[發明專利]功率半導體芯片上的材料減少的金屬板

在審

• 申請號: 201980024501.4
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN111937127A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: F·莫恩;A·索科洛夫;柳春雷
• 申請（專利權）人: ABB電網瑞士股份公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 王其文;張濤

1.一種功率半導體模塊(10)，所述功率半導體模塊包括：

襯底(12)，所述襯底具有金屬化層(18)；

功率半導體芯片(14)，所述功率半導體芯片被結合到所述襯底(12)的所述金屬化層(18)；

金屬板(24)，所述金屬板以第一表面與所述襯底(12)相反地結合到所述功率半導體芯片(14)，所述金屬板(24)具有中央部分以及邊界，所述中央部分以及所述邊界都結合到所述功率半導體芯片(14)；

其中，多個金屬互連元件(32、42)在所述中央部分(34)處結合到所述金屬板(24)的第二表面；

其中，所述金屬板(24)的所述邊界(36)構造成使得與所述金屬板(24)的中央部分(34)相比，所述金屬板(24)在所述邊界(36)處具有更少的每單位面積金屬材料。

2.根據權利要求1所述的功率半導體模塊(10)，其中，從所述金屬板(24)的提供所述第二表面的一側去除金屬材料。

3.根據權利要求1或2所述的功率半導體模塊(10)，

其中，所述金屬板的所述第一表面覆蓋所述功率半導體芯片(14)的電極(26)的50％以上。

4.根據前述權利要求中任一項所述的功率半導體模塊(10)，

其中，所述金屬板(24)的所述邊界(36)比所述金屬板(24)的所述中央部分(34)更薄。

5.根據前述權利要求中任一項所述的功率半導體模塊(10)，

其中，所述邊界(36)在所述第二表面中具有凹陷(40')和/或在所述第二表面中具有孔(40)。

6.根據前述權利要求中任一項所述的功率半導體模塊(10)，

其中，所述邊界(36)具有通孔(40)。

7.根據前述權利要求中任一項所述的功率半導體模塊(10)，

其中，所述金屬板(24)的所述邊界(36)中的至少一個的厚度小于100μm；以及

所述金屬板(24)的所述中央部分(34)的厚度大于30μm。

8.根據前述權利要求中任一項所述的功率半導體模塊(10)，

其中，所述金屬板(24)的所述中央部分(34)中的至少一個是平坦的。

9.根據前述權利要求中任一項所述的功率半導體模塊(10)，

其中，結合線(32)被結合到所述中央部分(34)；和/或

其中，金屬帶(42)被結合到所述中央部分(34)。

10.根據前述權利要求中任一項所述的功率半導體模塊(10)，

其中，所述金屬板(24)由Cu制成。

11.一種制造功率半導體模塊(10)的方法，所述方法包括：

將功率半導體芯片(14)結合到襯底(12)的金屬化層(18)；

構造金屬板(24)的邊界(36)，使得與所述金屬板(24)的中央部分(34)相比，所述金屬板(24)在邊界(36)處具有更少的每單位面積金屬材料；

將所述金屬板(24)以第一表面與襯底(12)相反地結合到所述功率半導體芯片(14)，其中，所述中央部分(34)和所述邊界(36)被結合到所述功率半導體芯片(14)；

在所述金屬板(24)的所述中央部分(34)處將多個互連元件(32、42)結合到所述金屬板(24)的第二表面。

12.根據權利要求11所述的方法，

其中，利用電化學蝕刻來構造所述金屬板(24)的所述邊界(36)。

13.根據權利要求11或12中任一項所述的方法，

其中，通過沖壓來構造所述金屬板(24)的所述邊界(36)。