CN113903673A - 用于半导体模块装置的基板和用于制造基板的方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及一种用于半导体模块装置的基板和用于制造基板的方法。一种方法包括制造基板(80)，其中，制造基板(80)包括形成金属材料层、以及在金属材料层中形成至少一个第一区域，其中，形成至少一个第一区域包括使金属材料层局部变形，或在金属材料层中局部引起应力，或者这两者，使得至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或这两者不同于金属层的围绕至少一个第一区域的那些区域的挠曲或局部应力或这两者。

Description

用于半导体模块装置的基板和用于制造基板的方法

技术领域

本公开内容涉及一种用于半导体模块装置的基板(base plate)以及一种用于制造这种基板的方法。

背景技术

功率半导体模块装置通常包括位于外壳内的基板。至少一个衬底设置于基板上。包括多个可控半导体元件(例如，采用半桥配置的两个IGBT)的半导体装置被布置在至少一个衬底中的每一个上。每个衬底通常包括衬底层(例如陶瓷层)、沉积在衬底层第一侧上的第一金属化层以及沉积在衬底层第二侧上的第二金属化层。例如，在第一金属化层上安装可控半导体元件。第二金属化层通常通过焊料层或烧结层附着到基板。当例如通过焊接或烧结技术将至少一个衬底安装到基板时，衬底处于高温的影响下，其中温度通常处于大约250℃或更高，有时甚至处于大约500℃或更高。至少一个衬底、连接层(例如焊料层)和基板通常具有不同的CTE(热膨胀系数)。当在组装过程期间加热并随后冷却不同部件时，不同材料(例如，铜、陶瓷、焊料)的CTE之间的差异导致基板的变形，通常导致沿其上安装衬底的表面的方向上的凹形挠曲(concave deflection)。

当将基板安装到散热器时，将连接层(例如，热界面材料)布置在基板和散热器之间。这种连接层通常完全填充基板和散热器之间的空间，因此由于基板的挠曲而具有不均匀的厚度。与衬底和基板相比，连接层通常具有较差的热传导特性。因此，连接层的厚度对热传导和其他参数有很大影响(连接层越厚，热传导越差)。然而，在半导体模块装置的组装期间，基板可能局部膨胀或收缩，这可能导致衬底下方的区域中的局部挠曲。这可能导致在基板和散热器之间的根本不会被连接层材料(例如，热膏)填充的不期望的空腔或空隙。在其他区域中，连接层可能过厚而不能提供足够的热传导特性。这对从基板到散热器的散热产生不利影响。

需要一种避免上述缺点以及其他缺点并且允许制造性能和可靠性提高的功率半导体模块装置的基板、以及一种用于制造这种基板的方法。

发明内容

一种方法包括制造基板，其中，制造基板包括形成金属材料层、以及在金属材料层中形成至少一个第一区域，其中，形成至少一个第一区域包括使金属材料层局部变形，或在金属材料层中局部引起应力，或者这两者，使得至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或这两者不同于金属层的围绕至少一个第一区域的那些区域的挠曲或局部应力或这两者。

一种用于功率半导体模块的基板包括金属材料层和形成在金属材料层中的至少一个第一区域，其中，金属材料层局部变形，或者在金属材料层中局部增加应力，或者这两者，使得至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或者这两者不同于金属层的围绕至少一个第一区域的那些区域中的挠曲或局部应力或者这两者。

一种装置包括基板和安装在基板上的至少一个衬底，其中，至少一个衬底中的每一个包括电介质绝缘层和附着到电介质绝缘层的第一金属化层，并且基板包括金属材料层和形成在金属材料层中的至少一个第一区域，其中，金属材料层局部变形，或者在金属材料层中局部增加应力，或者这两者，使得至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或这两者不同于金属层的围绕至少一个第一区域的那些区域中的挠曲或局部应力或这两者。

参考以下附图和说明书可以更好地理解本发明。附图中的部件不一定是按比例的，重点在于说明本发明的原理。此外，在附图中，相同的附图标记在所有不同视图中表示相应的部件。

附图说明

图1是功率半导体模块装置的截面图。

图2(包括图2A-2C)示出了在将衬底安装在基板上的过程期间的不同步骤的半导体衬底的截面图。

图3(包括图3A和图3B)示意性地示出了严重弯曲的基板(图3A)和最小弯曲的基板(图3B)。

图4(包括图4A-4D)示意性地示出了其上安装有多个衬底的传统基板的截面图和俯视图，其中图4A-4C示出了未安装在散热器上的基板，而图4D示出了安装在散热器上的基板。

