[发明专利]包括插件的半导体模块和用于生产包括插件的半导体模块的方法

权利要求书

1.一种半导体模块，包括：

刚性基底；

包括绝缘载体的绝缘衬底，所述绝缘载体具有提供有顶侧金属化层的顶侧和提供有底侧金属化层的底侧；

被布置在所述顶侧金属化层上的功率半导体芯片；

插件，所述插件被布置在所述基底和所述底侧金属化层之间并且包括带有多个波峰和多个波谷的波浪形状，所述波峰面向所述底侧金属化层而所述波谷面向所述基底；和

被布置在所述底侧金属化层和所述基底之间的焊料，所述焊料完全地填充在所述底侧金属化层和所述基底之间的全部空隙。

2.根据权利要求1所述的半导体模块，其中所述焊料包括第一区域，每一个所述第一区域均：

按照体积包括至少90%的一种或者多种铜-锡金属间相；并且

或者在所述底侧金属化层和所述波峰之一之间连续地延伸，或者在所述基底和所述波谷之一之间连续地延伸。

3.根据权利要求2所述的半导体模块，其中所述焊料包括第二区域，所述第二区域布置在所述第一区域之外并且呈现低于Cu6Sn5铜-锡金属间相的熔点的熔点。

4.根据权利要求3所述的半导体模块，其中在所述第二区域中所述焊料呈现小于300℃的熔点。

5.根据权利要求1所述的半导体模块，其中在每一个所述波峰和所述底侧金属化层之间的距离小于20μm。

6.根据权利要求1所述的半导体模块，其中在每一个所述波谷和所述基底之间的距离小于20μm。

7.根据权利要求1所述的半导体模块，其中在所述波峰的两个相邻波峰之间的距离大于或者等于100μm，或者大于或者等于300μm。

8.根据权利要求1所述的半导体模块，其中在所述波峰的两个相邻波峰之间的距离小于或者等于2mm，或者小于或者等于1mm。

9.根据权利要求1所述的半导体模块，其中所述插件：

包括铜；或者

由铜组成；或者

包括带有铜和锡的合金；或者

由铜和锡的合金组成。

10.根据权利要求1所述的半导体模块，其中所述插件是以下之一：

弯曲和/或挤压和/或压花的金属箔；

纺织金属丝的织物；或者

金属丝的绒线。

11.根据权利要求10所述的半导体模块，其中所述箔的厚度或者所述金属丝的厚度或者所述金属丝的直径处于从20μm到200μm的范围中，或者处于从20μm到100μm的范围中。

12.根据权利要求1所述的半导体模块，其中所述插件包括多个开口，并且其中所述焊料从所述底侧金属化层通过每一个所述开口连续地延伸远至所述基底。

13.根据权利要求1所述的半导体模块，其中所述基底是具有在从0.1mm到20mm的范围中的厚度的板、或者热沉。

14.根据权利要求1所述的半导体模块，其中所述插件在垂直于所述绝缘载体的顶侧的表面法线的方向上突出所述绝缘载体。

15.一种用于生产半导体模块的方法，包括：

提供刚性基底；

提供包括绝缘载体的绝缘衬底，所述绝缘载体具有提供有顶侧金属化层的顶侧和提供有底金属化层的底侧；

提供功率半导体芯片；

提供插件，所述插件包括带有多个波峰和多个波谷的波浪形状；

提供焊料；

在所述顶侧金属化层上布置所述功率半导体芯片；

在所述基底和所述底侧金属化层之间布置所述插件，使得所述波峰面向所述底侧金属化层而所述波谷面向所述基底；

在所述基底和所述底金属化层之间布置所述焊料；

熔化所述焊料，使得所述插件嵌入于所述焊料中并且在所述底侧金属化层和所述基底之间的全部空隙填充有所述焊料；以及

将所述焊料冷却至它的固态。