[发明专利]功率模块及其制造方法

说明书

功率模块(1)具备平板状的厚铜基板(2)、配置在厚铜基板(2)上的导电性的应力缓和金属层(24U)、配置在应力缓和金属层(24U)上的半导体器件(22)和配置在应力缓和金属层(24U)上的镀层(30)，半导体器件(22)隔着镀层(30)与应力缓和金属层(24U)接合。厚铜基板(2)具备第1厚铜层(14)和配置在第1厚铜层(14)上的第2厚铜层(18)，应力缓和金属层(24U)配置在第2厚铜层(18)上。半导体器件(22)的一部分嵌入应力缓和金属层(24U)并固着。半导体器件(22)与应力缓和金属层(24U)的接合面通过扩散接合或固相扩散接合而一体化。提供一种能够不增加热阻而提高接合的可靠性的功率模块。

技术领域

本实施方式涉及功率模块及其制造方法。

背景技术

作为功率模块的一种，以往已知下述功率模块：在包含绝缘栅双极晶体管(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)那样的功率元件(芯片)的半导体器件外围，用树脂成型。

工作状态下，半导体器件发热，因此一般在基板的背面侧配置散热片、散热鳍等散热器而散热，将半导体器件冷却。

尤其是近年来，为了低热阻化，基板部的厚铜化正在不断推进。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-195415号公报

非专利文献

非专利文献1：梨子田典弘、日向裕一朗、堀尾真史，“All-SiC模块技术”，富士电机技报，2012，第85卷，第6号，第403(15)-407(19)页。

发明内容

发明所要解决的课题

然而，基板的厚铜化中，接合的可靠性堪忧。

本实施方式提供能够不增加热阻而提高接合的可靠性的功率模块及其制造方法。

用于解决课题的方法

根据本实施方式的一个方式，提供一种功率模块，其特征在于，具备平板状的厚铜基板、配置在前述厚铜基板上的导电性的应力缓和金属层和配置在前述应力缓和金属层上的半导体器件，前述半导体器件与前述应力缓和金属层接合。

根据本实施方式的另一方式，提供一种功率模块，具备平板状的第1厚铜层、配置在前述第1厚铜层上的绝缘片层、配置在前述绝缘片层上且形成有图案的第2厚铜层、配置在前述第2厚铜层上的第1铝缓和层和配置在前述第1铝缓和层上的半导体器件，前述半导体器件与前述应力缓和金属层接合。

根据本实施方式的另一方式，提供一种功率模块的制造方法，具有：在第2厚铜层上形成第1铝缓和层的工序，在第1厚铜层上隔着绝缘片层配置前述第2厚铜层的工序，在前述第1铝缓和层上配置半导体器件、通过一边加热一边加压的加热-加压工艺使前述半导体器件与前述第1铝缓和层接合的工序，以及使前述半导体器件的电极与外部端子连接的工序。

根据本实施方式的另一方式，提供一种功率模块的制造方法，具有：在第2厚铜层上形成第1铝缓和层的工序，在前述第1铝缓和层上配置半导体器件、通过一边加热一边加压的加热-加压工艺使前述半导体器件与前述第1铝缓和层接合的工序，在第1厚铜层上隔着绝缘片层配置前述第2厚铜层的工序，以及使前述半导体器件的电极与外部端子连接的工序。

发明的效果

根据本实施方式，可以提供能够不增加热阻而提高接合的可靠性的功率模块及其制造方法。

附图说明

图1中，(a)为实施方式涉及的功率模块中能够应用的厚铜基板的示意性截面结构图，(b)为实施方式涉及的功率模块中能够应用的另一厚铜基板的示意性截面结构图。