[發明專利]功率半導體裝置和用于制造功率半導體裝置的方法

有效

• 申請號: 201410446027.3
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104425406B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 英戈·博根;馬庫斯·貝克;哈特姆特·庫拉斯;亞歷山大·波佩斯修;賴因哈德·赫爾德費爾
• 申請（專利權）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/473;H01L21/50
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

本發明涉及一種功率半導體裝置和用于制造功率半導體裝置的方法。該功率半導體裝置具有功率半導體模塊和冷卻體，冷卻體具有第一和第二冷卻殼體構件，第一冷卻殼體構件具有穿透過該第一冷卻殼體構件的缺口，冷卻板布置在缺口中，第一和第二冷卻殼體構件具有的形狀和相互之間的布置使得在冷卻板的背離功率半導體器件的側上構造出空腔，冷卻板借助圍繞該冷卻板的第一焊縫與第一冷卻殼體構件連接，第一焊縫使冷卻板相對于第一冷卻殼體構件密封，第二冷卻殼體構件與第一冷卻殼體構件連接。本發明提供的功率半導體裝置具有從功率半導體器件到功率半導體裝置的能被液體流過的冷卻體的良好的熱傳導，并且在功率半導體裝置中冷卻體是長期且穩定地密封的。

技術領域

本發明涉及一種功率半導體裝置。此外，本發明還涉及一種用于制造功率半導體裝置的方法。

背景技術

在現有技術已知的功率半導體裝置中，一般情況下在基底上都布置有功率半導體器件，如例如功率半導體開關和二極管，并且這些功率半導體器件借助基底的導體層以及鍵合線和/或復合薄膜彼此導電連接。功率半導體開關在此通常以晶體管，如例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)，或MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效晶體管)的形式存在。

布置在基底上的功率半導體元件在此經常在電學上與單個或多個所謂的半橋電路互連，這些半橋電路例如用于對電壓和電流的整流和逆變。

在功率半導體裝置運行時，在功率半導體器件上出現電損耗，其導致功率半導體器件的加溫。為了冷卻功率半導體器件，技術上常見的功率半導體裝置常常具有被冷卻液體流過的冷卻體，該冷卻體導熱地耦聯到功率半導體器件上。

由DE 10 2010 043 446 B3公知，設置了一種被冷卻液體流過的且具有缺口的冷卻體，并且具有功率半導體器件的功率半導體模塊的冷卻板布置到這些缺口中。由此實現了從功率半導體器件到冷卻液體的良好的熱輸出。在這里不利的是，冷卻板必須長期且可靠地相對于冷卻體密封，以便經過功率半導體裝置的通常設置得很長的使用期仍可靠地防止冷卻液體溢出。

發明內容

本發明的任務在于，提供一種功率半導體裝置，其具有從功率半導體器件到功率半導體裝置的能被液體流過的冷卻體的良好的熱傳導，并且在功率半導體裝置中冷卻體是長期且可靠地密封的。

該任務通過一種具有功率半導體模塊和能被液體流過的冷卻體的功率半導體裝置來解決，其中，功率半導體模塊具有功率半導體器件，這些功率半導體器件均布置在導電的跡線(Leiterbahn)上，其中，功率半導體模塊具有不導電的絕緣層和冷卻板，其中，絕緣層布置在跡線與冷卻板之間，其中，冷卻體具有第一冷卻殼體構件和第二冷卻殼體構件，第一冷卻殼體構件具有穿透過該第一冷卻殼體構件的缺口，其中，冷卻板布置在缺口中，其中，第一和第二冷卻殼體構件具有的形狀和相互之間的布置使得在冷卻板的背離功率半導體器件的側上構造出空腔，其中，冷卻板借助圍繞冷卻板的第一焊縫與第一冷卻殼體構件連接，其中，第一焊縫使冷卻板相對于第一冷卻殼體構件密封，其中，第二冷卻殼體構件與第一冷卻殼體構件連接。

此外，該任務還通過一種用于制造功率半導體裝置的方法來解決，其具有如下步驟：

a)提供功率半導體模塊、功率半導體器件，這些功率半導體器件均布置在導電的跡線上，其中，功率半導體模塊具有不導電的絕緣層和冷卻板，其中，絕緣層布置在跡線與冷卻板之間；并且提供第一冷卻殼體構件，其具有穿透過該第一冷卻殼體構件的缺口；并且提供第二冷卻殼體構件，

b)將冷卻板布置在第一冷卻殼體構件的缺口中，

c)將冷卻板與第一冷卻殼體構件焊接，使得生成圍繞冷卻板的第一焊縫，第一焊縫使冷卻板相對于第一冷卻殼體構件密封，其中，在冷卻板的背離功率半導體器件的側上進行對冷卻板與第一冷卻殼體構件的焊接，