图5(包括图5A-5D)示意性地示出了根据一个示例的其上安装有多个衬底的基板的截面图和俯视图，其中图5A-5C示出了未安装在散热器上的基板，而图5D示出了安装在散热器上的基板。

图6示意性地示出了基板和用于处理基板的工具的截面图。

图7(包括图7A和7B)示意性地示出了根据不同示例的基板的俯视图。

图8示意性地示出了根据一个示例的基板的俯视图。

图9示意性地示出了基板和用于处理基板的工具的三维视图。

图10(包括图10A至图10C)示意性地示出了根据不同示例的用于处理基板的工具的截面图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考附图。附图示出了可以实施本发明的具体示例。应当理解，除非另外特别指出，否则关于各种示例描述的特征和原理可以彼此组合。在说明书以及权利要求书中，将某些元件命名为“第一元件”、“第二元件”、“第三元件”等不应理解为是计数的。相反，这样的名称仅用于称呼不同的“元件”。即，例如，“第三元件”的存在不一定需要“第一元件”和“第二元件”的存在。本文所述的电线或电连接可以是单个导电元件，或者包括串联和/或并联连接的至少两个单独的导电元件。电线和电连接可包括金属和/或半导体材料，并且可永久导电(即，不可开关)。本文所述的半导体本体可以由(掺杂的)半导体材料制成，并且可以是半导体芯片或者被包括在半导体芯片中。半导体本体具有可电连接的焊盘，并且包括具有电极的至少一个半导体元件。

参考图1，示出了功率半导体模块装置100的截面图。功率半导体模块装置100包括外壳7和衬底10。衬底10包括电介质绝缘层11、附着到电介质绝缘层11的(结构化)第一金属化层111、以及附着到电介质绝缘层11的(结构化)第二金属化层112。电介质绝缘层11设置在第一金属化层111和第二金属化层112之间。

第一金属化层111和第二金属化层112中的每一个可以由以下材料中的一种组成或包括以下材料中的一种：铜；铜合金；铝；铝合金；在功率半导体模块装置的操作期间保持固态的任何其他金属或合金。衬底10可以是陶瓷衬底，即，其中电介质绝缘层11是陶瓷的衬底，例如薄陶瓷层。陶瓷可以由以下材料中的一种组成或包括以下材料中的一种：氧化铝；氮化铝；氧化锆；氮化硅；氮化硼；或任何其他电介质陶瓷。可替换地，电介质绝缘层11可由有机化合物组成，并包括以下材料中的一种或多种：Al₂O₃、AlN、SiC、BeO、BN或Si₃N₄。例如，衬底10可以是例如直接铜接合(Direct Copper Bonding，DCB)衬底、直接铝接合(DirectAluminum Bonding，DAB)衬底或活性金属钎焊(Active Metal Brazing，AMB)衬底。此外，衬底10可以是绝缘金属衬底(IMS)。绝缘金属衬底通常包括电介质绝缘层11，电介质绝缘层11例如包含(填充)材料，例如环氧树脂或聚酰亚胺。例如，电介质绝缘层11的材料可以填充有陶瓷颗粒。这种颗粒可包括例如Si₂O、Al₂O₃、AlN、SiN或BN，并且可具有约1μm至约50μm之间的直径。衬底10也可以是具有非陶瓷电介质绝缘层11的常规印刷电路板(PCB)。例如，非陶瓷电介质绝缘层11可以由固化树脂组成或包括固化树脂。

衬底10布置在外壳7中。在图1所示的示例中，衬底10布置在形成外壳7的底表面(base surface)的基板80上，而外壳7自身仅包括侧壁和盖。在一些功率半导体模块装置100中，多于一个的衬底10布置在相同的基板80上并且在相同的外壳7内。基板80可包括金属材料层，例如铜或AlSiC。然而，其他材料也是可能的。

