通過結構化金屬箔706從管芯710消散熱量。
[0069]圖8圖示出根據(jù)圖3的方法制造的半導體模塊800的另一實施例的截面圖。圖8中所示的實施例類似于圖7中所示的實施例，然而，管芯附著焊料712的未反應部分716在管芯710到金屬箔706的擴散焊接之前被從金屬箔706去除，如在圖8的分解圖中更詳細地示出的。
[0070]為了便于描述而使用諸如“之下”、“下面”、“下”、“之上”、“上”等空間相對術語來解釋一個元件相對于第二元件的定位。除了與在圖中所描述的那些不同的取向之外，這些術語意圖還涵蓋器件的不同取向。此外，還使用諸如“第一”、“第二”等術語來描述各種元件、區(qū)域、部分等，并且也并不意圖是限制性的。遍及本描述相似的術語指的是相似的元件。
[0071]如本文所使用的，術語“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等是開放式術語，其指示所述元件或特征的存在，但不排除附加元件或特征。冠詞“一”、“一個”和“該”意圖包括復數(shù)以及單數(shù)，除非上下文清楚地另外指明。
[0072]著眼于上述變化和應用的范圍，應理解的是本發(fā)明不受前述描述的限制，也不受附圖的限制。更確切地說，僅僅由以下權利要求及其法律等價物來限制本發(fā)明。
【主權項】
1.一種制造半導體模塊的方法，該方法包括: 提供包括被附著于金屬層的金屬箔的金屬復合材料襯底，該金屬箔比金屬層更薄且包括與之不同的材料； 在將金屬箔結構化之前將多個半導體管芯的第一表面附著于金屬箔； 將被附著于金屬箔的半導體管芯裝入電絕緣材料中； 在用電絕緣材料包住半導體管芯之后將金屬層和金屬箔結構化，使得電絕緣材料的表面區(qū)沒有金屬箔和金屬層；以及 沿著沒有金屬箔和金屬層的表面區(qū)劃分電絕緣材料以形成單個模塊。
2.權利要求1的方法，其中，所述金屬層是具有在50Mm和200 Mm之間的厚度的Al層，并且金屬箔是具有在3 Mm和100 Mm厚之間的厚度的Cu箔。
3.權利要求1的方法，其中，在將金屬箔結構化之前將管芯的第一表面附著于金屬箔包括將管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔。
4.權利要求1的方法，其中，在將金屬箔結構化之前將管芯的第一表面附著于金屬箔包括將管芯的第一表面焊接、燒結或粘合到金屬箔。
5.權利要求1的方法，其中，在將金屬箔結構化之前將管芯的第一表面附著于金屬箔包括: 用比金屬箔和金屬層熔點更低的焊料來涂敷與金屬層相對的金屬箔表面；以及 經(jīng)由焊料將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔，包括焊料到高熔點相的等溫凝固。
6.權利要求5的方法，還包括: 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之后且在將半導體管芯裝入電絕緣材料中之前從金屬箔中去除焊料的未反應部分。
7.權利要求1的方法，其中，所述電絕緣材料是層壓件。
8.權利要求1的方法，其中，在用電絕緣材料包住半導體管芯之后將金屬層和金屬箔結構化，使得電絕緣材料的表面區(qū)沒有金屬箔和金屬層包括: 掩蔽金屬層，使得金屬層的區(qū)域被暴露； 去除金屬層的暴露區(qū)，使得金屬箔的區(qū)域被暴露；以及 使用剩余金屬層作為掩模來去除金屬箔的暴露區(qū)。
9.權利要求1的方法，還包括: 形成一個或多個第一連接，其通過電絕緣材料從與第一表面相對的管芯的第二表面延伸到背對金屬復合材料襯底的電絕緣材料的表面上的結構化金屬層；以及 形成一個或多個第二連接，其通過電絕緣材料從金屬箔延伸到背對金屬復合材料襯底的電絕緣材料的表面上的結構化金屬層。
10.一種半導體模塊，包括: 金屬復合材料襯底，包括被附著于結構化金屬箔的第一表面的金屬層，該結構化金屬箔具有與第一表面相對的第二表面且比金屬層更薄，該金屬層具有從結構化金屬箔的第一表面向外延伸的錐形側壁； 至少一個半導體管芯，具有被附著于結構化金屬箔的第二表面的第一表面； 電介質層，其被附著于結構化金屬箔的第二表面并包住所述至少一個半導體管芯；以及 結構化金屬層，其在背對金屬復合材料襯底的電介質層的表面上， 其中，所述結構化金屬箔具有從電介質層向外延伸的側壁，結構化金屬箔的側壁未被電介質層覆蓋且與金屬復合材料襯底的金屬層的側壁對準， 其中，所述電介質層具有在電介質層的相對第一和第二主表面之間延伸的邊緣，電介質層的邊緣未被金屬覆蓋。
