电子构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明从一种根据独立权利要求所述类型的电子构件出发。
【背景技术】
[0002]由DE 10 2010 063 021 A1已经公知一些电子构件，其中板状半导体元件通过烧结层与金属板连接。在此，使用烧结层的预结构化，以便降低板状半导体元件与金属板之间的机械应力。除了烧结层的预结构化，这要求在装配时烧结层相对于金属板和板状半导体元件的精确调准(Justierung)。
【发明内容】
[0003]具有独立权利要求特征的电子构件与此相比具有以下优点:不需要烧结层的结构化来减小板状半导体元件和与半导体元件通过烧结层连接的金属板之间的机械应力。为此，根据本发明设置总归设置在半导体元件上的介电层的和/或总归设置的表面金属层的结构化。所述结构化优选在半导体元件的边缘区域中实现，因为在那里机械应力是特别成问题的。
[0004]其他优点和改进通过从属权利要求的特征得出。通过结构化部的锯齿形构造有效地增大烧结层与半导体元件之间的接触面并且因此明显减小机械应力。锯齿在此可以是矩形地、三角形地或邮票边缘状地构造的。作为其他替代方案，结构化部可以通过岛区域实现。作为介电层优选使用硅氧化物、硅氮化物或耐温度的塑料，如聚酰亚胺。表面金属层不仅遮盖边缘区域而且也建立半导体元件与烧结层的电接触。所述烧结层优选由金属微粒、尤其银微粒构成。如此与半导体元件连接的金属板因此构成半导体元件的接触部。作为用于金属板的材料尤其优选涂以薄的贵金属层的铜。电子构件优选作为整流器结构用在发电机中。
【附图说明】
[0005]在附图中示出并且在下面的描述中详细阐述本发明的实施例。附图示出:
[0006]图1:根据本发明的电子构件的概览性侧视图或者概览式剖示图；
[0007]图2:根据本发明的电子构件的详细剖视图；
[0008]图3:半导体元件的第一俯视图；
[0009]图4:半导体元件的另一俯视图；
[0010]图5:图4的横截面；
[0011]图6:半导体元件的俯视图；
[0012]图7:半导体兀件的另一俯视图；
[0013]图8:图7的横截面；
[0014]图9a、9b、10a、10b:半导体元件的其他俯视图；
[0015]图11:电子构件的详细横截面。
【具体实施方式】
[0016]在图1中在轴线100的左侧示出用于发电机的二极管的、尤其用于机动车中的发电机的二极管的横截面并且在轴线100的右侧示出其外部视图。所述二极管具有压入基座1，所述压入基座在其外侧上设有所谓的滚花、也即沟槽。借助所述滚花将压入基座1压入到金属整流器装置的相应开口中。在此通过滚花的沟槽实现压入基座1与整流器装置的特别紧密的形状锁合连接，由此保证非常好的电接触和非常好的散热。如在横截面中可以看到的那样，压入基座1还具有金属接触部2，在所述金属接触部上然后装配有真正的半导体元件3。半导体元件3通过导电烧结层4与金属接触部2连接。同样，半导体元件3通过导电烧结层5与金属接触部6连接。此外，半导体元件3还可以具有薄的表面接触层11，所述表面接触层设置在半导体元件3和烧结层5和烧结层4之间。例如，由Cr、NiV7和Ag组成的层序列可以用于半导体元件3与第一烧结层5和第二烧结层4的连接。此外，金属接触部6、半导体元件3和金属接触部2的整体通过浇注材料7完全包封。浇注材料7是绝缘塑料材料，其任务是接收作用到接触部6、烧结层5、半导体元件3、烧结层4或者金属接触部2上的机械力的一部分。为有助于浇注，还设有塑料环8，所述塑料环在装配期间用作用于塑料材料7的浇注套管。例如以石英颗粒填充的环氧树脂或其他高耐热的塑料可以用作塑料材料7。作为用于第一接触部6或者第二接触部2或者压入基座1的材料，优选使用良好导电材料和良好导热材料，例如铜。为了保证烧结层的良好连接，这些铜材料设有薄的表面贵金属层，例如银层。这样的二极管元件，如其在图1中所示的那样，例如已经由DE 10 2007063 308 公知。
