适的时间而层压到基础结构上。还可以提供电绝缘材料也从溶液或气相沉积来提供并且可以以逐层的方式构造达到期望的厚度。可以采用的用于这类沉积的技术，例如是，物理或化学气相沉积、旋压(spinning)、调剂(dispensing)、浸渍(dipping)、或喷射 (spraying)。电绝缘材料可以由聚合物，如聚对二甲苯、光阻材料、酰亚胺、环氧树脂、热固塑料(duroplast)、硅、氮化硅或无机、陶瓷类材料，如硅-碳化合物形成。此外，模塑材料 (mold material)可以用作电绝缘材料。模塑材料可以是任何合适的热塑性或热固性材料。 可以采用多种技术来利用模塑材料覆盖组件，例如压缩模塑(compression molding)、注射模塑(injection molding)、粉料模塑(powder molding)或液体模塑(liquid molding)。模块可以具有安装表面。安装表面用于将模块安装到另一组件上，例如，如电路板的衬底，例如，印刷电路板(PCB)。例如，模块可以是所谓的表面安装模块(SMD本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·基尔希纳，R·西米尼克，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：