一个或多个半导体本体20可以布置在至少一个衬底10上。布置在至少一个衬底10上的每个半导体本体20可以包括二极管、IGBT(绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、JFET(结型场效应晶体管)、HEMT(高电子迁移率晶体管)或任何其他合适的半导体元件。

一个或多个半导体本体20可以在衬底10上形成半导体装置。在图1中，仅示例性地示出了两个半导体本体20。图1中的衬底10的第二金属化层112是连续层。根据另一示例，第二金属化层112可以是结构化层。根据其他示例，可以完全省略第二金属化层112。在图1所示的示例中，第一金属化层111是结构化层。在此上下文中的“结构化层”意味着相应的金属化层不是连续层，而是包括在层的不同部分之间的凹槽。图1中示意性地示出了这种凹槽。在该示例中，第一金属化层111包括三个不同的部分。不同的半导体本体20可以安装到第一金属化层111的相同或不同部分。第一金属化层的不同部分可以不具有电连接，或者可以使用诸如接合线之类的电连接3电连接到一个或多个其他部分。半导体本体20可以例如使用电连接3彼此电连接或者电连接到第一金属化层111。代替接合线，电连接3也可以包括例如接合带、连接板或导体轨，仅举几个示例。一个或多个半导体本体20可以通过导电连接层60电和机械连接到衬底10。例如，这种导电连接层60可以是焊料层、导电粘合剂层或烧结金属粉末(例如烧结银(Ag)粉末)层。

图1中所示的功率半导体模块装置100还包括端子元件4。端子元件4电连接到第一金属化层111，并且在外壳7的内部和外部之间提供电连接。端子元件4可以利用第一端电连接到第一金属化层111，而端子元件4的第二端41突出到外壳7之外。可以从外部在端子元件4的第二端41处电接触端子元件4。然而，这样的端子元件4仅是示例。可以以任何其他合适的方式从外壳7外部电接触外壳7内部的部件。例如，端子元件4可以布置成更靠近或邻近外壳7的侧壁。同样可能的是，端子元件4垂直或水平地穿过外壳7的侧壁突出。甚至可能的是，端子元件4穿过外壳7的接地表面突出。例如，端子元件4的第一端可以通过导电连接层(图1中未明确示出)电和机械连接到衬底10。这种导电连接层可以是焊料层、导电粘合剂层或烧结金属粉末(例如烧结银(Ag)粉末)层。例如，端子元件4的第一端也可以经由一个或多个电连接3电耦合到衬底10。

功率半导体模块装置100还可以包括密封剂5。例如，密封剂5可以由硅凝胶组成或包括硅凝胶，或者可以是刚性模制化合物。密封剂5可至少部分地填充外壳7的内部，从而覆盖布置在衬底10上的部件和电连接。端子元件4可以部分地嵌入密封剂5中。然而，至少它们的第二端41没有被密封剂5覆盖，并且从密封剂5穿过外壳7突出到外壳7的外部。密封剂5被配置用于保护功率半导体模块装置100的部件和电连接，尤其是布置在外壳7内部的部件，以免受特定的环境条件和机械损坏。通常也可以省略外壳7，而仅用密封剂5保护衬底10和安装在衬底10上的任何部件。在这种情况下，密封剂5可以例如是刚性材料。

功率半导体模块装置100的至少一些半导体本体20通常在功率半导体模块装置100的操作期间执行多个开关操作。例如，当在短时间段内执行许多次开关操作时，半导体本体20产生热量，在最坏的情况下，该热量可能引起温度高于特定最大阈值。温度高于该最大阈值可能不利地影响功率半导体模块的操作，或者甚至导致一个或多个半导体本体(例如，半导体管芯)20的完全失效。在功率半导体模块装置100的操作期间产生的热量通常从衬底10通过基板80消散到散热器(图1中未具体示出)。这将在下面参考图4和图5进一步详细解释。

