[發明專利]功率模塊及其制造方法

在審

• 申請號: 202111230694.4
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN114497024A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 斯文·馬蒂亞斯;拉斐爾·M·施內爾;尚塔爾·I·T·托克爾
• 申請（專利權）人: 瑞士SEM技術股份公司
• 主分類號: H01L25/18
• 分類號: H01L25/18;H01L23/48;H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 北京寰華知識產權代理有限公司 11408
• 代理人: 何尤玉;郭仁建

1.一種功率模塊，其特征在于，所述功率模塊由以機械方式和以電氣方式永久性地連接的頂部部分外殼組合件和底部部分底板對準框架組合件組成。

2.根據權利要求1所述的功率模塊，其中頂部部分外殼組合件由塑料基體中的集成螺母以及模制的電源端子(31)和信號端子(32)表征。

3.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，其中所述電源端子(31)和所述信號端子(32)產生至少一個或多個面向下的壓配合引腳(41)。

4.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，然而所述模制的電源端子(31)和信號端子(32)與脊(33)一起形成穩固結構以支持超過1kN的高壓力。

5.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，其中底部部分由具有焊接/燒結襯底(12)的底板(10)以及到所述襯底(12)的焊接/燒結的對準框架(35)表征。

6.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，其由高溫塑料的對準框架(35)表征，所述對準框架包括用于在焊接/燒結工藝期間定位底層襯底(12)的間隔件(39)和支柱(38)。

7.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，其由對準框架(35)表征，所述對準框架精確地定位和定向各種尺寸的銅套管(36)和(40)。

8.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，其由對準框架(35)表征，所述對準框架精確地定位銅片(37)，以用于襯底(12)間電氣連接。

9.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，其由對準框架(35)表征，所述對準框架精確地定位各種尺寸的多個銅套管(36)和(40)以及銅片(37)，以用于襯底上的襯底(12)間電氣連接。

10.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，其由對準框架(35)表征，而所述套管(36)和(40)伸出所述對準框架的距離被獨立地調整以補償所述底板的彎曲。

11.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，所述底部部分是通過將對準框架(35)單步焊接/燒結到包括IGBT和二極管芯片、引線鍵合和預施加的焊料/燒結物(42)預制件的襯底(12)且同時借助于預制的焊料/燒結物(42)焊接/燒結到所述底板10來形成。

12.根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊，所述頂部部分和底部部分在壓入過程期間合并，而垂直地施加的壓入力超過1kN。

13.一種用于制造根據前述權利要求中任一項所述的功率模塊的方法，其特征在于，將具有指向下的壓配合引腳(41)的頂部部分外殼組合件(30)按壓到由對準框架(35)固持的對應套管(36、40)中，以建立與下方的所述襯底(12)的永久緊密的機械和電氣連接。