电子模块的制造制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造电子模块(L)、特别是功率电子模块的方法(S1-S8)，所述方法包括至少一个半导体芯片(3，4)与至少一个引线框架(1)的触点接通，其中，半导体芯片(3，4)在其上侧(7)上并且在其下侧(6)上分别具有至少一个电接口(8，9)，并且至少一个引线框架(1)直接触点接通(S5)所述侧之一的所述接口(8，9)。一种电子模块(L)借助于所述方法(S1-S8)来制造。本发明专利技术特别是能够应用在功率电子模块上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造电子模块、特别是功率电子模块的方法，所述方法包括至少一个半导体芯片与至少一个引线框架的触点接通，其中，半导体芯片在其上侧上并且在其下侧上分别具有至少一个电接口。本专利技术也涉及一种电子模块，所述电子模块借助于所述方法制造。本专利技术特别是能够应用在功率电子模块上，所述功率电子模块具有至少一个功率半导体芯片形式的半导体芯片。
技术介绍
在功率(电子)模块中通常通过功率半导体芯片的上侧或下侧建立至相应的所述功率半导体芯片的电连接。典型地在上侧上建立电连接，以便产生至模块的接口的电流动。已知用于建立这种电连接的是铝导线(粗导线或细导线)，所述铝导线一方面粘合到上侧上并且另一方面粘合到模块外部的和/或内部的连接面上。也公知的是，通过(粗导线或细导线的)铜导线粘合、细带粘合和与由合金构成的导线的粘合建立所述电连接。还有其他的连接解决方案，包括例如根据Semikron公司的所谓的“SkiN”技术的、烧结的、金属化的塑料薄膜。SkiN技术的特征在于由柔性的、结构化的薄膜替代粘合导线，所述薄膜平面地烧结在电路板上，所述电路板具有固定在其上的功率电子部件。此外，公知了由粗铜构成的焊接的汇流排。此外，公知了Siemens公司的所谓的“SiPLIT”技术。在公知的连接技术中具有的缺点是，在使用不平坦的(例如借助于导线粘合的)连接技术中，与芯片表面连接的上部的布线层只能困难地进行冷却。平坦的连接技术的、例如“SkiN”技术或“SiPLIT”技术的应用与之相反在制造中是花费相对高的，并且此外尤其由于花费高的制造步骤、例如结构化或金属化是昂贵的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，至少部分地克服现有技术的缺点，并且特别是提出一种能简单地和廉价地转化的、并且能有效地冷却的用于具有至少一个电子部件、特别是功率电子部件、专门是功率半导体芯片的电子模块的连接技术。该目的根据独立权利要求所述的特征实现。优选的实施方式特别是能够从从属权利要求中得出。该目的通过一种用于制造电子模块的方法实现，所述方法包括至少一个半导体芯片与至少一个引线框架的触点接通，其中，半导体芯片在其一侧(下面所述侧不限制普遍性地称为“上侧”)上并且在与此相对设置的侧(下面所述侧不限制普遍性地称为“下侧”)上分别具有至少一个电接口，并且至少一个引线框架直接触点接通所述侧之一、特别是上侧的至少一个接口。所述方法具有的优点是，相对于公知的平坦的连接技术能够简单地和廉价地制造，并且相对于非平坦的连接技术能够提供布线或电连接的非常稳定的、可靠的和能有效冷却的可能性。引线框架特别是可以替代通常非平坦的功率模块中的全部的粘合、以及例如SiPLIT中的复杂的制造过程。至少一个半导体芯片可以是功率半导体芯片。电子模块则也可以称为功率电子模块。一个改进方案是，至少一个半导体芯片是功率开关。还有一个改进方案是，至少一个半导体芯片是IGBT、功率MOSFET、功率二极管、晶闸管、双向晶闸管等。除了至少一个半导体芯片以外，模块的至少一个另外的部件还能够以类似的方式与引线框架连接，所述至少一个另外的部件例如是至少一个带壳的电子部件、能导电的间隔件、电阻、线圈、电容等。引线框架可以例如由铜或铜合金构成。引线框架通常可以独立地制造并且是可操纵的电路结构。半导体芯片在其上侧和下侧上分别具有至少一个电接口，这特别可以包括：所述半导体芯片仅仅在其上侧和下侧上分别具有至少一个电接口，也就是说，不具有侧面引出的连接管脚或小连接腿。一个改进方案是，半导体芯片的电接口是平坦的接口或连接区域、例如接触区域或接触垫，从而所述电接口能够特别容易地触点接通。平面的接口或连接区域可以特别是理解为并非插入相应的凹部中的凸出部，也就是说，不是连接销。因此，平坦的连接区域可以特别具有或者构成平坦的接触面，然而不局限于此。平坦的连接区域也可以集成在绝缘体下方。