现在参考图2，示意性地示出了将衬底10安装在基板80上的过程。衬底10可以通过导热连接层62机械地连接到基板80。即，参考图2A，导热连接层62可以布置在衬底10和基板80之间。例如，施加在衬底10和基板80之间的导热连接层62可以是金属焊料层或烧结层。然而，这些仅是示例。导热连接层62可以包括任何其他合适的导热材料，其适于在衬底10和基板80之间形成机械连接。当衬底10安装在基板80上时(在该阶段，至少一个半导体本体20可能已经安装在衬底10上)，在高温的影响下，将衬底10压到基板80上。这在图2B中示意性地示出。在该过程期间，衬底10和基板80可能变形。这是因为半导体本体20、衬底10、连接层62和基板80各自包括不同的材料。不同的材料具有不同的CTE(热膨胀系数)。因此，在高温的影响下，每个部件膨胀到不同的程度，这在图2B中用不同的箭头表示。随后，再次冷却部件，这导致不同材料的收缩(在图2C中用不同的箭头表示)。收缩的程度也取决于材料的CTE。因此，在将衬底10安装在基板80上之后，基板80通常在安装衬底10的表面的方向上具有凹形挠曲。这在图2C中示意性地示出。基板80可以仅在空间中的一个方向上挠曲。然而，如图3中示意性地示出的，基板80也可以在空间中的两个方向上挠曲，从而导致基板80的垫形或壳形形状。基板80的挠曲(或者换句话说，相对于其原始(基本上平面/平坦)形态的偏离)可以在例如大约20μm和大约2000μm之间或者甚至更大(偏离对应于基板80的边缘和中心之间的高度差)。为了补偿所产生的挠曲，通常在与所产生的挠曲的方向相反的方向上预弯曲基板80(在将衬底10安装在基板80上之前)。

在功率半导体模块中，一个或多个衬底10通常布置在单个基板80上。例如，基板80可以具有在大约1mm和大约6mm之间的厚度。然而，基板80也可以比1mm薄或比6mm厚。例如，基板80可以包括层，该层由金属或金属基复合材料(例如，金属基复合材料MMC，例如铝硅碳化物)组成，或包括金属或金属基复合材料(例如，金属基复合材料MMC，例如铝硅碳化物)。用于金属基板80的合适材料例如为铜、铜合金、铝或铝合金。基板80可以由薄涂层(未示出)涂覆。这种涂层可以由例如镍、银、金或钯组成或包括例如镍、银、金或钯。涂层是可选的，并且可以改善基板80的可焊接性。

图4A中示例性地示出了安装在基板80上的多个衬底10。特别地，图4A示意性地示出了在将衬底10焊接到基板80之后(对应于图2C中示出的衬底10和基板80的状态)的基板80。在半导体模块装置的操作期间，半导体本体20(图4中未具体示出半导体本体20)产生热量，该热量被传递到衬底10并且进一步传递到基板80。在基板80的直接布置在衬底10下方的区域中的温度通常显著高于基板80的布置在衬底10之间的区域中的温度。因此，基板80被不均匀地加热。当在半导体装置的操作期间加热基板80时，其可能甚至进一步变形。由于除了不同部件的不同CTE(CTE失配)之外，基板80还被不均匀加热，因此基板80的一些区域比其他区域变形更多。这在图4A中示例性地示出。除了总体凹形挠曲之外，图4A中所示的基板80还示出了在不同衬底10下方的多个局部挠曲。这些局部挠曲可以是在其上安装衬底10的表面的方向上的凸形挠曲。

图4B示意性地示出了图4A的基板80和衬底10的俯视图，而图4C示意性地示出了基板80的在与图4A(截面A-A')不同的水平方向上的截面图(截面B-B')。图4D示意性地示出了安装在散热器82上的图4A的基板80。可以看出，由于局部挠曲，基板80可以仅在一些区域与散热器82直接接触。在其他区域中，在基板80和散热器82之间可能形成不期望的空腔或空隙。由于空腔或空隙主要直接形成在产生大部分热量的衬底10的下方，因此从基板80到散热器82的散热大大恶化。

为了减少或甚至防止在将衬底10安装在基板80上时或者可能还在功率半导体模块装置的操作期间形成这样的局部空腔或空隙，根据一个示例的基板80包括至少一个局部应力增加区域。这在图6的截面图中示例性地示出。图6示意性地示出了基板80的截面图。第一工具900用于在基板80中产生应力增加区域。特别地，第一工具900在期望的区域中将压力施加到基板80上。这样，基板80的材料被局部地压缩，并且因此基板80的刚度局部地增加。同时，基板80可能局部变形。特别地，在基板80中沿其上安装衬底10(图6中未具体示出衬底)的表面的方向形成局部凹形变形。

