Halbleiterleistungsmodul

• Main Authors: SOGA, TASAO, KAWASE, DAISUKE, SUZUKI, KAZUHIRO, SHIMOKAWA, HANAE, SAITO, KATSUAKI, MORISAKI, EIICHI
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 22.03.2012
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

Halbleiterleistungsmodul mit einem Basissubstrat, einem keramischen Isoliersubstrat und einem Halbleiterchip, die mit Lötmetall und einem darin eingefüllten Harz verbunden sind, wobei eine hoch wärmeleitende Metallplatte an eine obere Oberfläche des Halbleiterchips gelötet ist und eine Elektrode des Halbleiterchips von einer Oberfläche der hoch wärmeleitenden Metallplatte erhalten wird, ein Epoxidharz auf den Umfang eines Lötmetallendabschnitts des keramischen Isoliersubstrats und des Basissubstrats, den Umfang eines Endabschnitts des keramischen Isoliersubstrats am Umfang des Lötmetallendabschnitts und einen Teil einer Oberfläche des Basissubstrats am Umfang des Lötmetallendabschnitts so aufgetragen ist, dass es sie einhüllt, und eine Unterfläche der hoch wärmeleitenden Metallplatte, ein Umfang des Halbleiterchips, ein Umfang eines Lötmetallendabschnitts zwischen dem Halbleiterchip und dem keramischen Isoliersubstrat, eine Oberseite des keramischen Isoliersubstrats am Umfang des Lötmetallendabschnitts zwischen dem Halbleiterchip und dem keramischen Isoliersubstrat und eine Oberseite einer Elektrode auf dem keramischen Isoliersubstrat am Umfang des Lötmetallendabschnitts zwischen dem Halbleiterchip und dem keramischen Isoliersubstrat... Use of Pb-free solder has become essential due to the environmental problem. A power module is formed by soldering substrates with large areas. It is known that in Sn-3Ag-0.5Cu which hardly creeps and deforms with respect to large deformation followed by warpage of the substrate, life is significantly shortened with respect to the temperature cycle test, and the conventional module structure is in the situation having difficulty in securing high reliability. Thus, the present invention has an object to select compositions from which increase in life can be expected at a low strain rate. In Sn solder, by doping In by 3 to 7% and Ag by 2 to 4.5%, the effect of delaying crack development at a low strain rate is found out, and as a representative composition stable at a high temperature, Sn-3Ag-0.5Cu-5In is selected. Further, for enhancement of reliability, a method for partially coating a solder end portion with a resin is shown.