[发明专利]具有被结合到金属箔的半导体管芯的半导体模块

权利要求书

1.一种制造半导体模块的方法，该方法包括：

提供包括被附着于金属层的金属箔的金属复合材料衬底，该金属箔比金属层更薄且包括与之不同的材料；

在将金属箔结构化之前将多个半导体管芯的第一表面附着于金属箔；

将被附着于金属箔的半导体管芯装入电绝缘材料中；

在用电绝缘材料包住半导体管芯之后将金属层和金属箔结构化，使得电绝缘材料的表面区没有金属箔和金属层；以及

沿着没有金属箔和金属层的表面区划分电绝缘材料以形成单个模块。

2.权利要求1的方法，其中，所述金属层是具有在50 µm和200 µm之间的厚度的Al层，并且金属箔是具有在3 µm和100 µm厚之间的厚度的Cu箔。

3.权利要求1的方法，其中，在将金属箔结构化之前将管芯的第一表面附着于金属箔包括将管芯的第一表面扩散焊接到金属箔。

4.权利要求1的方法，其中，在将金属箔结构化之前将管芯的第一表面附着于金属箔包括将管芯的第一表面焊接、烧结或粘合到金属箔。

5.权利要求1的方法，其中，在将金属箔结构化之前将管芯的第一表面附着于金属箔包括：

用比金属箔和金属层熔点更低的焊料来涂敷与金属层相对的金属箔表面；以及

经由焊料将半导体管芯的第一表面扩散焊接到金属箔，包括焊料到高熔点相的等温凝固。

6.权利要求5的方法，还包括：

在将半导体管芯的第一表面扩散焊接到金属箔之后且在将半导体管芯装入电绝缘材料中之前从金属箔中去除焊料的未反应部分。

7.权利要求1的方法，其中，所述电绝缘材料是层压件。

8.权利要求1的方法，其中，在用电绝缘材料包住半导体管芯之后将金属层和金属箔结构化，使得电绝缘材料的表面区没有金属箔和金属层包括：

掩蔽金属层，使得金属层的区域被暴露；

去除金属层的暴露区，使得金属箔的区域被暴露；以及

使用剩余金属层作为掩模来去除金属箔的暴露区。

9.权利要求1的方法，还包括：

形成一个或多个第一连接，其通过电绝缘材料从与第一表面相对的管芯的第二表面延伸到背对金属复合材料衬底的电绝缘材料的表面上的结构化金属层；以及

形成一个或多个第二连接，其通过电绝缘材料从金属箔延伸到背对金属复合材料衬底的电绝缘材料的表面上的结构化金属层。

10.一种半导体模块，包括：

金属复合材料衬底，包括被附着于结构化金属箔的第一表面的金属层，该结构化金属箔具有与第一表面相对的第二表面且比金属层更薄，该金属层具有从结构化金属箔的第一表面向外延伸的锥形侧壁；

至少一个半导体管芯，具有被附着于结构化金属箔的第二表面的第一表面；

电介质层，其被附着于结构化金属箔的第二表面并包住所述至少一个半导体管芯；以及

结构化金属层，其在背对金属复合材料衬底的电介质层的表面上，

其中，所述结构化金属箔具有从电介质层向外延伸的侧壁，结构化金属箔的侧壁未被电介质层覆盖且与金属复合材料衬底的金属层的侧壁对准，

其中，所述电介质层具有在电介质层的相对第一和第二主表面之间延伸的边缘，电介质层的边缘未被金属覆盖。

11.权利要求10的半导体模块，还包括：

一个或多个第一连接，其通过电介质层从与第一表面相对的所述至少一个半导体管芯的第二表面延伸到背对金属复合材料衬底的电介质层的表面上的结构化金属层。

12.权利要求11的半导体模块，还包括：

一个或多个第二连接，其通过电介质层从结构化金属箔延伸到背对金属复合材料衬底的电介质层的表面上的结构化金属层。

13.一种将半导体管芯附着到金属复合材料衬底的方法，所述方法包括：

提供包括被附着于金属层的金属箔的金属复合材料衬底，该金属箔比金属层更薄且包括与之不同的材料；

用比金属箔和金属层熔点更低的焊料来涂敷与金属层相对的金属箔表面；

经由焊料而将多个半导体管芯的第一表面焊接至金属箔，包括焊料到高熔点相的等温凝固；以及

在将半导体管芯的第一表面扩散焊接到金属箔之后将半导体管芯装入电绝缘材料中。