[發明專利]功率模塊及其制造方法

在審

• 申請號: 201880022963.8
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN110476244A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 畑野舞子;大塚拓一
• 申請（專利權）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: H01L23/36
• 分類號: H01L23/36;H01L21/52;H01L21/60;H01L23/12;H01L29/12;H01L29/739;H01L29/78
• 代理公司: 11243 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳彥;張默<國際申請>=PCT/JP20

功率模塊(1)具備平板狀的厚銅基板(2)、配置在厚銅基板(2)上的導電性的應力緩和金屬層(24U)、配置在應力緩和金屬層(24U)上的半導體器件(22)和配置在應力緩和金屬層(24U)上的鍍層(30)，半導體器件(22)隔著鍍層(30)與應力緩和金屬層(24U)接合。厚銅基板(2)具備第1厚銅層(14)和配置在第1厚銅層(14)上的第2厚銅層(18)，應力緩和金屬層(24U)配置在第2厚銅層(18)上。半導體器件(22)的一部分嵌入應力緩和金屬層(24U)并固著。半導體器件(22)與應力緩和金屬層(24U)的接合面通過擴散接合或固相擴散接合而一體化。提供一種能夠不增加熱阻而提高接合的可靠性的功率模塊。

技術領域

本實施方式涉及功率模塊及其制造方法。

背景技術

作為功率模塊的一種，以往已知下述功率模塊：在包含絕緣柵雙極晶體管(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)那樣的功率元件(芯片)的半導體器件外圍，用樹脂成型。

工作狀態下，半導體器件發熱，因此一般在基板的背面側配置散熱片、散熱鰭等散熱器而散熱，將半導體器件冷卻。

尤其是近年來，為了低熱阻化，基板部的厚銅化正在不斷推進。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-195415號公報

非專利文獻

非專利文獻1：梨子田典弘、日向裕一朗、堀尾真史，“All-SiC模塊技術”，富士電機技報，2012，第85卷，第6號，第403(15)-407(19)頁。

發明內容

發明所要解決的課題

然而，基板的厚銅化中，接合的可靠性堪憂。

本實施方式提供能夠不增加熱阻而提高接合的可靠性的功率模塊及其制造方法。

用于解決課題的方法

根據本實施方式的一個方式，提供一種功率模塊，其特征在于，具備平板狀的厚銅基板、配置在前述厚銅基板上的導電性的應力緩和金屬層和配置在前述應力緩和金屬層上的半導體器件，前述半導體器件與前述應力緩和金屬層接合。

根據本實施方式的另一方式，提供一種功率模塊，具備平板狀的第1厚銅層、配置在前述第1厚銅層上的絕緣片層、配置在前述絕緣片層上且形成有圖案的第2厚銅層、配置在前述第2厚銅層上的第1鋁緩和層和配置在前述第1鋁緩和層上的半導體器件，前述半導體器件與前述應力緩和金屬層接合。

根據本實施方式的另一方式，提供一種功率模塊的制造方法，具有：在第2厚銅層上形成第1鋁緩和層的工序，在第1厚銅層上隔著絕緣片層配置前述第2厚銅層的工序，在前述第1鋁緩和層上配置半導體器件、通過一邊加熱一邊加壓的加熱-加壓工藝使前述半導體器件與前述第1鋁緩和層接合的工序，以及使前述半導體器件的電極與外部端子連接的工序。

根據本實施方式的另一方式，提供一種功率模塊的制造方法，具有：在第2厚銅層上形成第1鋁緩和層的工序，在前述第1鋁緩和層上配置半導體器件、通過一邊加熱一邊加壓的加熱-加壓工藝使前述半導體器件與前述第1鋁緩和層接合的工序，在第1厚銅層上隔著絕緣片層配置前述第2厚銅層的工序，以及使前述半導體器件的電極與外部端子連接的工序。

發明的效果

根據本實施方式，可以提供能夠不增加熱阻而提高接合的可靠性的功率模塊及其制造方法。

附圖說明

圖1中，(a)為實施方式涉及的功率模塊中能夠應用的厚銅基板的示意性截面結構圖，(b)為實施方式涉及的功率模塊中能夠應用的另一厚銅基板的示意性截面結構圖。