[发明专利]功率半导体的可靠区域接合件

权利要求书

1.一种功率半导体模块，包括：

电绝缘衬底；

铜金属化，所述铜金属化被布置在衬底的第一侧上并被构图到管芯附着区和多个接触区中；

半导体管芯，所述半导体管芯附着至铜金属化的管芯附着区，并包括有源器件区以及在有源器件区之上布置的一个或多个铜管芯金属化层，有源器件区被布置为比一个或多个铜管芯金属化层更接近于铜金属化，与有源器件区间隔最远的铜管芯金属化层具有在管芯的面向远离衬底的一侧的大部分之上延伸的接触区域；以及

铜互连金属化，所述铜互连金属化经由无铝区域接合件连接至管芯的接触区域，并且连接至铜金属化的接触区中的第一接触区。

2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，进一步包括绝缘层，所述绝缘层被一致地布置在衬底、铜金属化、以及管芯的面向远离衬底的侧的横向侧和外周上，其中所述绝缘层具有铜金属化的第一接触区之上的开口，使得铜互连金属化通过绝缘层中的开口连接至铜金属化的第一接触区，并且其中铜互连金属化被布置在绝缘层上，并与绝缘层和管芯的表面形貌一致。

3.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其中，

绝缘层被布置在管芯的接触区域的横向侧和至少10 μm外周上，使得所述铜互连金属化连接至管芯的接触区域的面向远离衬底的除了接触区域的外周中以外的整个侧。

4.根据权利要求3所述的功率半导体模块，其中，

与有源器件区间隔最远的铜管芯金属化层具有为至少10 μm的厚度，并且铜互连金属化具有为至少20 μm的厚度。

5.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其中，

绝缘层被布置在管芯的接触区域的横向侧上，而铜互连金属化连接至管芯的接触区域的面向远离衬底的整个侧。

6.根据权利要求5所述的功率半导体模块，其中，

与有源器件区间隔最远的铜管芯金属化层具有为1 μm或更小的厚度，并且铜互连金属化具有为至少20 μm的厚度。

7.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其中，

铜互连金属化被布置在另一个衬底的面向管芯的一侧上，并经由无铝扩散焊接或烧结界面来连接至管芯的接触区域。

8.根据权利要求7所述的功率半导体模块，其中，

铜互连金属化通过铜通孔来连接至铜金属化的第一接触区，所述铜通孔在第一端处扩散焊接或烧结至铜金属化，并在相对的第二端处扩散焊接或烧结至铜互连金属化。

9.根据权利要求7所述的功率半导体模块，其中，

铜互连金属化连接至管芯的接触区域的面向远离衬底的除了接触区域的至少10 μm外部外周以外的整个侧。

10.根据权利要求7所述的功率半导体模块，其中，

与有源器件区间隔最远的铜管芯金属化层具有为至少5 μm的厚度，并且铜互连金属化具有为至少20 μm的厚度。

11.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其中，

铜互连金属化被布置在绝缘板的面向管芯的一侧上，并经由无铝扩散焊接或烧结界面来连接至管芯的接触区域。

12.根据权利要求11所述的功率半导体模块，其中，

铜互连金属化通过扩散焊接或烧结界面来连接至铜金属化的第一接触区。

13.根据权利要求11所述的功率半导体模块，其中，

铜互连金属化连接至管芯的接触区域的面向远离衬底的除了接触区域的至少10 μm外部外周以外的整个侧。

14.根据权利要求11所述的功率半导体模块，其中，

与有源器件区间隔最远的铜管芯金属化层具有为至少5 μm的厚度，并且铜互连金属化具有为至少20 μm的厚度。

15.根据权利要求11所述的功率半导体模块，其中，

绝缘板是柔性且非平面的。

16.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其中，

铜互连金属化是经由无铝扩散焊接或烧结界面来连接至管芯的接触区域的铜夹子。

17.根据权利要求16所述的功率半导体模块，其中，

铜夹子通过扩散焊接或烧结界面来连接至铜金属化的第一接触区。