这样，可以局部地增加基板80的屈服强度。基板80在其正常状态下的屈服强度通常例如可以在100和300MPa之间。该屈服强度例如可以局部地增加基板80在正常状态下的屈服强度的5％和100％之间。通常，在屈服强度增加区域内，对于不同的部分A、B、C，屈服强度被不同地增加。例如，在靠近屈服强度增加区域的边缘的第一部分A中，屈服强度可以在例如270和320MPa之间。在与第一部分A相邻布置的第二部分B中，屈服强度可以在例如320MPa和380MPa之间。在布置在屈服强度增加区域的中心处的第三部分C中，屈服强度可以在例如380MPa与500MPa之间。这是因为第一工具900可能无法在整个屈服强度增加区域内产生相同的屈服强度。在图中，示例性地示出了三个不同的部分A、B、C。然而，这仅仅是一个示例。例如，部分A、B、C的数量可取决于用于形成屈服强度增加区域的第一工具900的种类和形式、取决于屈服强度增加区域的大小、取决于增加的屈服强度的最大值、或取决于与形成屈服强度增加区域相关的任何其他参数。不同部分之间的过渡可以是流畅的，而非严格界定的。

在图7A和图7B的俯视图中还示意性地示出了具有不同应力增加部分A、B、C的应力增加区域。第一工具900以及由此产生的应力增加区域可以具有例如有角度的(例如，正方形或矩形，图7A)截面、椭圆形(图7B)截面或圆形(未具体示出)截面。然而，其他形状也是可能的。

基板80上的应力或屈服强度增加区域的数量可取决于安装到基板80的衬底10的数量。如果仅一个衬底10将被安装到基板80，则在基板80中可以形成一个应力或屈服强度增加区域。如果多于一个的衬底10将被安装到单个基板80，则应力或屈服强度增加区域的数量可以对应于将被安装到基板80的衬底10的数量。图8的俯视图中示意性地示出了具有多个应力或屈服强度增加区域的基板80。在该示例中，在基板80中形成六个应力或屈服强度增加区域。

当在基板80中形成应力增加区域时，在该区域中杨氏模量(也称为e模量)也可以增加。杨氏模量是衡量固体材料的刚度的机械特性。即，通过增加杨氏模量，局部地增加基板80的刚度。通过增加屈服强度和刚度，当将衬底10安装在基板80上时，基板80的变形被显著减小。这在图5中示意性地示出。首先，可以显著地减小总体挠曲(如图3中示例性示出的)。在该上下文中，图3A示意性地示出了具有相对严重或重的弯曲的基板80，而图3B示意性地示出了与图3A的基板80相比弯曲减小的基板80。图3A中所示的基板80是没有应力增加区域的基板80，而图3B中所示的基板80包括多个应力增加区域(图3B中以虚线示出)。此外，如图5A(沿截面C-C'的截面图，参见图5B)示意性地示出的，与图4所示的传统装置相比，在将衬底10安装到基板80的过程期间，大大减少了衬底10下方的基板80的局部变形的形成。更进一步地，虽然在传统装置中，局部挠曲可以是在其上安装衬底10的表面的方向上的凸形挠曲(在衬底10下方，基板80是中空的)，但是图5A中所示的示例中的局部挠曲是在其上安装衬底10的表面的方向上的凹形挠曲(在衬底10下方，基板80是隆起的)。这是由于在形成应力增加区域期间在基板80中引入了局部变形(例如，参见图6)。更进一步地，与图4的装置相比，挠曲的方向可以是相反的。这样，基板80的布置在衬底10下方的那些区域与散热器82之间的接触显著增加。特别地，基板80的布置在衬底10的中心区域(在中心区域处，通常安装半导体本体20)下方的那些区域与散热器82之间的接触显著增加。

