[发明专利]半导体装置

说明书

给出半导体装置，所述半导体装置具有：在载体本体（14）上的半导体构件（7），所述载体本体具有陶瓷本体（4）以及集成在载体本体（14）中、与陶瓷本体（4）直接连接的热敏电阻传感器结构（3）；并且具有散热件（1），所述载体本体（14）装配在所述散热件上。

技术领域

本发明涉及具有半导体构件的半导体装置。

背景技术

功率半导体从半导体结的临界温度起（所述临界温度也能够称为TJ（“结温度”））具有寿命的显著降低（“降级”）和能力的显著降低（“性能”）。例如发光二极管（LED）（尤其是所谓的高功率LED）、集成电路（IC）（例如高功率图形芯片）、功率放大器（“功率放大器”）以及功率晶体管（例如功率MOSFET和IGBT）属于典型的功率半导体。例如对高功率LED而言典型地在温度TJ大约105℃的情况下、对IGBT而言典型地在温度TJ大约175℃的情况下开始降级。尤其是对LED而言不仅存在功率半导体本身的寿命降低的风险，而且使例如所应用的发光物质硅酮层降级，由此LED的光谱可能以不希望的方式改变。

在传统的系统解决方案中，功率半导体的温度在运行中反复地（vielfach）不够准确地认知，以致于功率必须限制到安全值，所述安全值通常在最大可使用功率的85%到90%。在没有降级的风险的情况下对功率的进一步提高需要热方面优化的载体以及温度监测。

有效的温度管理例如在LED的情况下在确定光功率大小、尤其是确定最大能够实现的光功率（以流明/瓦特为单位）大小的情况下扮演越来越重要的角色。基于载体系统的有限的建模准确度，LED的温度必须向下调节到85℃至90℃，以致于LED在鉴于降级的最大可能温度典型地为105℃的情况下不能以最大功率运行。由此导致温度每更低10℃大约5%的性能损失。

在根据现有技术的解决方案中，例如在陶瓷载体或硅载体上同时施加功率半导体和温度传感器，其中一个或多个功率半导体置于载体的平坦面上，温度传感器元件也布置在所述面上。在此，功率半导体也能够分别具有独立载体（“1级载体”），利用所述独立载体所述功率半导体施加到共同载体（“2级载体”）上。又经由共同载体进行到散热件上的装配。由此在多数边界面上（例如焊接接头上）得到在大多数情况下不能相对准确描述的热电阻和结电导值（Uebergangsleitwerte）。在一个或多个功率半导体旁的温度传感器测量的温度通过各个部件之间的热电阻和结电导值以及通过各个部件中（例如在共同载体中和散热件中）的导热性来确定并且由此在某种程度上只表示间接测量。通过额外将温度传感器布置在具有一个或多个功率半导体的共同载体上，额外地也还容忍增加的空间需求以及由此容忍更大的结构大小。

为了实现从功率半导体到散热件上尽可能良好的热传导，例如尝试：尽可能多地减少布置在其间的、例如以载体本体形式的部件和材料的数量，或者甚至将功率半导体直接装配到散热件上。

发明内容

确定的实施方式的至少一个任务是给出如下半导体装置，所述半导体装置能够实现对运行中产生热的半导体构件的温度的测量。