功率半导体模块制备方法及功率半导体模块与流程

技术特征：
1.一种功率半导体模块制备方法，其特征在于，包括：塑封功率器件形成功率半导体组件，在所述功率半导体组件表面形成第一散热面；加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料；冷却所述第一散热面的所述第一材料，以连接所述功率半导体组件和所述第一散热器。2.如权利要求1所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述塑封功率器件形成功率半导体组件的步骤中，包括：所述功率器件的一面通过第二材料焊接第一基板，所述第一基板背离所述功率器件的一面形成所述第一散热面；所述第二材料的熔点与所述第一材料熔点相等，或比第一材料高。3.如权利要求2所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述塑封功率器件形成功率半导体组件的步骤中，还包括：所述功率器件包括第一件和第二件，在所述功率器件背离第一基板的一面通过第三材料焊接导体条带，所述导体条带连接所述第一件和第二件；所述第三材料的熔点与所述第一材料熔点相等，或比第一材料高。4.如权利要求3所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤中，包括：通过超声波钎焊加热所述第一材料。5.如权利要求4所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述超声波钎焊的温度范围为150-180℃，所述第一材料包括多元合金焊锡膏，所述第二材料包括烧结银，所述第三材料包括sac305。6.如权利要求4所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述超声波钎焊的温度范围为210-220℃，所述第一材料包括snsb5，所述第二材料包括烧结银，所述第三材料包括snsb5。7.如权利要求4所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述超声波钎焊的温度范围为210-220℃，所述第一材料包括多元合金焊锡膏和sac305中的任一种，所述第二材料包括烧结银，所述第三材料包括snsb5。8.如权利要求3所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤中，包括：通过真空回流焊加热所述第一材料，所述第二材料与第三材料中熔点较高的一者比所述第一材料熔点高。9.如权利要求8所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述真空回流焊的温度范围为210-220℃，所述第一材料包括多元合金焊锡膏和sac305中的任一种，所述第二材料包括烧结银，所述第三材料包括snsb5。10.如权利要求8所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述真空回流焊的温度范围为240-260℃，所述第一材料包括多元合金焊锡膏和sac305中的任一种，所述第二材料包括烧结银，所述第三材料包括高铅锡焊膏。11.如权利要求3所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤中，包括：
通过烧结加热所述第一材料。12.如权利要求11所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述烧结的温度范围为270-290℃，所述第一材料包括纳米银，所述第二材料包括烧结银，所述第三材料包括高铅锡焊膏。13.如权利要求2所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，在所述塑封功率器件形成功率半导体组件的步骤中，还包括：所述功率器件背离所述第一基板的一面通过第四材料焊接导电垫片；所述导电垫片背离所述功率器件的一面通过第五材料焊接第二基板，所述第二基板背离所述功率器件的一面形成第二散热面；所述第四材料的熔点与所述第一材料熔点相等，或比第一材料高；所述第五材料的熔点与所述第一材料熔点相等，或比第一材料高。14.如权利要求13所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于：所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤中还包括：加热位于第二散热器和所述第二散热面之间的第一材料；所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤后还包括：冷却所述第二散热面的所述第一材料，以连接所述功率半导体组件和所述第二散热器。15.如权利要求14所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤中，包括：通过超声波钎焊加热所述第一材料。16.如权利要求15所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述超声波钎焊的温度范围为150-180℃，所述第一材料包括sac305和多元合金焊锡膏中的任一种，所述第二材料包括snsb5，所述第四材料包括sac305，所述第五材料包括sac305。17.如权利要求15所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述超声波钎焊的温度范围为210-220℃，所述第一材料包括sac305、多元合金焊锡膏和snsb5中的任一种，所述第二材料包括pbsnag，所述第四材料包括snsb5，所述第五材料包括snsb5。18.如权利要求14所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤中，包括：通过真空回流焊加热所述第一材料。19.如权利要求18所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述真空回流焊的温度范围为210-220℃，所述第一材料包括sac305和多元合金焊锡膏中的任一种，所述第二材料包括pbsnag，所述第四材料包括snsb5，所述第五材料包括snsb5。20.如权利要求18所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述真空回流焊的温度范围为240-260℃，所述第一材料包括sac305、多元合金焊锡膏和snsb5中的任一种，所述第二材料包括pbsnag，所述第四材料包括pbsnag，所述第五材料包括pbsnag。21.如权利要求14所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的步骤中，包括：通过烧结加热所述第一材料。22.如权利要求21所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述烧结的温度范围
为270-290℃，所述第一材料包括纳米银，所述第二材料包括pbsnag，所述第四材料包括pbsnag，所述第五材料包括pbsnag。23.如权利要求1所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤前，还包括：在所述第一散热器外镀附金属镀层，所述金属镀层包括ag、ni、sn和au中的任一种或多种。24.如权利要求1所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤前，还包括：在所述第一散热面设置有用于标识所述第一材料用量的标高件，所述标高件包括如下的任一种：在所述第一散热面设置金属材料，所述金属材料凸出所述第一散热面形成所述标高件；在所述第一散热面固定设置有凸点，所述凸点形成所述标高件；在所述第一散热面设置凹槽，所述凹槽形成所述标高件。25.如权利要求2或13所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述塑封功率器件形成功率半导体组件的步骤后，还包括：对所述功率半导体切筋。26.如权利要求2所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述功率器件的一面通过第二材料焊接第一基板的步骤后，还包括：在所述第一基板设置第一弧形段，所述第一弧形段位于所述第一基板的中部。27.如权利要求1所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤前，还包括：在所述第一散热器设置第二弧形段，所述第二弧形段在所述第一散热器对应所述功率器件的位置。28.如权利要求13所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，所述导电垫片背离所述功率器件的一面通过第五材料焊接第二基板的步骤前，还包括：在所述第二基板设置第三弧形段，所述第三弧形段位于所述第二基板的中部。29.如权利要求14所述的功率半导体模块制备方法，其特征在于，在所述第二散热面处设置第二散热器，所述加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料的步骤前，还包括：在所述第二散热器设置第四弧形段，所述第四弧形段在所述第二散热器对应所述功率器件的位置。30.一种功率半导体模块，其特征在于，使用如权利要求1-29中任一项所述的功率半导体模块制备方法制成。

技术总结
一种功率半导体模块制备方法，包括塑封功率器件形成功率半导体组件，在所述功率半导体组件表面形成第一散热面。加热位于第一散热器和所述第一散热面之间的第一材料。冷却所述第一散热面的所述第一材料，以连接所述功率半导体组件和所述第一散热器。该功率半导体模块制备方法通过先塑封再焊接的形式制作功率半导体模块，使得功率半导体模块具有更佳的整体性，能够让功率半导体模块具有更强的防水性能，当这种功率半导体模块的第一散热器通过液冷带走热量时，冷却液不易渗透到功率半导体模块的功率半导体组件中，而且可以预先进行密封性能的检测，从而提高可靠性。本申请还提供一种功率半导体模块。种功率半导体模块。种功率半导体模块。


技术研发人员：杜若阳 吕镇 郭朝阳 武伟 吴炳智
受保护的技术使用者：华为数字能源技术有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/4/12