半导体包封体强度加强器的制作方法

背景技术：

1、诸如汽车和工业应用的许多不同的应用利用功率模块。功率模块可以在单一封装中包括多个功率装置，其中这些功率装置被布置成功率转换电路，例如单相和多相半波整流器、单相和多相全波整流器、电压调节器、逆变器等。现代功率模块被设计用于可以改进电系统的电功率消耗的高效的操作。

2、在许多应用中，半导体装置布置(例如功率模块和半导体封装)必须能够承受恶劣的环境条件，例如，显著的温度变化、湿度等。此外，许多半导体管芯在高温下操作，这导致了装置的显著的热循环。这些条件可能对装置的操作产生负面影响，并且可能会导致完全失效。需要生产电隔离的和环境上强化的半导体装置布置，例如具有增加的可靠性和耐用性的功率模块和半导体封装。

技术实现思路

1、公开了一种半导体模块。根据实施例，该半导体模块包括：功率电子载体，其包括设置在电绝缘基板上的结构化的金属化层；功率半导体管芯，其安装在功率电子载体上；外壳，其在功率电子载体之上包围内部体积；增强结构，其被包含在内部体积内，并且包括流体可及的纹理表面；一定体积的可固化的包封体，其设置在内部体积内，并且包封功率半导体管芯，其中，增强结构嵌入在一定体积的可固化的包封体内，使得纹理表面附着到包封体，并且其中，增强结构具有比可固化的包封体的拉伸强度大的拉伸强度。

2、公开了一种半导体装置。根据实施例，该半导体装置包括：包封体主体，其由电绝缘的包封体材料构成；半导体管芯，其被包封在包封体主体内；以及增强结构，其被包含在包封体主体内，并且布置在半导体管芯与包封体主体的外表面之间，其中，增强结构包括流体可及的纹理表面区域，其中，增强结构嵌入在包封体主体内，使得纹理表面区域附着到包封体材料，并且其中，增强结构由具有大于包封体材料的拉伸强度的拉伸强度的材料形成。

3、公开了一种生产半导体模块的方法。根据实施例，该方法包括：提供功率电子载体，该功率电子载体包括设置在电绝缘基板上的结构化的金属化层；将功率半导体管芯安装在功率电子载体上；提供在功率电子载体之上包围内部体积的外壳；在内部体积内提供包括纹理表面区域的增强结构；以及提供设置在内部体积内的包封功率半导体管芯的可固化的包封体，其中，增强结构嵌入在一定体积的可固化的包封体内，使得纹理表面区域附着到包封体，并且其中，增强结构具有比可固化的包封体的拉伸强度大的拉伸强度。

4、本领域技术人员在阅读以下具体实施方式并查看附图后，将认识到额外的特征和优点。

技术特征：

1.一种半导体模块，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体模块，其中，所述增强结构包括腔室的网络，并且其中，所述腔室至少部分地吸收所述包封体。

3.根据权利要求2所述的半导体模块，其中，所述腔室形成三维网格。

4.根据权利要求3所述的半导体模块，其中，所述增强结构是泡沫或海绵。

5.根据权利要求3所述的半导体模块，其中，所述增强结构包括以下中的任何一种或多种：硬质塑料、弹性体和硅酮。

6.根据权利要求1所述的半导体模块，其中，所述增强结构包括以下中的任何一种或多种：织物、以及多个断开连接的填料元件。

7.根据权利要求1所述的半导体模块，其中，所述可固化的包封体和所述增强结构均由电介质材料形成。

8.根据权利要求7所述的半导体模块，其中，所述可固化的包封体是基于硅酮的灌封化合物。

9.根据权利要求1所述的半导体模块，其中，所述增强结构具有比所述包封体低的热膨胀系数。

10.一种半导体装置，包括：

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述增强结构包括腔室的网络，其中，所述腔室至少部分地吸收所述包封体材料，并且其中，所述腔室形成三维网格。

12.一种生产半导体模块的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在提供所述可固化的包封体之前，在所述内部体积内提供所述增强结构，并且其中，提供所述可固化的包封体包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述增强结构包括腔室的网络，并且其中，所述腔室的尺寸被设定成允许液化状态的所述包封体在所述可固化的包封体的流动期间流入到所述腔室中。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述腔室形成三维网格。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述增强结构将所述可固化的包封体分布到允许所述包封体在热循环期间进行压缩和膨胀的多个分布区域中。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述功率半导体管芯具有至少75℃的最大操作温度。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述可固化的包封体包括电介质凝胶。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述电介质凝胶是基于硅酮的灌封化合物。

技术总结
本文公开了一种半导体包封体强度加强器。一种半导体模块包括：功率电子载体，其包括设置在电绝缘基板上的结构化的金属化层；功率半导体管芯，其安装在功率电子载体上；外壳，其在功率电子载体之上包围内部体积；增强结构，其被包含在内部体积内并且包括流体可及的纹理表面；一定体积的可固化的包封体，其设置在内部体积内并且包封功率半导体管芯，其中，增强结构嵌入在一定体积的可固化的包封体内，使得纹理表面附着到包封体，并且其中，增强结构具有比可固化的包封体的拉伸强度大的拉伸强度。

技术研发人员：G·特罗斯卡,H·哈通
受保护的技术使用者：英飞凌科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15