[发明专利]承载设备、具有承载设备的电气设备和其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于电气器件的承载设备，所述承载设备具有：承载件(1)，所述承载件具有电绝缘层(10)；和在电绝缘层(10)上的电接触层(2)，其中电接触层(2)具有至少一个连接片状的接触区域(20)，其中电绝缘层(10)中的至少一个留空部(3)至少设置在连接片状的接触区域(20)的一个侧面(21)上和/或其中连接片状的接触区域(20)具有朝向绝缘层(10)减小的连接片宽度。此外，提出一种具有承载设备和电气器件的电气设备以及一种用于制造承载设备和电气设备的方法。

本申请是申请日为2012年7月9日，申请号为201280046652.8，发明创造名称为“承载设备、具有承载设备的电气设备和其制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及一种承载设备、一种具有承载设备的电气设备和一种其制造方法。

背景技术

已知下述半导体芯片，所述半导体芯片的电端子全部都设置在下侧上，经由所述下侧将半导体芯片安装在基板上。例如，已知能够经由电端子区域在仅一侧电连接的发射光的半导体芯片。基于常规的制造方式和随后的安装方式，其中端子区域施加在已经预先制造的半导体层序列的上侧上，然后将所述上侧随后用作为用于安装在承载件上的下侧，这样的半导体芯片也称作所谓的“倒装芯片”。

在这种半导体芯片中得到下述优点：对于电端子而言例如不再需要接触线、例如以所谓的接合线的形式的接触线。

特别在优选借助高电流运行的所谓的“电源芯片(Powerchips)”中有利的是，芯片为了良好的散热而焊接到基板上。焊接连接的表征的特性是高的机械坚固性。为了避免在半导体芯片上或在芯片的安装连接部上的损害，作为基板材料优选地应用具有匹配于半导体芯片的热膨胀系数(CTE：“coefficient of thermal expansion”)的材料。这种应用造成半导体芯片和基板之间的边界面的良好的可靠性。在CTE匹配时，也就是说CTE尤其相同或至少相似时，在半导体芯片和基板之间仅形成小的机械负荷。因此，在热机交变负荷下也能够实现良好的可靠性，因为由于CTE不匹配、即热膨胀系数的差异引起的机械负荷能够被最小化。

然而，所述应用具有下述缺点：必须找到适合的基板材料，所述基板材料具有与半导体芯片的CTE相匹配的CTE以及是电绝缘的并且是能良好导热的。用于发射光的半导体芯片的常用的基板材料具有在4至6ppm/开尔文之间的范围中的CTE。这些常用的基板材料通常与例如由氧化铝或氮化铝构成的陶瓷的印刷电路板组合为基板，其中例如AlN的CTE位于6至7ppm/开尔文的范围中。然而，这种材料具有下述缺点：所述材料是非常昂贵的。

此外，如果基板大面积地构成，也就是说如果所述基板具有比半导体芯片几何形状更大的伸展，那么CTE不匹配问题从半导体芯片和基板之间的边界面转移至基板和上面设置有基板的安装面之间的边界面。安装面通常由金属构成并且通常比芯片-基板边界面大几倍。因此，至少在基板和安装面之间的边界面上的CTE不匹配同样是成问题的。

此外，陶瓷的基板材料、例如氧化铝或氮化铝仅受限制地适合于使用在较大的模块中。由于这些材料的小的延展性，能够造成机械问题、例如面板断裂。由于例如在使用氮化铝时的高的成本，生产成本升高进而损害经济性。