[發(fā)明專利]基底和斷裂準(zhǔn)備至少一個(gè)功率半導(dǎo)體構(gòu)件的基底的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310291734.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN103545195A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諾貝特·克勞斯;格奧爾格·泰斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/301
• 分類號(hào): H01L21/301;H01L21/78
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種斷裂準(zhǔn)備至少一個(gè)功率半導(dǎo)體構(gòu)件的基底的方法。此外本發(fā)明還涉及一種與之相關(guān)的基底。

背景技術(shù)

在由現(xiàn)有技術(shù)公知的功率半導(dǎo)體模塊中，功率半導(dǎo)體構(gòu)件，例如功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管通常布置在基底上，并且借助基底的導(dǎo)體層、絲焊和/或復(fù)合薄膜彼此導(dǎo)電連接。功率半導(dǎo)體開關(guān)在此通常以晶體管，例如IGBTs（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）或MOSFETs（Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）形式，或以半導(dǎo)體閘流管形式存在。

布置在基底上的功率半導(dǎo)體構(gòu)件在此經(jīng)常與單個(gè)或多個(gè)所謂的半橋電路電接通，該半橋電路通常用于電壓和電流的直流整流和交流整流。基底通常與冷卻體直接或間接連結(jié)。

為了制造功率半導(dǎo)體模塊將功率半導(dǎo)體構(gòu)件布置在基底上并且與該基底連接。基底在此可以例如以DCB基底的形式存在。基底具有結(jié)構(gòu)化的導(dǎo)電金屬層，該金屬層由于其結(jié)構(gòu)構(gòu)造出導(dǎo)體軌跡。功率半導(dǎo)體構(gòu)件經(jīng)由導(dǎo)體軌跡彼此連接，從而使得流過功率半導(dǎo)體構(gòu)件的、可能具有很高電流強(qiáng)度的負(fù)載電流也流過導(dǎo)電金屬層的導(dǎo)體軌跡。為了制造DCB基底根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)例如將統(tǒng)一厚度的金屬板材壓焊到通常由陶瓷構(gòu)成的不導(dǎo)電的絕緣材料體上，并緊接著由該金屬板材蝕刻出導(dǎo)體軌跡結(jié)構(gòu)。

基底通常制造成較大單元的形式，其緊接著通過斷裂被分開成基底單個(gè)單元。基底單個(gè)單元例如分別形成用于功率半導(dǎo)體模塊的基底。基底的斷裂在此既可以在功率半導(dǎo)體構(gòu)件與基底連接之前也可以在功率半導(dǎo)體構(gòu)件與基底連接之后進(jìn)行。

在現(xiàn)有技術(shù)中，在斷裂之前，借助激光射束在基底的絕緣材料體上沿著基底的期望的斷裂棱邊執(zhí)行恒定的材料剝除，并且因此基底和尤其是基底的絕緣材料體有針對(duì)性地沿著期望的斷裂棱邊機(jī)械地、統(tǒng)一地被削薄。在斷裂基底時(shí)，基底以如下方式被機(jī)械負(fù)載，即，在期望的斷裂棱邊上產(chǎn)生基底很高的機(jī)械負(fù)載，從而使得該基底沿著期望的斷裂棱邊斷裂。

在斷裂基底時(shí)出現(xiàn)的問題是，在絕緣材料體上經(jīng)常在斷裂棱邊上并且尤其是在角區(qū)域中產(chǎn)生不期望的裂縫，并且因此基底不能使用，這是因?yàn)椴辉倌艽_保其電絕緣性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是，在用于至少一個(gè)功率半導(dǎo)體構(gòu)件的基底斷裂時(shí)，減少在基底的絕緣材料體上的裂縫。

該任務(wù)通過一種斷裂準(zhǔn)備至少一個(gè)功率半導(dǎo)體構(gòu)件的基底的方法來解決，該方法具有以下方法步驟：

a）提供基底，其中，基底具有不導(dǎo)電的絕緣材料體，

b）在絕緣材料體上沿著基底的期望的斷裂棱邊進(jìn)行材料剝除，其中，材料剝除以如下方式執(zhí)行，即，在至少兩個(gè)期望的斷裂棱邊相會(huì)的角區(qū)域中執(zhí)行相對(duì)于在期望的斷裂棱邊的其余區(qū)域中所執(zhí)行的材料剝除更高度的材料剝除。

此外，該任務(wù)通過用于至少一個(gè)功率半導(dǎo)體構(gòu)件的基底來解決，其中，基底具有不導(dǎo)電的絕緣材料體，其中，沿著基底的期望的斷裂棱邊，絕緣材料體的材料被剝除，其中，在至少兩個(gè)期望的斷裂棱邊相會(huì)的角區(qū)域中沿著期望的斷裂棱邊比在其余區(qū)域中沿著期望的斷裂棱邊每長度單位剝除更多的材料。

本發(fā)明有利的構(gòu)造方式由從屬權(quán)利要求得出。

方法的有利構(gòu)造方式類似于基底有利的構(gòu)造方式得出，反之亦然。

被證明有利的是，材料剝除借助激光射束來執(zhí)行，這是因?yàn)榧す馍涫軌驅(qū)崿F(xiàn)在絕緣材料體上的特別地可變且可靠的材料剝除。

此外，被證明有利的是，材料剝除借助脈沖式激光射束來執(zhí)行，并且該脈沖式激光射束為了實(shí)現(xiàn)材料剝除沿著期望的斷裂棱邊將凹部引入絕緣材料體中，這是因?yàn)橥ㄟ^引入凹部可以簡單的方式和方法實(shí)現(xiàn)可變且與絕緣材料體協(xié)調(diào)的材料剝除。

此外，被證明有利的是，激光射束在至少兩個(gè)期望的斷裂棱邊相會(huì)的角區(qū)域中比在期望的斷裂棱邊的其余區(qū)域中沿著期望的斷裂棱邊每長度單位將更多的凹部引入絕緣材料體中。

通過這種措施，可以簡單的方式和方法實(shí)現(xiàn)可變且與絕緣材料體協(xié)調(diào)的材料剝除。

此外，被證明有利的是，脈沖式激光射束以如下方式將凹部引入絕緣材料體中，即，在第一分方法步驟中，激光射束沿著基底的期望的斷裂棱邊將第一凹部引入絕緣材料體中，而在第二分方法步驟中，激光射束在至少兩個(gè)期望的斷裂棱邊相會(huì)的角區(qū)域中沿著期望的斷裂棱邊將第二凹部引入絕緣材料體中。由此可以特別簡單的方式和方法實(shí)現(xiàn)沿著期望的斷裂棱邊的可變的材料剝除。