本公開總體上涉及半導(dǎo)體模塊、特別是包括功率電子襯底的半導(dǎo)體模塊，以及功率電子襯底和用于制造半導(dǎo)體模塊的方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體模塊可以包括功率電子襯底(例如dcb類型的襯底)、布置在所述功率電子襯底上的半導(dǎo)體裸片以及包封所述半導(dǎo)體裸片的模制體。功率電子襯底和模制體的熱膨脹系數(shù)可能存在顯著的差異。因此，例如在將半導(dǎo)體模塊焊接或燒結(jié)到散熱器期間或之后，溫度的充分變化可能分別使得功率電子襯底和模制體的熱膨脹或收縮量顯著不同。這又可能使得功率電子襯底中出現(xiàn)顯著彎曲甚至裂紋，從而影響功率電子襯底的電絕緣性能。

2、改進的半導(dǎo)體模塊、用于半導(dǎo)體模塊的改進的功率電子襯底以及用于制造功率電子襯底的改進的方法可以幫助解決這些和其它問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、各個方面涉及一種半導(dǎo)體模塊，其包括：功率電子襯底，其包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層以及將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層分隔開的絕緣層；布置在所述第一導(dǎo)電層之上的至少一個半導(dǎo)體裸片；以及包括第一側(cè)和相反的第二側(cè)的模制體，所述模制體包封所述半導(dǎo)體裸片并且部分地包封所述功率電子襯底，使得所述第二導(dǎo)電層至少部分地從所述模制體的第二側(cè)暴露，其中，所述絕緣層在所述功率電子襯底的側(cè)向側(cè)處以非零突出量突出超過所述第一導(dǎo)電層的輪廓和/或超過所述第二導(dǎo)電層的輪廓，并且其中，所述絕緣層的厚度與所述突出量的長度的比率為0.8或更大。

2、各個方面涉及一種被配置用于半導(dǎo)體模塊的功率電子襯底，所述功率電子襯底包括：第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層以及將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層分隔開的絕緣層，其中，所述絕緣層在所述功率電子襯底的側(cè)向側(cè)處以非零突出量突出超過所述第一導(dǎo)電層的輪廓和/或超過所述第二導(dǎo)電層的輪廓，并且其中，所述絕緣層的厚度與所述突出量的長度的比率為0.8或更大。

3、各個方面涉及一種用于制造半導(dǎo)體模塊的方法，所述方法包括：提供功率電子襯底，所述功率電子襯底包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層以及將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層分隔開的絕緣層；將至少一個半導(dǎo)體裸片布置在所述第一導(dǎo)電層之上；以及用包括第一側(cè)和相反的第二側(cè)的模制體來包封所述半導(dǎo)體裸片并且部分地包封所述功率電子襯底，使得所述第二導(dǎo)電層至少部分地從所述模制體的第二側(cè)暴露，其中，所述絕緣層在所述功率電子襯底的側(cè)向側(cè)處以非零突出量突出超過所述第一導(dǎo)電層的輪廓和/或超過所述第二導(dǎo)電層的輪廓，并且其中，所述絕緣層的厚度與所述突出量的長度的比率為0.8或更大。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體模塊(100)，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，所述第一導(dǎo)電層(111)和所述第二導(dǎo)電層(112)具有不同的邊緣長度，所述突出量(140、142)的長度是相對于具有較大邊緣長度的導(dǎo)電層(111、112)來計算的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，所述第一導(dǎo)電層(111)的邊緣長度比所述第二導(dǎo)電層(112)的邊緣長度小。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，所述第一導(dǎo)電層(111)的邊緣長度比所述第二導(dǎo)電層(112)的邊緣長度小至少0.3mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，所述第一導(dǎo)電層(111)的輪廓(111′)和所述第二導(dǎo)電層(112)的輪廓(112′)是一致的。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，所述第一導(dǎo)電層(111)和/或所述第二導(dǎo)電層(112)在所述功率電子襯底(110)的側(cè)向側(cè)處具有窄縮部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，相對于垂直于所述第一導(dǎo)電層(111)和/或所述第二導(dǎo)電層(112)的平面，所述窄縮部具有30°或更大的角度、特別是45°或更大的角度。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，所述第二導(dǎo)電層(112)被配置為燒結(jié)或焊接到散熱器。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的半導(dǎo)體模塊(100)，其中，所述突出量(140、142)的長度為0.7mm或更小、特別是0.2mm或更小。

10.一種被配置用于半導(dǎo)體模塊的功率電子襯底(600)，所述功率電子襯底(600)包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率電子襯底(600)，其中，所述功率電子襯底(600)是直接銅接合、直接鋁接合或活性金屬釬焊類型的襯底。

12.一種用于制造半導(dǎo)體模塊的方法(700)，所述方法(700)包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法(700)，其中，所述第二導(dǎo)電層被配置為燒結(jié)或焊接到散熱器。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法(700)，其中，所述第一導(dǎo)電層和/或所述第二導(dǎo)電層具有0.25mm或更大的厚度。

15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項所述的方法(700)，其中，所述絕緣層具有0.3mm或更大的厚度。

16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項所述的方法(700)，其中，所述比率為1.0或更大、特別是1.2或更大。

技術(shù)總結(jié)
一種半導(dǎo)體模塊，其包括：功率電子襯底，其包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層以及將所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層分隔開的絕緣層；至少一個半導(dǎo)體裸片，其布置在所述第一導(dǎo)電層之上；以及包括第一側(cè)和相反的第二側(cè)的模制體，所述模制體包封所述半導(dǎo)體裸片并且部分地包封所述功率電子襯底，使得所述第二導(dǎo)電層至少部分地從所述模制體的第二側(cè)暴露，其中，所述絕緣層在所述功率電子襯底的側(cè)向側(cè)處以非零突出量突出超過所述第一導(dǎo)電層的輪廓和/或超過所述第二導(dǎo)電層的輪廓，并且其中，所述絕緣層的厚度與所述突出量的長度的比率為0.8或更大。

技術(shù)研發(fā)人員：F·紹爾蘭德,R·斯派克爾斯,M·芬克
受保護的技術(shù)使用者：英飛凌科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10