11.權利要求10的半導體模塊，還包括: 一個或多個第一連接，其通過電介質層從與第一表面相對的所述至少一個半導體管芯的第二表面延伸到背對金屬復合材料襯底的電介質層的表面上的結構化金屬層。
12.權利要求11的半導體模塊，還包括: 一個或多個第二連接，其通過電介質層從結構化金屬箔延伸到背對金屬復合材料襯底的電介質層的表面上的結構化金屬層。
13.一種將半導體管芯附著到金屬復合材料襯底的方法，所述方法包括: 提供包括被附著于金屬層的金屬箔的金屬復合材料襯底，該金屬箔比金屬層更薄且包括與之不同的材料； 用比金屬箔和金屬層熔點更低的焊料來涂敷與金屬層相對的金屬箔表面； 經(jīng)由焊料而將多個半導體管芯的第一表面焊接至金屬箔，包括焊料到高熔點相的等溫凝固；以及 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之后將半導體管芯裝入電絕緣材料中。
14.權利要求13的方法，還包括: 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之前向與金屬層相對的金屬箔的表面施加焊膏層、燒結層、焊膏和膠粘劑中的一個或多個。
15.權利要求13的方法，還包括: 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之后且在將半導體管芯裝入電絕緣材料中之前從金屬箔去除焊料的未反應部分。
16.權利要求13的方法，還包括: 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之前向半導體管芯的第一表面施加金屬化。
17.權利要求13的方法，還包括: 將金屬層和金屬箔結構化，使得電絕緣材料的表面區(qū)沒有金屬箔和金屬層；以及 沿著沒有金屬箔和金屬層的表面區(qū)劃分電絕緣材料以形成單個模塊。
18.權利要求17的方法，其中，將金屬層和金屬箔結構化，使得電絕緣材料的表面區(qū)沒有金屬箔和金屬層包括: 在將半導體管芯裝入電絕緣材料中之后掩蔽金屬層，使得金屬層的區(qū)域被暴露； 去除金屬層的暴露區(qū)，使得金屬箔的區(qū)域被暴露；以及 使用剩余金屬層作為掩模來去除金屬箔的暴露區(qū)。
19.權利要求13的方法，還包括: 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之前將焊料結構化。
20.權利要求19的方法，還包括: 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之前使用結構化焊料作為掩模將金屬箔結構化。
21.權利要求20的方法，還包括: 在將半導體管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔之后且在將半導體管芯裝入電絕緣材料中之前從金屬箔去除結構化焊料的未反應部分。
22.權利要求13的方法，還包括: 在將管芯的第一表面擴散焊接到金屬箔并用電絕緣材料包住半導體管芯之后從金屬箔去除金屬層。
23.權利要求13的方法，其中，所述金屬層是具有在50Mm和200 Mm之間的厚度的Al層，并且其中，金屬箔是具有在3 Mm和100 Mm之間的厚度的Cu箔。
【專利摘要】具有被結合到金屬箔的半導體管芯的半導體模塊。一種制造半導體模塊的方法包括提供包括被附著于金屬層的金屬箔的金屬復合材料襯底，該金屬箔比金屬層更薄且包括與之不同的材料，在將金屬箔結構化之前將多個半導體管芯的第一表面附著于金屬箔，并將被附著于金屬箔的半導體管芯裝入電絕緣材料中。在用電絕緣材料包住半導體管芯之后將金屬層和金屬箔結構化，使得電絕緣材料的表面區(qū)沒有金屬箔和金屬層。沿著沒有金屬箔和金屬層的表面區(qū)劃分電絕緣材料以形成單個模塊。
【IPC分類】H01L23-498, H01L23-31, H01L21-56, H01L21-60
【公開號】CN104835746
【申請?zhí)枴緾N201510071017
【發(fā)明人】A.海因里希, P.帕爾姆, T.西姆貝克, H.托維斯滕
【申請人】英飛凌科技股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月10日
【公告號】DE102015101843A1, US20150228616