[發(fā)明專利]功率電子開關(guān)裝置、其布置結(jié)構(gòu)及制造開關(guān)裝置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710600889.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN107644858B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約爾格·阿蒙;哈拉爾德·科波拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/48
• 分類號(hào): H01L23/48;H01L21/60;H01L23/367;H01L23/433;H01L25/07
• 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: 韓峰;孫志湧

本發(fā)明涉及功率電子開關(guān)裝置、其布置結(jié)構(gòu)及制造開關(guān)裝置的方法。該開關(guān)裝置包括基底以及功率半導(dǎo)體組件，包括連接裝置和壓力裝置，基底具有彼此電絕緣的導(dǎo)體軌道，并且功率半導(dǎo)體組件被布置在導(dǎo)體軌道中的一個(gè)上，連接裝置被構(gòu)造為包括導(dǎo)電膜和電絕緣膜的膜復(fù)合物，并且從而形成第一和第二主表面，開關(guān)裝置通過連接裝置在內(nèi)部以符合電路的方式連接，并且功率半導(dǎo)體組件的第一主表面的接觸區(qū)域以強(qiáng)制鎖定且導(dǎo)電的方式與基底的所指配的導(dǎo)體軌道的第一接觸區(qū)域連接，壓力裝置具有壓力體以及壓力元件，壓力元件壓在膜復(fù)合物的第二主表面的第一區(qū)段上，并且所述第一區(qū)段被布置在功率半導(dǎo)體組件的區(qū)域之內(nèi)，以在沿著功率半導(dǎo)體組件的法線方向上突出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明描述了一種功率電子開關(guān)裝置，該功率電子開關(guān)裝置通過下述事實(shí)可形成功率半導(dǎo)體模塊或功率電子系統(tǒng)的基本單元：通過其自身或與優(yōu)選地相同的其他基本單元的組合而形成功率半導(dǎo)體模塊或功率電子系統(tǒng)的功率電子基本構(gòu)建塊。此外，本發(fā)明描述了一種包括這種功率電子開關(guān)裝置的布置結(jié)構(gòu)，以及用于制造這種功率電子開關(guān)裝置的特別優(yōu)選實(shí)施例的方法。

背景技術(shù)

例如在DE?10?2013?104?949?B3中所公開的現(xiàn)有技術(shù)公開了一種開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置包括基底、功率半導(dǎo)體組件、連接裝置、負(fù)載端子裝置、以及壓力裝置。在這種情況下，基底具有電絕緣的導(dǎo)體軌道，其中功率半導(dǎo)體組件被布置在導(dǎo)體軌道上。連接裝置構(gòu)造為包括導(dǎo)電膜和電絕緣膜的膜復(fù)合物，并且具有第一和第二主表面。開關(guān)裝置由此以符合電路的方式內(nèi)部連接。壓力裝置具有擁有第一切口的壓力體，壓力元件被布置成從所述壓力體突出，其中壓力元件壓在膜復(fù)合物的第二主表面的區(qū)段上，并且在這種情況下，所述區(qū)段被布置在功率半導(dǎo)體組件的區(qū)域之內(nèi)以在沿著功率半導(dǎo)體組件的法線方向上突出。

通過了解所提到的條件，本發(fā)明基于提出一種功率電子開關(guān)裝置及其布置結(jié)構(gòu)以及制造開關(guān)裝置的方法的目的，其中就其復(fù)雜性及其制造成本而言該開關(guān)裝置被優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的的功率電子開關(guān)裝置、具有功率電子開關(guān)裝置的布置結(jié)構(gòu)、以及兩種特定制造方法來實(shí)現(xiàn)所述目的。在從屬權(quán)利要求中描述了優(yōu)選實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置構(gòu)造為包括基底、布置在其上的功率半導(dǎo)體組件，包括連接裝置并且包括壓力裝置，其中基底具有彼此電絕緣的導(dǎo)體軌道，并且功率半導(dǎo)體組件被布置在導(dǎo)體軌道中的一個(gè)上，其中連接裝置構(gòu)造為包括導(dǎo)電膜和電絕緣膜的膜復(fù)合物，并且從而形成第一和第二主表面，其中開關(guān)裝置通過連接裝置在內(nèi)部以符合電路的方式連接，并且其中功率半導(dǎo)體組件的第一主表面的接觸區(qū)域以強(qiáng)制鎖定且導(dǎo)電的方式與基底的所指配的導(dǎo)體軌道的第一接觸區(qū)域相連，為此目的，壓力裝置具有壓力體以及在功率半導(dǎo)體組件的方向從其突出的壓力元件，其中壓力元件壓在膜復(fù)合物的第二主表面的第一部分上并且在這種情況下所述第一部分被布置在功率半導(dǎo)體組件的區(qū)域之內(nèi)以在沿著功率半導(dǎo)體組件的法線方向上突出。

因此，在該開關(guān)裝置的情況下，明確地省略了功率半導(dǎo)體組件的第一主表面的接觸區(qū)域與基底的所指配的接觸區(qū)域?qū)嵸|(zhì)性鍵合連接。其結(jié)果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)質(zhì)性鍵合的連接，優(yōu)選地被構(gòu)造為壓力燒結(jié)的連接被由強(qiáng)制鎖定的連接替代了。

優(yōu)選的是連接裝置的第二接觸區(qū)域以強(qiáng)制鎖定或?qū)嵸|(zhì)性鍵合且導(dǎo)電的方式與指配給其的基底的導(dǎo)體軌道的接觸區(qū)域相連。

同樣地，功率半導(dǎo)體組件可通過其第二主表面以強(qiáng)制鎖定或主動(dòng)鎖定的方式與連接裝置的第一主表面的所指配的接觸區(qū)域電連接。

在這種情況下優(yōu)選的是相應(yīng)實(shí)質(zhì)性鍵合連接構(gòu)造為本領(lǐng)域常規(guī)的焊接的、粘接的、或者尤其是壓力燒結(jié)的連接。

特別優(yōu)選的是壓力體具有壓力元件從其突出的第一切口。在這種情況下，進(jìn)一步有利的是壓力體的第一切口構(gòu)造為從第一主表面開始的凹陷部，在這種情況下，壓力元件完全或近似完全地填充壓力體的切口，并且壓力元件在連接裝置的方向上在其第一主表面上從壓力體的切口突出，更準(zhǔn)確地說是其第二主表面。在這種情況下，壓力體的橫向廣度與垂直廣度的比率應(yīng)具有大于2比1的比率，特別是大于4比1的比率。