[0017]对于烧结层4、5，首先将由具有金属微粒的塑料组成的浆状材料施加到半导体元件3和/或金属接触部2、6上。为此适合按压或嵌入相应的薄层(Folien)。通过温度处理，然后使塑料转变到气体形状的状态中并且使金属微粒通过烧结工艺相互连接并且与半导体元件3的表面和金属接触部2、6连接。因此在半导体元件3和金属接触部2、6之间提供电连接和机械连接。在该制造方法中可能发生失调(Fehl justage)，也即烧结材料的设置可能不相应于所期望的位置。尤其由于这样的失调，连接层可能不仅到达半导体元件3的有意的中间区域上而且到达非有意的边缘区域中。
[0018]图2示出根据本发明的电子构件的详细视图，其中尤其详细示出半导体构件3的边缘区域。半导体元件3在其下侧上具有表面金属层12，通过该表面金属层建立半导体材料的电接触。所述表面金属层12借助烧结层4与下金属接触部2连接。半导体构件3因此可以固定地构造在下金属接触部2上，所述下金属接触部在此尤其可以构造为基座，如在图1中所示的那样。在上侧上，半导体构件3在边缘区域中具有介电层13。此外，在上侧上设有表面金属化部11，所述表面金属化部接触半导体元件3的中间区域。在介电层13和表面金属化部11上设置有烧结层5，通过所述烧结层建立与上金属接触部6的机械接触和电接触。
[0019]通常通过加工非常大的半导体板、尤其所谓的硅晶片来提供半导体元件3并且然后通过锯切所述半导体晶片将各个半导体元件3分割成各个构件。通过该锯切工艺，在边缘区域中出现晶体缺陷，所述晶体缺陷导致半导体元件的电特性的改变。因此，边缘区域对于半导体元件的真正功能是不可用的，因为通过锯切工艺引起半导体材料中的晶体损坏，这导致变差的特性。通过设置在半导体元件3的边缘区域中的介电层13的使用防止烧结层5与半导体材料的电接触。因此保证仅仅半导体元件3的未受加工步骤一一锯切损坏的区域用于半导体元件的功能。
[0020]在图2中示例性地示出有效区域20，该有效区域仅仅构造在半导体元件3的中间区域中。例如该有效区域可以涉及半导体元件3中的p型掺杂，该半导体元件具有η型掺杂。因此，例如构造二极管。但替代所述ρη型二极管，明显也可以设置其他功能元件，所述其他功能元件通过表面金属层11电接触。
[0021]表面金属层11通常通过以下工艺产生:该工艺产生金属层11和半导体元件3的材料之间的接触的在质量方面可复现的特性。这样的工艺例如是金属层的溅射或汽化蒸镀。通常的金属层11使用例如铬、镍和贵金属的序列。这样的层序列建立与半导体元件3的非常好的和可复现的接触并且形成用于通过烧结材料5进行接触的最佳表面。因为介电层13设置在边缘区域中，所以不存在以下危险:烧结层5在该边缘区域中建立与半导体材料的电接触。因此保证了金属接触部6通过烧结层5的接触仅仅在以下区域中实现:在该区域中设有表面金属层11。
[0022]不仅介电层13而且表面金属层11必须被结构化，以便在其功能方面相应地构造在半导体元件3的表面上。现在根据本发明提出，利用介电层13的和金属层11的反正需要的结构化，以便降低烧结层5的金属接触部6和半导体元件3之间的机械应力。该做法现在根据图3、4和5示出。
[0023]在图3中示出图2的半导体元件3的在边缘区域中的俯视图。为了示出介电层13如何构造，在此在图3的视图中省略金属接触部6、烧结层5和金属层11或者从相应的半导体元件3去除金属接触部6、烧结层5和金属层11。如在图3的俯视图中可以清晰看到，介电层13在指向内部的一侧上锯齿形地结构化。锯齿形的结构化部50在图3的俯视图中矩形地构造。但替代地，所述锯齿形的结构化部50也可以三角形地或如邮票边缘那样配备有半圆形凹部的依次排列。重要的仅仅是，虽然介电层13还完全覆盖边缘区域使得不能够发生半导体元件3的受损的边缘区域通过烧结层5的接触但从边缘区域出发继续向内具有结构化。示例性地在图3中示出矩形的、锯齿形的结构化部50。
[0024]在图4中示出根据图3的元件的相同俯视图，但包括表面金属层11。如在图4的俯视图中可以看到的那样，表面金属化部完全覆盖锯齿形的结构化部50的区域，从而在图4的俯视图中不再能够看到图3的锯齿形的结构化部50。因此，从半导体元件3的边缘出发，在附图4的俯视图中仅仅还能够看到介电层13的窄条带并且然后接着是表面金属化部11，该表面金属化部延伸到半导体元件3的其他内部区域上。
[0025]现在