公开(公告)号：CN118661255A

公开(公告)日：2024-09-17

申请号：CN202380019770.8

申请日：2023-01-12

Applicant: 西门子股份公司

Inventor： 亚历山大·亨泽尔 ,  斯特凡·斯特格迈尔 ,  克劳斯·弗洛里安·瓦格纳 ,  迈克尔·威顿

IPC: H01L23/485 ,  H01L23/49 ,  H01L21/60 ,  C23C4/08 ,  C23C4/123 ,  C23C4/134 ,  C23C28/02 ,  C23C4/02 ,  C23C4/06 ,  C23C4/129 ,  C23C4/131 ,  C23C24/04 ,  C23C24/08 ,  C23C4/067

Abstract: 本发明涉及一种半导体装置(2)，半导体装置包括带有至少一个连接元件(6)的半导体元件(4)，其中，至少一个金属接触元件(10)在其的表面区域与半导体元件(4)的至少一个连接元件(6)连接。为了延长半导体装置(2)的使用寿命而提出至少一个金属接触元件(10)通过使用热喷涂工艺喷涂至半导体元件(4)上来制造，其中，金属接触元件(10)包括形成纹理层(12)的颗粒(P1、P2)。

公开(公告)号：CN115917719A

公开(公告)日：2023-04-04

申请号：CN202180044569.6

申请日：2021-04-30

Applicant: 西门子股份公司

Inventor： 克劳斯·弗洛里安·瓦格纳 ,  迈克尔·威顿

IPC: H01L21/60

Abstract: 为了实现改进的开关行为和较高的最大电流密度而提出：在用于在基底(4)上接触功率半导体(2)的方法中，在朝向基底(4)的一侧上的功率半导体(2)具有至少两个彼此电绝缘的接触区域(10，12)，其中，功率半导体(2)的至少两个彼此电绝缘的接触区域(10，12)借助于结构化的、尤其金属的连接层(26)与基底(4)材料配合地连接，连接层包括至少两个烧结层(20，24，36)，其中，至少两个烧结层(20，24，36)基本上是闭合的，即与丝网印刷相比借助模板在没有进行承载的丝网的情况下涂覆，使得在连接层(26)中不存在功能上可确定的空腔。功率半导体(2)能够通过连接层(26)以距基底(4)至少70μm、特别是至少200μm的间距D接触。通过该间距能够实现在功率半导体(2)上出现的电磁场(例如，在保护环区域(2b)中出现的电磁场)不与基底(4)明显交互作用，使得功率半导体(2)的开关行为和在边缘区域中的绝缘不显著地受距基底(4)过近影响，这导致使用寿命增加。第一烧结层(20)能够涂覆到基底(4)上并且使第一烧结层至少部分干燥，其中，至少一个第二烧结层(24)能够涂覆到第一烧结层(20)上并且使第二烧结层至少部分干燥，其中，功率半导体(2)的至少两个彼此电绝缘的接触区域(10，12)尤其通过挤压在第二烧结层(24)上接触，并且然后通过烧结至少两个烧结层(20，24，36)使接触区域与基底(4)材料配合地连接。在此，能够借助于第一模板(18)涂覆第一烧结层(20)，并且借助于第二模板(22)涂覆第二烧结层(24)，其中，第二模板(22)比第一模板(18)更厚。替代地，能够将第一烧结层(20)涂覆到基底(4)上并且使第一烧结层至少部分干燥，其中，将至少一个第二烧结层(24)涂覆到转移单元(38)上并且使第二烧结层至少部分干燥，其中，将至少部分干燥的第二烧结层(24)从转移单元(38)传递到第一烧结层(20)上，其中，功率半导体(2)的至少两个彼此电绝缘的接触区域(10，12)尤其通过挤压在第二烧结层(24)上接触，并且然后通过烧结至少两个烧结层(20，24，36)使接触区域与基底(4)材料配合地连接。在此，能够借助于第一模板(18)将第一烧结层(20)涂覆到基底(4)上，并且，借助于与第一模板镜像对称的模板(40)将第二烧结层(24)涂覆到转移单元(38)上。还替代地，能够将第一烧结层(20)涂覆到基底(4)上并且使第一烧结层至少部分干燥，其中，将至少一个第二烧结层(24)涂覆到金属成形体(42)上并且使第二烧结层至少部分干燥，其中，将金属成形体(42)以背离至少部分干燥的第二烧结层的一侧安置在所述第一烧结层(20)上，其中，功率半导体(2)的至少两个彼此电绝缘的接触区域(10，12)尤其通过挤压在第二烧结层(24)上接触，并且然后通过烧结至少两个烧结层(20，24，36)使接触区域与基底(4)材料配合地连接。在此，金属成形体(42)包括至少两个金属小板(42a，42b)，其中，借助于至少一个第一模板(18)将至少一个第二烧结层(24)涂覆到所述金属成形体(42)的至少两个金属小板(42a，42b)上。功率半导体(2)在背离所述基底(4)的一侧(16)上具有第三接触区域(14)，第三接触区域与尤其多层的其他基底48材料配合地连接，其中，两个彼此电绝缘的接触区域(10，12)分别经由至少一个连接元件(50，52)尤其材料配合地与所述其他基底(48)连接。功率半导体模块(44)能够包括在变流器中。

公开(公告)号：CN115702491A

公开(公告)日：2023-02-14

申请号：CN202180042071.6

申请日：2021-04-27

Applicant: 西门子股份公司

Inventor： 克里斯蒂安·拉杜德 ,  克劳斯·弗洛里安·瓦格纳 ,  迈克尔·威顿

IPC: H01L23/373 ,  H01L23/00 ,  H01L25/07

Abstract: 本发明涉及一种功率半导体模(2)，具有至少一个功率半导体元件(4)。为了减小功率半导体模块(2)所需的结构空间并增加其使用寿命而提出，将至少一个功率半导体元件(4)经由介电材料层(8)与冷却元件(10)以电绝缘并且导热的方式连接，其中，介电材料层(8)平放在冷却元件(10)的表面(11)上并通过垂直于冷却元件(10)的表面(11)作用的第一力(F1)与冷却元件(10)力配合地连接。