[发明专利]压铸的功率器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件(1)，包含：

一个在工作中产生热的半导体芯片(2)；

一对用于释放来自半导体芯片(2)的热以使该半导体芯片(2)冷却的金属板(3，4)，其中半导体芯片(2)被连接到金属板(3，4)之一；以及

铸模树脂(7)，半导体芯片(2)和金属板(3，4)被埋置其中，使得每个金属板(3，4)的一个表面被暴露以改善从金属板(3，4)的散热效率，其中半导体芯片(2)的厚度t1和金属板(3，4)之一的厚度t2满足式t2/t1≥5。

2.权利要求1的半导体器件(1)，其中金属板(3，4)具有热膨胀系数α1，而铸模树脂(7)具有热膨胀系数α2，使得热膨胀系数α1和热膨胀系数α2满足式0.5≤α2/α1≤1.5。

3.权利要求1或权利要求2中的半导体器件(1)，其中半导体芯片(2)的表面，在此表面半导体芯片(2)被连接到金属板(3，4)之一，具有满足式Ra≤500 nm的表面粗糙度Ra。

4.一种半导体器件(1)，包含：

一个在工作中产生热的半导体芯片(2)；

一对用于释放来自半导体芯片(2)的热以使该半导体芯片(2)冷却的金属板(3，4)，其中半导体芯片(2)被连接到金属板(3，4)之一；以及

铸模树脂(7)，半导体芯片(2)和金属板(3，4)被埋置其中，使得每个金属板(3，4)的一个表面被暴露以改善金属板(3，4)的散热效率，其中金属板(3，4)的热膨胀系数α1和铸模树脂(7)的热膨胀系数α2满足式0.5≤α2/α1≤1.5。

5.权利要求4的半导体器件(1)，其中半导体芯片(2)的表面，在此表面半导体芯片(2)被连接到金属板(3，4)之一，具有满足式Ra≤500nm的表面粗糙度Ra。

6.一种半导体器件(1)，包含：

一个在工作中产生热的半导体芯片(2)；

一对用于释放来自半导体芯片(2)的热以使该半导体芯片(2)冷却的金属板(3，4)，其中半导体芯片(2)被连接到金属板(3，4)之一；以及

铸模树脂(7)，半导体芯片(2)和金属板(3，4)被埋置其中，使得每个金属板(3，4)的一个表面被暴露以改善从金属板(3，4)的散热效率，其中半导体芯片(2)的表面，在此表面半导体芯片(2)被连接到金属板(3，4)之一，具有满足式Ra≤500nm的表面粗糙度Ra。

7.一种半导体器件(1)，包含：

具有第一表面和第二表面的且在工作中产生热的半导体芯片(2)；

作为电极的被连接到半导体芯片(2)的第一表面的第一金属板(3)，和用于释放来自半导体芯片(2)的热以冷却该半导体芯片(2)的散热器；

第二金属板(4)；

被连接到半导体芯片(2)的第二表面的第三金属板(5)，其中第二金属板(4)被连接到第三金属板(5)用于用作电极以及用于通过第三金属板(5)释放来自半导体芯片(2)的热以冷却半导体芯片(2)的散热器；

一对接合层(6)，由此将半导体芯片(2)的第一表面和第一金属板(3)连接在一起，并将半导体芯片(2)的第二表面和第三金属板(5)连接在一起；以及

铸模树脂(7)，其中埋置半导体芯片(2)和金属板(3，4，5)以使第一和第二金属板(3，4)中每个的一个表面暴露，以便改善第一和第二金属板(3，4)的散热效率，其中半导体芯片(2)相对较薄，以致半导体芯片(2)在第一表面具有预定的低剪切应力且接合层(6)具有预定的低应变。

8.权利要求7的半导体器件(1)，其中半导体芯片(2)的厚度等于或小于250μm。

9.权利要求7或权利要求8的半导体器件(1)，其中金属板(3，4，5)之一具有1.0mm或更大的厚度。

10.权利要求7的半导体器件(1)，其中接合层(6)具有1％或更小的剪切塑性应变。

11.权利要求7的半导体器件(1)，其中半导体芯片(2)的第一表面具有35MPa或更小的剪切应力。

12.权利要求7到11中任何之一的半导体器件(1)，其中接合层(6)由锡-基焊料构成，用于抑制半导体芯片(2)中压应力的松弛，其中该松弛是由接合层(6)的蠕变引起的。