[發明專利]具有連接裝置和至少一個半導體構件的結構

無效

• 申請號: 200810215743.5
• 申請日: 2008-09-09
• 公開（公告）號: CN101409276A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: K·奧古斯丁;C·格布爾
• 申請（專利權）人: 塞米克朗電子有限及兩合公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/538
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 趙 冰

技術領域

本發明涉及一種結構，最好是緊湊的功率半導體模塊，它具有設計成復合薄膜的、用于與至少一個功率半導體構件和驅動組件導電連接的連接裝置，其中在功率半導體構件與連接裝置的導電線路之間具有填充物。

背景技術

為了接觸未封裝的半導體構件，已知有所謂的“倒片安裝”(Flip-Chip-Montage)，其中半導體構件直接地且無其它連接器地以一個導電的接觸面連接到電路載體的導電線路上。此接觸通常借助于接觸凸起來實現。在功率半導體構件與導電線路之間存留的空間為了電氣絕緣的目的用低粘滯度的填充物填充，習慣上稱為“毛細管下填工藝”。

此外在如此形成的功率半導體模塊中還使驅動組件和其它電子元件通過此連接裝置例如以粘合工藝固定并借助于粘合工藝與細金屬絲電氣連接。

現有技術例如如專利申請DE10355925A1，DE102005053398A1和US6624216所述。

DE10355925A1公開了一種具有設計成復合薄膜的連接裝置的功率半導體模塊。此復合薄膜至少包含一個第一和一個第二導電薄膜，并具有一個絕緣薄膜作為中間層。至少一個導電薄膜在其中被構造并從而形成相互電絕緣的導電線路，在其上可設置功率半導體構件。此外導電薄膜具有接觸凸起，通過它借助于超聲焊實現功率半導體構件與導電薄膜的持久的可靠電氣連接。

DE102005053398A1公開了一種DE10355925A1意義上的功率半導體模塊，其中第二導電薄膜同樣被構造并從而形成導電線路，并且在其上最好用粘合工藝固定驅動組件并借助于細金屬絲連接實現導電連接。位于導電薄膜之間的絕緣薄膜在兩側都沒有金屬的位置留有一處凹槽，通過這處凹槽的柔性細線能夠在第一和第二導電薄膜之間的相應接合位置處形成電接觸。

US6624216描述了一種方法，其中在功率半導體構件與第一導電薄膜之間的存留空間內出于電氣安全性原因設置了一種填充物。此填充物最好是環氧人造樹脂，它具有易剝離的材料，以降低填充物中的熱膨脹系數并以這種方法降低通常存在于功率半導體構件中的溫度變化負荷。根據現有技術，此工藝通常被稱為“下填”或“毛細管下填工藝”。

這里的缺點在于，在下填過程中填充物通常不均勻地附著在導電薄膜上，并且原理上相對于導電薄膜的粘合性比相對于功率半導體構件的粘合性要差。

此外缺點還在于，功率半導體構件在每個連接裝置中通常相對于機械力作用反應敏感。如果這種力作用導致功率半導體構件的損傷，則與功率半導體構件的導電能力或絕緣能力以及功率半導體模塊的功能會受到損害。這種應力敏感性可以通過毛細管下填工藝借助填充物而被減小。

發明內容

本發明的目的在于給出一種具有設計為復合薄膜的連接裝置和至少一個半導體構件的結構，其中在功率半導體構件與導電線路之間的填充物的作用方式通過提高填充物的粘附性而得以改進。

上述任務按照本發明由權利要求1所述特征完成。從屬權利要求給出本發明的優選實施方式。

本發明的思路是從以下需要出發：一種結構，具有與至少一個要安裝并連接到電路的半導體構件形成導電連接的連接裝置，并具有填充物。在這種結構中未封裝的功率半導體構件相互連接和/或與導電薄膜的導電線路相連接，所述導電線路位于導電薄膜上。另外驅動組件和其它電子元件也必須相連接。同樣，功率半導體構件的負載連接端以及所有必要的控制和輔助連接端的外部端子也可被連接。

連接裝置被設計成至少由一個絕緣薄膜和兩個導電薄膜構成的復合薄膜。此復合薄膜具有以下層結構：開始是一個導電薄膜，然后依次分別為一個絕緣薄膜和一個導電薄膜。至少一個導電薄膜被構造并從而形成相互絕緣的導電線路。第一個薄膜具有與功率半導體構件的功率連接面的接觸裝置，它最好被設計為接觸凸起并最好借助于超聲焊接以材料一體或力耦合的方式連接。第二導電薄膜具有與驅動組件的邏輯連接面的接觸面，它最好借助于粘合連接材料一體地連接并且借助于細金屬絲連接與其它導電線路電連接。

根據本發明，至少一個最好是圓柱形的凹槽在至少一個導電薄膜的表面中形成，它具有最大為相應半導體構件面積的25％的面積，并且至少部分地位于被半導體構件覆蓋的區域中。這種結構可以有利地被使用，因為通常電子構件在其制造之后借助于成像檢驗方法檢驗其結構的正確性。這里最好提供借助于X光透視法的圖像識別系統或透視。其中凹槽處于至少部分地被半導體構件覆蓋的區域中的優點是，凹槽的沒有被相應半導體構件覆蓋的那部分在成像檢驗方法中可用于控制凹槽的符合順序的排列。