衬底10下方的局部挠曲通常足够小，以便不导致大的空腔。即，形成在基板80和散热器82之间的相对小的空腔可以完全用导热材料填充，这显著地增加了从基板80到散热器82的热耗散。更进一步地，由于基板80的局部挠曲显著减小，所以基板80和散热器82之间的接触面积增加。基板80和散热器82之间的直接接触可以主要设置在衬底10下方中心布置的区域中。这有助于进一步增加总的热耗散，因为衬底10的中心区域通常是产生热量最多的区域。因此，衬底10和基板80之间以及基板80和散热器82之间的热传导是令人满意的。与图4C类似，图5C示意性地示出了图5B的基板80沿截面D-D'的截面，而图5A示出了沿截面C-C'的基板80。图5D示出了安装在散热器82上的图5A的基板80。

除了减小衬底10下方的局部挠曲(局部弯曲)之外，还可以减小基板80的总体凹形挠曲。通常在将衬底10安装到基板80之前形成应力增加区域。例如，可以在生产基板80期间或紧接在生产基板80之后形成应力增加区域。当在形成这种应力增加区域之后将衬底10安装到基板80时，基板80在将衬底10安装到基板80的同时变形的程度显著较低。这也促使增加了基板80和散热器82之间的热耦合。

应力增加区域的截面面积通常小于基板80的截面面积。即，基板80存在围绕应力增加区域的区域，在该区域中，基板80的特性基本上不变。在应力增加区域中引起的应力高于基板80的周围区域中的基本应力。应力增加区域中的屈服强度高于基板80的围绕该应力增加区域的那些区域中的屈服强度。此外，在基板80的围绕应力增加区域的那些区域中不引起挠曲或不引起显著的挠曲。

应力增加区域的截面面积可以小于安装在相应的应力增加部分上的衬底10的截面面积。即，应力增加区域可以完全被安装在其上的衬底10覆盖。然而，同样可能的是，应力增加区域的截面面积大于安装在其上的衬底10的截面面积。根据一个示例，应力增加区域的截面面积可以比安装在相应的应力增加部分上的衬底10的截面面积小或大最大达50％。然而，其他尺寸的应力增加区域也是可能的。如果在单个基板80中形成多于一个的应力增加区域，则这些应力增加区域可以形成为彼此相距特定距离。即，一个应力增加区域可以不直接接触任何其他应力增加区域。然而，同样可能的是不同的应力增加区域直接彼此邻接。

在衬底10下方的局部挠曲的尺寸可以取决于用于形成挠曲的第一工具900的种类。局部挠曲的深度Δd(相对于其原始平坦位置的偏离，参见图6)可以在例如5至200μm之间。局部挠曲或应力增加区域的尺寸(截面面积)可以取决于用于形成挠曲的第一工具900的尺寸和形状。在图10A、图10B和图10C中示例性地示出第一工具900的不同示例性几何形状。图10A所示的第一工具900具有大致平坦的下侧，该下侧具有朝向其侧面的圆形边缘。图10B所示的第一工具900具有大致平坦的下侧，该下侧具有朝向其侧面的相对尖锐的边缘。图10C所示的第一工具900具有大致为三角形的形状。然而，第一工具900的其他几何形状通常也是可能的，从而得到不同尺寸和形状的应力增加区域。

现在参考图9，示意性地示出了第一工具900，其被配置为在基板80中同时形成多个应力增加区域。第一工具900包括主体和从主体延伸的多个冲压工具902。可以将第一工具900压到基板80上，使得多个冲压工具902接触基板80。每个冲压工具902可以具有与已经参照图10A-10C解释的几何形状类似的几何形状。

然而，本文所述的第一工具900仅是示例。通常，可以以任何其他合适的方式形成应力增加区域。例如，激光焊接技术、压电喷丸(piezo-peening)技术、压印技术、弯曲技术或冷锻技术也可用于在基板80中形成应力增加区域，这里仅举了几个示例。

在上述示例中，在基板80中形成应力增加区域，并且同时形成局部挠曲。然而，这仅仅是一个示例。通常，同样可能的是仅在基板80中形成如上所述的局部挠曲，而不局部增加应力。在至少一个衬底10中的每一个下方仅形成局部挠曲可以足以减少如上文参照图4描述的负面效应。局部形成的凹形挠曲可以抵消如上文参照图4A所述的形成的局部凸形挠曲，甚至在至少一个衬底10中的每一个的下方无需额外形成应力增加区域、屈服强度增加区域和刚度增加区域。因此，在衬底10下方形成凹形挠曲对于一些应用可能是足够的。

