[发明专利]功率半导体组件及其制造方法

说明书

                         技术领域

本发明涉及功率电子学领域，它以权利要求1前序部分的功率半导体组件为出发点。

                         技术背景

这样一种功率半导体组件已描述在美国专利US 5 221 851中。其中涉及所谓的压力接触半导体组件，在该组件中多个半导体芯片的第一主电极设置在一个基片上。这些芯片的第二主电极与多个接触压件相接触。基片与第一主端子及接触压件与第二主端子相连接。主端子可构成圆盘状并借助法兰盖组装在一起。压力接触是以压在单个芯片上的铜压件的形式形成的。

在这种结构中其问题在于对芯片表面及铜压件的平面平行度的要求。用于压力接触所需的平面平行度，例如对于一个直径为7cm的圆片仅为几个微米。在具有多个芯片的结构中要满足这个要求是很困难的，因为用传统的焊接技术实际不能使各芯片保持同样的高度，更不用说能平面平行地形成焊接。

                         发明简述

因此本发明的任务在于：给出一种半导体组件，它对平面平行度没有太高的要求。

该任务将在导言部分所述类型的功率半导体组件上通过权利要求1的特征来解决。

本发明的核心在于，一个或每个接触压件的位置相对于从一个或每个半导体芯片到第二主端子的距离可单独调节。因为对于每个半导体芯片接触压件的位置可单独地调节，则平面平行度将不再起到这样大的作用。

接触压件可移动地支承着。为了调节其位置设置了为此构成的部件。这些部件例如包括一个焊料层或一个具有随机接触的滑动触簧。焊料层在为此设置的槽中包围着接触压件，焊料层不但用于接触压件的机械固定而且也用于导电接触。在使用弹簧的派生方案中，在用于接收接触压件的槽中设置了弹簧。为了改善导电接触，此外可以设置滑动触簧，例如以具有多个由良电导材料作的单个金属薄片的滑动触簧形式，它沿着槽的侧壁布置。

对于其中接触压件借助焊接固定的半导体组件，最好这样地制造，首先将半导体芯片焊接在基片上。接着将带有半导体芯片的基片放置到至少具有一个槽及至少具有一个接触压件且在其间附设焊料层所组合成的第二主端子内。这时将基片到第二主端子的位置固定住，及将带有朝上的第二主端子的半导体组件放在焊料炉中熔焊。这时焊料层将在接触压件及第二主端子之间熔化并固定接触压件的独自位置。这是在焊接过程前由于重力自动地调节的。

本发明的优点在于，不再需要对平面平行度有这样高的要求。这尤其能使组件廉价制造。此外，借助接触压杆对芯片的接触—或是对其焊接或是用弹簧施压—保证了对每个单个芯片的持久及独自的压力。尤其是在一种故障状态时组件或部分组件烧熔的情况下，会由此在外壳接触件与芯片之间得到持久的低欧姆过渡电阻。在现有技术的情况下会烧断键合引线。这将会引起构件的完全损坏。因此根据本发明类型的接触附加地提供了这样的优点，即在内部并联的多个芯片中的某个出现故障时，整个额定的也是短路的电流可通过低阻的损坏芯片旁路。

其它的实施例给出在相应的从属权利要求中。

以下将结合附图借助实施例对本发明作出详细说明。

图1：通过根据本发明第一实施形式的功率半导体组件的一个截面图；

图2：通过根据本发明第二实施形式的功率半导体组件的一个截面图。

在附图中使用的标号及其含意列在下列标号对照表中。在附图中原则上相同部件设有相同标号。

     标号对照表

1    功率半导体组件

2    半导体芯片

3、4 电极

5      基片

6、7   主端子

8      接触压件

9、10  焊料层

11     控制端子

12     支承环

13     连接导线

14     钼片

15、16 焊料层

17     滑动触簧

18     弹簧