[發(fā)明專利]功率半導(dǎo)體器件以及用于制造功率半導(dǎo)體器件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410493453.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104517917B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·庫(kù)拉斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/473
• 分類號(hào): H01L23/473;H01L21/58
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所11326
• 代理人: 劉世杰,王桂玲

1.一種功率半導(dǎo)體器件，具有功率半導(dǎo)體模塊(3)和由液體流過(guò)的冷卻體(2)，其中功率半導(dǎo)體模塊(3)具有設(shè)置在導(dǎo)電的導(dǎo)體電路(13)上的功率半導(dǎo)體組件(9)，其中該功率半導(dǎo)體模塊(3)具有不導(dǎo)電的絕緣層(6)和冷卻板(5)，其中絕緣層(6)設(shè)置在導(dǎo)體電路(9)和冷卻板(5)之間，其中冷卻體(2)具有開(kāi)口(25)，所述開(kāi)口由冷卻體(2)的環(huán)繞該開(kāi)口(25)的橫向第一表面(26)限定，其中冷卻板(5)設(shè)置在開(kāi)口(25)中，其中冷卻板(5)的環(huán)繞該冷卻板(5)的橫向第一表面(24)與冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)之間的角(α)小于90°且冷卻體的第一表面(26)與冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)之間的角(β)小于90°，其中冷卻板(5)的第一表面(24)和冷卻體(2)的第一表面(26)環(huán)繞地沿著冷卻板(5)的第一表面(24)且環(huán)繞地沿著冷卻體(2)的第一表面(26)彼此壓緊設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述冷卻板(5)的環(huán)繞該冷卻板(5)的橫向第一表面(24)與所述冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)之間的角(α)為89.5°至85°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述冷卻體(2)的第一表面(26)與冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)之間的角(β)等于冷卻板(5)的第一表面(24)與冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)之間的角(α)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述冷卻體(2)具有開(kāi)口(25)，所述開(kāi)口由所述冷卻體(2)的環(huán)繞該開(kāi)口(25)的橫向第一表面(26)且由所述冷卻體的環(huán)繞該開(kāi)口(25)的橫向第二表面(14)限定，其中所述冷卻體(2)的第二表面(14)形成環(huán)繞開(kāi)口(25)的第一槽(36)的內(nèi)表面，其中冷卻板(5)的邊緣區(qū)域(29)具有環(huán)繞冷卻板(5)的凸起(34)，所述凸起設(shè)置在第一槽(36)中。

5.一種用于制造功率半導(dǎo)體器件的方法，具有以下方法步驟：

a)提供功率半導(dǎo)體模塊(3)，所述功率半導(dǎo)體模塊具有設(shè)置在導(dǎo)電的導(dǎo)體電路(13)上的功率半導(dǎo)體組件(9)，其中功率半導(dǎo)體模塊(3)具有不導(dǎo)電的絕緣層(6)和冷卻板(5)，其中絕緣層(6)設(shè)置在導(dǎo)體電路(9)和冷卻板(5)之間，其中所述冷卻板(5)的環(huán)繞該冷卻板(5)的橫向第一表面(24)與所述冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)之間具有小于90°的角(α)，且提供由液體流過(guò)的冷卻體(2)，所述冷卻體具有開(kāi)口(25)，所述開(kāi)口由冷卻體(2)的環(huán)繞該開(kāi)口(25)的橫向第一表面(26)限定，

b)在冷卻體(2)的開(kāi)口(25)上設(shè)置冷卻板(5)，

c)將冷卻板壓入冷卻體(2)的開(kāi)口中，其中在壓入之后，冷卻板(5)的第一表面(24)和冷卻體(2)的第一表面(26)環(huán)繞地沿著冷卻板(5)的第一表面(24)且環(huán)繞地沿著冷卻體(2)的第一表面(26)彼此壓緊設(shè)置，其中冷卻體(2)的第一表面(26)與冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)之間具有小于90°的角(β)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述開(kāi)口(25)由冷卻體(2)的環(huán)繞該開(kāi)口(25)的橫向第一表面(26)且由冷卻體(2)的環(huán)繞該開(kāi)口(25)的橫向第二表面(14)限定，其中冷卻體(2)的第二表面(14)形成環(huán)繞開(kāi)口(25)的第一槽(36)的內(nèi)表面，所述方法進(jìn)一步具有以下方法步驟：

d)使冷卻板(5)的橫向邊緣區(qū)域(29)這樣變形，使該邊緣區(qū)域(29)具有圍繞該冷卻板(5)的凸起(34)，所述凸起在該冷卻板(5)的橫向邊緣區(qū)域(29)變形之后設(shè)置在第一槽(14)中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在將冷卻板(5)壓入冷卻體(2)的開(kāi)口(25)中時(shí)實(shí)施，在冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主平面(30)中切割出與冷卻板(5)的第一表面(24)間隔的環(huán)繞的第二槽(28)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在方法步驟a)中，所述冷卻板(5)的朝向功率半導(dǎo)體組件(9)的主表面(30)具有與冷卻板(5)的第一表面(24)間隔的環(huán)繞的第二槽(28)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于具有壓入模具(51)和變形模具(52)的工具(50)來(lái)實(shí)施該方法，其中借助于壓入模具(51)來(lái)使冷卻板(5)壓入冷卻體(2)的開(kāi)口(25)中，以及借助于變形模具(52)來(lái)實(shí)施冷卻板(5)的橫向邊緣區(qū)域(29)的變形，其中變形模具(52)設(shè)置為能夠橫向圍繞壓入模具(51)且相對(duì)于壓入模具(51)運(yùn)動(dòng)。