[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 201380061890.0
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104798198A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: T.法伊希廷格;F.林納
• 申請（專利權）人: 埃普科斯股份有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/34;H01L33/64
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱君;劉春元

給出半導體裝置，所述半導體裝置具有：在載體本體（14）上的半導體構件（7），所述載體本體具有陶瓷本體（4）以及集成在載體本體（14）中、與陶瓷本體（4）直接連接的熱敏電阻傳感器結構（3）；并且具有散熱件（1），所述載體本體（14）裝配在所述散熱件上。

技術領域

本發明涉及具有半導體構件的半導體裝置。

背景技術

功率半導體從半導體結的臨界溫度起（所述臨界溫度也能夠稱為TJ（“結溫度”））具有壽命的顯著降低（“降級”）和能力的顯著降低（“性能”）。例如發光二極管（LED）（尤其是所謂的高功率LED）、集成電路（IC）（例如高功率圖形芯片）、功率放大器（“功率放大器”）以及功率晶體管（例如功率MOSFET和IGBT）屬于典型的功率半導體。例如對高功率LED而言典型地在溫度TJ大約105℃的情況下、對IGBT而言典型地在溫度TJ大約175℃的情況下開始降級。尤其是對LED而言不僅存在功率半導體本身的壽命降低的風險，而且使例如所應用的發光物質硅酮層降級，由此LED的光譜可能以不希望的方式改變。

在傳統的系統解決方案中，功率半導體的溫度在運行中反復地（vielfach）不夠準確地認知，以致于功率必須限制到安全值，所述安全值通常在最大可使用功率的85%到90%。在沒有降級的風險的情況下對功率的進一步提高需要熱方面優化的載體以及溫度監測。

有效的溫度管理例如在LED的情況下在確定光功率大小、尤其是確定最大能夠實現的光功率（以流明/瓦特為單位）大小的情況下扮演越來越重要的角色。基于載體系統的有限的建模準確度，LED的溫度必須向下調節到85℃至90℃，以致于LED在鑒于降級的最大可能溫度典型地為105℃的情況下不能以最大功率運行。由此導致溫度每更低10℃大約5%的性能損失。

在根據現有技術的解決方案中，例如在陶瓷載體或硅載體上同時施加功率半導體和溫度傳感器，其中一個或多個功率半導體置于載體的平坦面上，溫度傳感器元件也布置在所述面上。在此，功率半導體也能夠分別具有獨立載體（“1級載體”），利用所述獨立載體所述功率半導體施加到共同載體（“2級載體”）上。又經由共同載體進行到散熱件上的裝配。由此在多數邊界面上（例如焊接接頭上）得到在大多數情況下不能相對準確描述的熱電阻和結電導值（Uebergangsleitwerte）。在一個或多個功率半導體旁的溫度傳感器測量的溫度通過各個部件之間的熱電阻和結電導值以及通過各個部件中（例如在共同載體中和散熱件中）的導熱性來確定并且由此在某種程度上只表示間接測量。通過額外將溫度傳感器布置在具有一個或多個功率半導體的共同載體上，額外地也還容忍增加的空間需求以及由此容忍更大的結構大小。

為了實現從功率半導體到散熱件上盡可能良好的熱傳導，例如嘗試：盡可能多地減少布置在其間的、例如以載體本體形式的部件和材料的數量，或者甚至將功率半導體直接裝配到散熱件上。

發明內容

確定的實施方式的至少一個任務是給出如下半導體裝置，所述半導體裝置能夠實現對運行中產生熱的半導體構件的溫度的測量。