[发明专利]具有钯‑氧扩散阻挡层的载体和通过烧结与该载体连接的半导体元件的功率电子模块及其制造方法

权利要求书

1.一种功率电子模块(10)，包括至少一个半导体元件(11)，尤其是功率半导体元件，和一个载体(12)，所述载体具有至少一个用于与所述半导体元件(11)间接连接的功能面(13)，

其特征在于，

在所述载体(12)的功能面(13)上直接或间接地形成有由钯构成的阻挡层(15)，以及，所述半导体元件(11)通过银烧结膏层(19)直接或间接地连接到背向于所述载体(12)的功能面(13)的所述阻挡层(15)的一侧(16)。

2.根据权利要求1所述的功率电子模块(10)，

其特征在于，

所述阻挡层(15)的层厚(d2)为0.1μm-1.0μm，尤其是0.3μm-0.7μm，尤其是0.4μm-0.6μm。

3.根据权利要求1或2所述的功率电子模块(10)，

其特征在于，

在所述阻挡层(15)与所述银烧结膏层(19)之间，至少在部分区域形成有一层银层，尤其是电流涂覆的银层(17)。

4.根据权利要求3所述的功率电子模块(10)，

其特征在于，

所述银层(17)的层厚(d3)为0.1μm-5.0μm，尤其是0.5μm-2.0μm。

5.根据上述权利要求中任一项所述的功率电子模块(10)，

其特征在于，

在所述载体(12)的功能面(13)与所述阻挡层(15)之间至少在部分区域形成有镍层(14)。

6.根据权利要求5所述的功率电子模块(10)，

其特征在于，

所述镍层(14)的层厚(d1)为0.025μm-3.0μm，尤其是0.1μm-2.0μm。

7.根据上述权利要求中任一项所述的功率电子模块(10)，

其特征在于，

所述载体(12)由铜和/或铜合金和/或镍构成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的功率电子模块(10)，

其特征在于

通过在将所述半导体元件(11)与所述载体(12)连接在一起时，进行加压或加热形成有钯-银扩散层(21)。

9.根据权利要求8所述的功率电子模块(10)，

其特征在于，

所述钯-银扩散层(21)的层厚(d4)为5nm-300nm，尤其是10nm-200nm。

10.一种用于制造功率电子模块的方法，尤其是用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的功率电子模块(10)的方法，所述功率电子模块包括至少一个半导体元件(11)，尤其是功率半导体元件，和一个载体(12)，所述载体具有至少一个用于与所述半导体元件(11)间接连接的功能面(13)，

其特征在于

若干步骤：

a)至少在部分区域上直接或间接地将钯的阻挡层(15)涂覆于载体(12)的功能面(13)，尤其是电涂敷；

b)将银烧结膏层(19)涂覆至所述半导体元件(11)的一侧(20)或直接或间接涂覆至所述载体的阻挡层(15)上；

c)通过对所述银烧结膏层(19)进行加热将所述半导体元件(11)与所述载体(12)连接在一起。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于，

在与所述半导体元件(11)连接之前，在阻挡层(15)的至少部分区域上涂覆银层(17)。

12.根据权利要求10或11所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤a)前，所述载体(12)的功能面(13)的至少部分区域上涂布镍层(14)。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，

其特征在于，

在所述步骤c)中进行加压。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，尤其是根据权利要求13所述的方法，

其特征在于，

通过在将所述半导体元件(11)与所述载体(12)连接在一起时进行加压或加热来形成钯-银扩散层(21)。