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1. (WO2016135184) LEISTUNGSELEKTRONIK-MODUL MIT EINEM TRÄGER MIT PALLADIUM-SAUERSTOFFDIFFUSIONSBARRIERENSCHICHT UND EINEM DURCH SINTERN DAMIT VERBUNDENEN HALBLEITERELEMENT UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
Aktuellste beim Internationalen Büro vorliegende bibliographische Daten   

Veröff.-Nr.: WO/2016/135184 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2016/053846
Veröffentlichungsdatum: 01.09.2016 Internationales Anmeldedatum: 24.02.2016
IPC:
H01L 23/495 (2006.01) ,H01L 21/60 (2006.01)
Anmelder: HERAEUS DEUTSCHLAND GMBH & CO. KG[DE/DE]; Heraeusstraße 12-14 63450 Hanau, DE
Erfinder: KRÜGER, Frank; DE
FREISE, Gerald; DE
Vertreter: KILCHERT, Jochen; DE
Prioritätsdaten:
10 2015 102 759.326.02.2015DE
Titel (EN) POWER ELECTRONICS MODULE WITH A SUPPORT WITH A PALLADIUM/OXYGEN DIFFUSION BARRIER LAYER AND A SEMICONDUCTOR ELEMENT CONNECTED THERETO BY MEANS OF SINTERING, AND METHOD FOR PRODUCING SAME
(FR) MODULE D'ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE COMPRENANT UN SUPPORT PRÉSENTANT UNE COUCHE BARRIÈRE DE DIFFUSION D'OXYGÈNE EN PALLADIUM ET UN ÉLÉMENT SEMI-CONDUCTEUR RELIÉ AUDIT MODULE PAR FRITTAGE ET PROCÉDÉ POUR LA FABRICATION DUDIT MODULE
(DE) LEISTUNGSELEKTRONIK-MODUL MIT EINEM TRÄGER MIT PALLADIUM-SAUERSTOFFDIFFUSIONSBARRIERENSCHICHT UND EINEM DURCH SINTERN DAMIT VERBUNDENEN HALBLEITERELEMENT UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
Zusammenfassung: front page image
(EN) The invention relates to a power electronics module (10) comprising at least one semiconductor element (11), in particular a power semiconductor element, and a support (12) with at least one functional surface (13) for indirectly connecting to the semiconductor element (11). According to the invention, a barrier layer (15) made of palladium is formed directly or indirectly on at least some regions of the functional surface (13) of the support (12), and the semiconductor element (11) is directly or indirectly connected to the barrier layer (15) face (16) facing away from the support (12) functional surface (13) by means of a layer (19) made of a sintering silver paste. A silver layer (17) can be formed on the barrier layer (15), and a nickel layer (14) can be formed between the functional surface of the support (12) and the barrier layer (15). While the semiconductor element (11) is being connected or joined with the support (12), a palladium/silver diffusion layer (21) is formed in the power electronics module by means of the diffusion of the palladium of the barrier layer (15) into the silver layer (17) or into the layer (19) made of a sintering silver paste on the basis of an application of pressure and/or heat, said palladium/silver diffusion layer forming a barrier against the permeation or diffusion of oxygen through the sintering silver paste layer (19) and the silver layer (17) to the metal (for example copper) of the support (12). As a result, the adhesion of the sintering silver paste or sintering silver layer (19) on the support is not decreased during the aging of the power electronics module (10), and the release of the sintering silver paste or the sintering silver layer (19) and thus the release of the semiconductor element (11) from the support (12) is prevented.
(FR) L'invention concerne un module d'électronique de puissance (10), comprenant au moins un élément semi-conducteur (11), en particulier un élément semi-conducteur de puissance, et un support (12) comprenant au moins une surface fonctionnelle (13) permettant une liaison indirecte à l'élément semi-conducteur (11). Selon l'invention, une couche barrière (15) en palladium est formée directement ou indirectement au moins en partie sur la surface fonctionnelle (13) du support (12), l'élément semi-conducteur (11) étant relié directement ou indirectement au côté (16) de la couche barrière (15) opposé à la surface fonctionnelle (13) du support (12) au moyen d'une couche (19) faite d'une pâte de frittage en argent. Une couche d'argent (17) est formée sur la couche barrière (15) et une couche de nickel (14) peut être formée entre la surface fonctionnelle du support (12) et la couche barrière (15). Pendant la liaison ou l'assemblage de l'élément semi-conducteur (11) au support (12), une couche de diffusion palladium-argent (21), qui forme une barrière à la perméation de l'oxygène ou à la diffusion de l'oxygène à travers la couche de pâte de frittage en argent (19) et la couche d'argent (17) en direction du métal (par exemple le cuivre) du support (12), est formée en raison d'une sollicitation en pression et/ou d'une sollicitation en chaleur dans le module d'électronique de puissance à la suite d'une diffusion du palladium de la couche barrière (15) dans la couche d'argent (17) ou dans la couche (19) faite d'une pâte de frittage en argent. Par conséquent, l'adhérence de la pâte de frittage en argent ou de la couche de frittage en argent (19) au support ne diminue pas pendant le vieillissement du module d'électronique de puissance (10) et un détachement de la pâte de frittage en argent ou de la couche de frittage en argent (19) et donc un détachement de l'élément semi-conducteur (11) du support (12) est empêché.
(DE) Die Erfindung betrifft ein Leistungselektronik-Modul (10), umfassend mindestens ein Halbleiterelement (11), insbesondere ein Leistungshalbleiterelement, und einen Träger (12) mit wenigstens einer Funktionsfläche (13) zur indirekten Verbindung mit dem Halbleiterelement (11). Erfindungsgemäß ist auf der Funktionsfläche (13) des Trägers (12) direkt oder indirekt zumindest abschnittsweise eine Barriereschicht (15) aus Palladium ausgebildet, wobei das Halbleiterelement (11) mittels einer Schicht (19) aus einer Silbersinterpaste direkt oder indirekt mit der von der Funktionsfläche (13) des Trägers (12) abgewandten Seite (16) der Barriereschicht (15) verbunden ist. Auf der Barriereschicht (15) kann eine Silberschicht (17) ausgebildet sein und zwischen der Funktionsfläche des Trägers (12) und der Barriereschicht (15) kann eine Nickelschicht (14) ausgebildet sein. Während des Verbindens bzw. Fügens des Halbleiterelements (11) mit dem Träger (12) wird aufgrund Druckbeaufschlagung und/oder Wärmebeaufschlagung in dem Leistungselektronik-Modul durch Diffusion des Palladiums der Barriereschicht (15) in die Silberschicht (17) bzw. in die Schicht (19) aus einer Silbersinterpaste eine Palladium-Silber-Diffusionsschicht (21) ausgebildet, die eine Barriere für Sauerstoff-Permeation bzw. Sauerstoff-Diffusion durch die Silbersinterpastenschicht (19) und die Silberschicht (17) zum Metall (z.B. Kupfer) des Trägers (12) bildet. Infolgedessen nimmt die Haftung der Silbersinterpaste bzw. Silbersinterschicht (19) auf dem Träger während der Alterung des Leistungselektronik-Moduls (10) nicht ab und werden ein Ablösen der Silbersinterpaste bzw. Silbersinterschicht (19) und damit auch ein Ablösen des Halbleiterelements (11) von dem Träger (12) verhindert.
Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
Europäisches Patentamt (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)