另一方面，也可以在衬底10下方形成应力增加区域，而不使基板80局部变形。这对于某些应用也是足够的。对于其他应用，如上所述在衬底10下方形成局部挠曲以及应力增加区域二者可能是有益的。例如，如果基板80和衬底10相对较大，则在衬底10下方形成局部挠曲以及应力增加区域二者可能是有益的。

因此，根据一个示例的方法可以包括制造基板80，其中制造基板80包括形成金属材料层、以及在金属材料层中形成至少一个第一区域，其中形成至少一个第一区域包括使金属材料层局部变形，或者在金属材料层中局部引起应力，或者这两者，使得至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或这两者不同于金属层的围绕至少一个第一区域的那些区域中的挠曲或局部应力或这两者。

Claims (15)

1.一种方法，包括：

制造基板(80)，其中，制造所述基板(80)包括：

形成金属材料层；以及

在所述金属材料层中形成至少一个第一区域，其中，形成所述至少一个第一区域包括使所述金属材料层局部变形，或在所述金属材料层中局部引起应力，或者这两者，使得所述至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或这两者不同于所述金属材料层的围绕所述至少一个第一区域的那些区域的挠曲或局部应力或这两者。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述基板(80)的第一表面上布置至少一个衬底(10)，其中，在所述基板(80)上布置至少一个衬底(10)包括与所述至少一个第一区域中的每一个相邻地布置一个衬底(10)，并且其中，所述至少一个衬底(10)中的每一个包括电介质绝缘层(11)和附着到所述电介质绝缘层(11)的第一金属化层(111)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在将所述至少一个衬底(10)布置在所述基板(80)上之后，所述至少一个衬底(10)中的每一个完全覆盖所述至少一个第一区域中的一个。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，形成所述至少一个第一区域包括冲压工艺、激光焊接工艺、压电喷丸工艺、压印工艺、弯曲工艺或冷锻工艺。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在所述金属材料层中形成至少一个第一区域包括局部压缩所述金属材料层的材料。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，局部增加所述金属材料层中的应力包括与所述金属材料层的周围区域相比增加所述至少一个第一区域中的屈服强度。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，围绕所述至少一个第一区域的区域的屈服强度在100MPa与300MPa之间，并且所述至少一个第一区域的屈服强度被增加了围绕所述至少一个第一区域的所述区域的屈服强度的5％与100％之间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使所述金属材料层局部变形包括相对于所述基板(80)的第一表面形成凹形挠曲。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，每个局部凹形挠曲的深度(Δd)在5至200μm之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：

将所述基板(80)安装在散热器(82)上。

11.一种用于功率半导体模块的基板(80)，所述基板(80)包括：

金属材料层；以及

至少一个第一区域，其形成在所述金属材料层中，其中，所述金属材料层局部变形，或者在所述金属材料层中局部增加应力，或者这两者，使得所述至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或者这两者不同于所述金属材料层的围绕所述至少一个第一区域的那些区域中的挠曲或局部应力或者这两者。

12.根据权利要求11所述的基板(80)，其中，所述至少一个第一区域中的每一个具有有角的截面、圆形截面或椭圆形截面。

13.一种装置，包括：

基板(80)；以及

至少一个衬底(10)，其安装在所述基板(80)上，其中，

所述至少一个衬底(10)中的每一个包括电介质绝缘层(11)和附着到所述电介质绝缘层(11)的第一金属化层(111)，并且

所述基板(80)包括金属材料层和形成在所述金属材料层中的至少一个第一区域，其中，所述金属材料层局部变形，或者在所述金属材料层中局部增加应力，或者这两者，使得所述至少一个第一区域中的挠曲或局部应力或这两者不同于所述金属材料层的围绕所述至少一个第一区域的那些区域中的挠曲或局部应力或这两者。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述至少一个衬底(10)中的每一个安装在所述至少一个第一区域中的一个上并且完全覆盖所述至少一个第一区域中的一个。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述至少一个第一区域中的每一个的截面面积比安装在相应的所述第一区域上的对应衬底(10)的截面面积小或大最大达50％。

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