一种功率半导体模块制造技术

技术编号:42437390 阅读:6 留言:0更新日期:2024-08-16 16:47
本技术涉及一种功率半导体模块,所述功率半导体模块包括半导体衬底和半导体本体,所述半导体衬底的外侧设置有壳体,该壳体将整个半导体衬底包裹在内,所述半导体衬底由从上至下依次设置的第一金属层、电介质绝缘层和第二金属层组成,在第一金属层上安装有至少一个半导体本体,且第一金属层上设置有保护涂层,所述保护涂层用于阻挡腐蚀性气体。本技术具有结构合理,使用简单,可以有效防止腐蚀性性气体侵蚀模块内部,提高整体使用寿命等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体模块制造,具体涉及一种功率半导体模块


技术介绍

1、功率半导体模块通常包括安装在壳体内的半导体衬底,至少一个功率半导体芯片装配到半导体衬底上,半导体衬底具有结构化的第一金属层、介电绝缘层以及第二金属层,功率芯片通常通过焊接或烧结的方法装配到结构化的第一金属层上,第二金属层可以装配到底板,金属层的材质通常是纯铜。结构化的第一金属层是不连续的,由至少两个独立的不同区段组成,独立的不同区段之间形成有一定宽度的沟槽,为功率半导体模块提供电连接功能。

2、如果功率半导体模块在具有腐蚀性性气体(例如含硫气体)的环境中工作,则存在腐蚀性性气体进入模块内部的风险。在模块内部,典型的腐蚀性性气体如硫化氢可能会导致铜反应产生硫化铜,特别在不同电势的铜之间硫化铜枝状晶体生长,最后,这样的枝状晶体会导致电短路,使功率半导体模块失效,这种失效模式主要发生在第一金属层的沟槽中,因此需要一种解决方案。为此,设计一种功率半导体模块。


技术实现思路

1、本技术的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种结构合理,使用简单,可以有效防止腐蚀性性气体侵蚀模块内部,提高整体使用寿命的功率半导体模块。

2、本技术是通过如下的技术方案予以实现的:一种功率半导体模块,包括半导体衬底和半导体本体,所述半导体衬底的外侧设置有壳体,该壳体将整个半导体衬底包裹在内,所述半导体衬底由从上至下依次设置的第一金属层、电介质绝缘层和第二金属层组成,在第一金属层上安装有至少一个半导体本体,且第一金属层上设置有保护涂层,所述保护涂层用于阻挡腐蚀性气体。

3、作为优选:所述第一金属层由至少两个独立的不同区段组成,相邻的两个区段之间形成沟槽,在第一金属层上安装有至少一个电连接结构,电连接结构与半导体本体之间以及半导体本体与第一金属层之间均通过电导线进行连接。

4、作为优选:所述半导体衬底上位于壳体内设置有凝胶层,该凝胶层将半导体本体安全覆盖在内,并将电连接结构部分覆盖在内,用于提高壳体内部部件的电隔离。

5、作为优选:所述保护涂层在垂直于所述第一金属层的方向上具有第一厚度;所述凝胶层在垂直于所述第一金属层的方向上具有第二厚度,且第二厚度大于第一厚度。

6、作为优选:所述凝胶层为硅凝胶。

7、本技术的有益效果如下:

8、本技术所设计的一种功率半导体模块,其结构合理,使用简单,可以有效防止腐蚀性性气体侵蚀模块内部,大大提高整体使用寿命。

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【技术保护点】

1.一种功率半导体模块,包括半导体衬底(1)和半导体本体(2),其特征在于:所述半导体衬底(1)的外侧设置有壳体(6),该壳体(6)将整个半导体衬底(1)包裹在内,所述半导体衬底(1)由从上至下依次设置的第一金属层(12)、电介质绝缘层(11)和第二金属层(13)组成,在第一金属层(12)上安装有至少一个半导体本体(2),且第一金属层(12)上设置有保护涂层(3),所述保护涂层(3)用于阻挡腐蚀性气体。

2.根据权利要求1所述的功率半导体模块,其特征在于:所述第一金属层(12)由至少两个独立的不同区段组成,相邻的两个区段之间形成沟槽(15),在第一金属层(12)上安装有至少一个电连接结构(5),电连接结构(5)与半导体本体(2)之间以及半导体本体(2)与第一金属层(12)之间均通过电导线(21)进行连接。

3.根据权利要求2所述的功率半导体模块,其特征在于:所述半导体衬底(1)上位于壳体(6)内设置有凝胶层(4),该凝胶层(4)将半导体本体(2)安全覆盖在内,并将电连接结构(5)部分覆盖在内,用于提高壳体内部部件的电隔离。

4.根据权利要求3所述的功率半导体模块,其特征在于:所述保护涂层(3)在垂直于所述第一金属层(12)的方向上具有第一厚度(d1);所述凝胶层(4)在垂直于所述第一金属层的方向上具有第二厚度(d2),且第二厚度(d2)大于第一厚度(d1)。

5.根据权利要求4所述的功率半导体模块,其特征在于:所述凝胶层(4)为硅凝胶。

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【技术特征摘要】

1.一种功率半导体模块,包括半导体衬底(1)和半导体本体(2),其特征在于:所述半导体衬底(1)的外侧设置有壳体(6),该壳体(6)将整个半导体衬底(1)包裹在内,所述半导体衬底(1)由从上至下依次设置的第一金属层(12)、电介质绝缘层(11)和第二金属层(13)组成,在第一金属层(12)上安装有至少一个半导体本体(2),且第一金属层(12)上设置有保护涂层(3),所述保护涂层(3)用于阻挡腐蚀性气体。

2.根据权利要求1所述的功率半导体模块,其特征在于:所述第一金属层(12)由至少两个独立的不同区段组成,相邻的两个区段之间形成沟槽(15),在第一金属层(12)上安装有至少一个电连接结构(5),电连接结构(5)与半导体本体(2)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨黎丽
申请(专利权)人:浙江谷蓝电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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