[发明专利]用于模制半导体功率模块的模制工具和方法

说明书

本发明描述了用于模制具有电接触引脚(2)的半导体功率模块的模制工具(1)和方法，电接触引脚包括用于使衬底(4)与另一电气部件接触的电接触部分(3)。引脚(2)包括作为顶侧引脚连接器的突出部分(5)。模制工具包括第一模制模具(6)和第二模制模具，第一模制模具和第二模制模具在被放在一起以进行模制时形成要填充有用于封装半导体功率模块的电气部件的模制化合物的腔室，以及与第二模制模具内的腔室连通的第一模制模具中的凹陷部(7)。凹陷部填充有垫状软材料(8)，顶侧引脚连接器被推入软材料中并且被软材料完全包围从而形成密封器具，该密封器具防止引入腔室中的模制化合物对电接触部分的任何污染。

技术领域

本发明涉及用于封装具有顶侧引脚连接器的半导体功率模块的模制工具以及制造这种半导体功率模块的方法。

背景技术

传统上，通过封装电子器件而形成的半导体功率模块具有输入引线和输出引线，该输入引线和输出引线在模具的用于形成封装的两个部分的相交部处离开模制模块。这将引线的放置限于基本上围绕模块的平面。由于相邻引线之间的增加的紧凑性和爬电距离，将引线的放置仅限制在一个平面中从而一个模块可以布置的引线的数量相当受限是不利的。这与增加这种模块的紧凑性相反。在本领域中已知的是，在功率模块的顶部上的用于创建顶侧接触引脚的外部触点难以模制，因为在出口点处创建密封件是极其困难的，该密封件对模制化合物在模制过程期间的渗漏产生影响。必须记住，在用于封装电子器件的模制期间，顶侧接触引脚绝不应被模制化合物破坏或污染。一种现有技术的方法是简单地创建与模制表面共面的金属表面，在模制过程完成之后，接触引脚通过钻孔、焊接、胶合、烧结或以其他方式连接到该模制表面上。然而，这是不利的，正是因为它需要额外的制造步骤。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种半导体功率模块，该半导体功率模块通过封装电子器件而留下顶侧接触引脚来形成，这些顶侧接触引脚可以在模制期间免于模制化合物的影响而完全保持清洁，使得它们在连接到其他电子部件时可以提供良好的导电性。另一个目的是提供一种制造这种具有顶侧接触引脚的半导体功率模块的方法，这些顶侧接触引脚即使在模制完成之后也没有任何模制化合物，使得在电连接引脚连接到其他电子部件时可以提供优良的导电性。

通过提供一种用于模制具有电接触引脚的半导体功率模块的模制工具来实现该目的。该电接触引脚包括用于接触衬底的电接触部分和作为顶侧引脚连接器的突出部分。该模制工具包括第一模制模具和第二模制模具，该第一模制模具和该第二模制模具在被放在一起以进行模制过程时形成要填充有模制化合物的腔室。在模制化合物已经固化之后，封装半导体功率模块的电气部件。第一模制模具包括与作为第二模制模具的一部分的腔室连通的凹陷部。根据本发明，该凹陷部填充有垫状软材料，顶侧引脚连接器被推入该垫状软材料以便由软材料完全包围并且形成密封器具。由于顶侧引脚连接器被垫状软材料包围并且优选地其粘度使得化合物材料被填充、注入或者甚至被按压到第二模制模具的腔室中，因此垫状软材料保持在适当位置并且保护顶侧引脚连接器。这意味着垫状软材料防止模制化合物到达顶侧引脚连接器的电接触区域。这意味着垫状软材料防止引脚连接器的电接触部分被引入腔室中的模制化合物污染。在这个意义上，垫状软材料形成密封器具。