“直接的”触点接触特别理解为这样一种触点接触，即在所述触点接触中，引线框架和半导体芯片的接口在没有其他的连接元件的情况下、即在不使用粘合导线或类似物的情况下彼此连接。然而在直接触点接通时可以使用增附剂，例如接触膏、焊料或烧结层。增附剂特别可以作为连接层存在。一个构造方案是，所述方法至少包括下述步骤：(i)提供(至少一个)引线框架；(ii)将(至少一个)引线框架与至少一个半导体芯片的示例性地选取的上侧触点接通；并且(iii)将至少一个部件的以及必要时引线框架的下侧与共同的电路板触点接通。步骤(ii)特别包括至少一个连接区域在半导体的上侧处的触点接通。对于这种情况而言，即在上侧上存在多个彼此电隔离的连接区域，引线框架可以与所述连接区域中的一个或多个触点接通，特别是也可以与所有连接区域触点接通。步骤(iii)中的共同的电路板特别可以具有板状的基底，所述基底在其上或前侧上具有至少一个结构化的能导电层(Lage)，用于与至少一个半导体的至少一个下侧触点接触。结构化的层也可以称为导体结构或下部的布线层并且例如具有至少一个导体电路。此外，结构化的层可以与至少一个另外的部件连接和/或(例如通过间隔件)与引线框架连接。电路板的触点接通特别包括结构化的层的触点接通。共同的电路板也可以称为“基底”，而电绝缘的载体则也可以称为“绝缘层”。共同的电路板可以是DCB电路板或IMS电路板。这种电路板例如由于其有效的可冷却性尤其适用于利用功率电子部件的运行。然而共同的电路板也可以是DAB(“Direct Aluminum Bonded(直接铝粘合)”)电路板、AMB(“Active Metal Brazing(活性金属钎焊)”)电路板或者也例如是通常的FR4电路板。因此，在步骤(iii)中，引线框架可以与电路板连接，所述引线框架具有安装在其上的作为共同可操纵的单元的至少一个电子部件。为此，可以将电路板设置在装配有至少一个电子部件的引线框架上，和/或可以将装配的引线框架安置在电路板上。所述构造方案的优点是，至少一个半导体芯片的上侧能够以非常高的精度触点接通半导体芯片。这在多个接触区域和/或相对小的接触区域位于上侧上时特别有利。下侧在特别是仅仅一个接触区域位于此处时能够以较高的定位公差被触点接通。所述构造方案例如能够使用在IGBT芯片上，所述芯片在其下侧上具有集电极接口，在其上侧上具有发射极接口并且附加地在其上侧上具有控制接口、特别是门极接口。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造电子模块(L)、特别是功率电子模块的方法(S1‑S8)，所述方法包括至少一个半导体芯片(3，4)与至少一个引线框架(1)的触点接通，其中，所述半导体芯片(3，4)在所述半导体芯片的上侧(7)上并且在所述半导体芯片的下侧(6)上分别具有至少一个电的接口(8，9)，并且至少一个所述引线框架(1)直接触点接通(S5)所述侧之一的所述接口(8，9)。

【技术特征摘要】
2014.02.25 DE 102014203306.31.一种用于制造电子模块(L)、特别是功率电子模块的方法(S1-S8)，
所述方法包括至少一个半导体芯片(3，4)与至少一个引线框架(1)
的触点接通，其中，
所述半导体芯片(3，4)在所述半导体芯片的上侧(7)上并
且在所述半导体芯片的下侧(6)上分别具有至少一个电的接口(8，
9)，并且
至少一个所述引线框架(1)直接触点接通(S5)所述侧之一
的所述接口(8，9)。
2.根据权利要求1所述的方法(S1-S8)，其中，所述方法(S1-S8)
至少包括下述步骤：
(i)提供(S1)所述引线框架(1)；
(ii)将所述引线框架(1)与至少一个半导体芯片(3，4)的所述
上侧(7)触点接通(S5)；并且
(iii)将至少一个所述半导体芯片(3，4)的以及所述引线框架(1)
的所述下侧(6)与共同的电路板(11)触点接通(S6)。
3.根据权利要求2所述的方法(S1-S8)，其中，步骤(ii)至少包括
下述步骤：
(iia)以相应的增附剂铺盖(S3a)所述引线框架(1)的预设的接
触区域；并且
(iib)将至少一个所述半导体芯片(3，4)的至少一个所述接口(8，
9)安装在相应的接触区域处。
4.根据权利要求3所述的方法(S1-S8)，其中，在步骤(iib)...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·莱佩纳特，龙尼·维尔纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE