互连构件及具有其的功率器件的制作方法

本发明涉及功率器件，具体而言，涉及一种互连构件及具有其的功率器件。

背景技术：

1、功率器件是应用于电力电子领域中，用于控制和转换电能的设备。用于执行整流、逆变、斩波以及变频等电力转换功能。广泛应用于电源管理、电机驱动、太阳能逆变器、电力系统、储能等领域。

2、在相关技术中，功率器件内部各零部件之间的信号或功率电流传输依靠零部件上设置的金属互连界面以及连接金属互连界面的连接件。例如，芯片上表面与导电层之间的互连。连接件一般为键合线或者键合铜带，采用键合铜带具有更大的互连界面。

3、然而，在功率器件运行过程中会发热，键合铜带受热后会发生变形，从而增大了键合铜带与铜层或者芯片之间的最大界面应力值。

技术实现思路

1、本发明提供一种互连构件及具有其的功率器件，以缓解相关技术中的互连构件的互连界面处的应力大的问题。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种互连构件，互连构件包括：主体段，主体段的下表面为导电连接面；界面互连段，与主体段连接，界面互连段的下表面为互连面；拱形连接段，包括相连接的第一弧形段和第二弧形段，第一弧形段与主体段连接，第二弧形段与界面互连段连接，第一弧形段在预设纵向截面内具有第一弧形中心线，第一弧形中心线与预设曲线满足确定系数r2，预设曲线满足以下公式：；

3、其中，x和y为预设曲线在预设坐标系内的横坐标值和纵坐标值，预设坐标系的x轴方向与预设纵向截面内主体段的水平中心线的延伸方向平行或重合，预设坐标系的y轴方向通过预设曲线的最高点，在预设曲线的最高点处，预设曲线满足；h为预设曲线的最高点至x轴的距离，a为预设曲线至y轴的最大距离，为预设常数；r2≥0.8。

4、进一步地，其中，。

5、进一步地，预设常数满足。

6、进一步地，第一弧形段的厚度为t，其中，t≥0.4mm，t/a≥0.2。

7、进一步地，第二弧形段在预设纵向截面内具有第二弧形中心线，第二弧形中心线与预设曲线满足确定系数r2，r2≥0.8。

8、进一步地，第一弧形段上设置有第一柔性槽，第二弧形段上设置有第二柔性槽。

9、进一步地，第一柔性槽的宽度与第一弧形段的宽度之间的比值在0.2至0.6之间；和/或，第二柔性槽的宽度与第二弧形段的宽度之间的比值在0.2至0.6之间。

10、进一步地，第一柔性槽沿第一弧形段的长度方向延伸，第二柔性槽沿第二弧形段的长度方向延伸。

11、进一步地，第一柔性槽贯穿第一弧形段的上表面和下表面，第二柔性槽贯穿第二弧形段的上表面和下表面。

12、进一步地，主体段的下表面设置有沿其长度方向延伸的第一浸润槽；界面互连段的下表面设置有沿其长度方向延伸的第二浸润槽。

13、进一步地，第一浸润槽贯穿主体段的上表面和下表面，第二浸润槽贯穿界面互连段的上表面和下表面。

14、进一步地，第一柔性槽和第二柔性槽相连通。

15、进一步地，界面互连段的下表面高于或者平齐于主体段的下表面。

16、进一步地，主体段、界面互连段、第一弧形段以及第二弧形段的厚度均相同。

17、进一步地，在长度方向上，主体段、界面互连段、第一弧形段以及第二弧形段的厚度不变；在宽度方向上，主体段、界面互连段、第一弧形段以及第二弧形段的厚度不变。

18、进一步地，互连构件的厚度小于或者等于5mm。

19、根据本发明的另一方面，提供了一种功率器件，功率器件包括：第一衬板，具有间隔设置的第一导电层和第二导电层；第一芯片，设置在第一衬板上，第一芯片的下表面和第一导电层连接；第一互连构件，设置在第一衬板上，第一互连构件的导电连接面与第二导电层连接，第一互连构件的互连面与第一芯片的上表面连接，第一互连构件为上述提供的互连构件。

20、根据本发明的再一方面，提供了一种功率器件，功率器件包括：第一衬板和第二衬板，第一衬板具有间隔设置的第一导电层和第二导电层，第二衬板具有间隔设置的第三导电层和第四导电层；第一芯片和第二芯片，第一芯片设置在第一衬板上，第一芯片的下表面和第一导电层电连接，第一芯片的上表面与第二导电层电连接，第二芯片设置在第二衬板上，第二芯片的下表面与第三导电层电连接，第二芯片的上表面与第四导电层电连接；第二互连构件，第二互连构件的导电连接面与第二导电层连接，第二互连构件的互连面与第三导电层电连接，第二互连构件为上述提供的互连构件。

21、应用本发明的技术方案，互连构件包括主体段、界面互连段、拱形连接段，将主体段的导电连接面与衬板的导电层连接，将界面互连段的互连面与芯片的上表面的源极连接，或者，将界面互连段的互连面与另一衬板的导电层连接，即可实现功率器件的功率电路的导通。由于互连构件的拱形连接段包括相连接的第一弧形段和第二弧形段，第一弧形段与主体段连接，第二弧形段与界面互连段连接，第一弧形段在预设纵向截面内具有第一弧形中心线，第一弧形中心线与预设曲线满足确定系数r2，预设曲线满足公式，r2≥0.8，使得该互连构件具有较高的柔度。在功率器件运行时，包含互连构件在内的功率器件整体结构受到热载荷，互连构件的主体段与衬板的导电面之间、界面互连段与芯片的上表面或者另一衬板的导电面之间将有一定的相对位移，互连构件较大的柔度可有效降低主体段与衬板的导电面之间、界面互连段与芯片的上表面或者另一衬板的导电面之间的最大界面应力值，提高界面互连的可靠性。

1.一种互连构件，其特征在于，所述互连构件包括：

2.根据权利要求1所述的互连构件，其特征在于，其中，所述预设常数满足。

3.根据权利要求2所述的互连构件，其特征在于，所述预设常数满足。

4.根据权利要求1所述的互连构件，其特征在于，所述第一弧形段（31）的厚度为t，其中，t≥0.4mm，t/a≥0.2。

5.根据权利要求1所述的互连构件，其特征在于，所述第二弧形段（32）在预设纵向截面内具有第二弧形中心线（321），所述第二弧形中心线（321）与所述预设曲线（33）满足确定系数r2，r2≥0.8。

6.根据权利要求1所述的互连构件，其特征在于，所述第一弧形段（31）上设置有第一柔性槽（312），所述第二弧形段（32）上设置有第二柔性槽（322）。

7.根据权利要求6所述的互连构件，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的互连构件，其特征在于，所述第一柔性槽（312）沿所述第一弧形段（31）的长度方向延伸，所述第二柔性槽（322）沿所述第二弧形段（32）的长度方向延伸。

9.根据权利要求6所述的互连构件，其特征在于，所述第一柔性槽（312）贯穿所述第一弧形段（31）的上表面和下表面，所述第二柔性槽（322）贯穿所述第二弧形段（32）的上表面和下表面。

10.根据权利要求6所述的互连构件，其特征在于，所述第一柔性槽（312）和所述第二柔性槽（322）相连通。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的互连构件，其特征在于，

12.根据权利要求11所述的互连构件，其特征在于，所述第一浸润槽（11）贯穿所述主体段（10）的上表面和下表面，所述第二浸润槽（21）贯穿所述界面互连段（20）的上表面和下表面。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的互连构件，其特征在于，所述界面互连段（20）的下表面高于或者平齐于所述主体段（10）的下表面。

14.根据权利要求1至10中任一项所述的互连构件，其特征在于，所述主体段（10）、所述界面互连段（20）、所述第一弧形段（31）以及所述第二弧形段（32）的厚度均相同。

15.根据权利要求14所述的互连构件，其特征在于，

16.根据权利要求1至10中任一项所述的互连构件，其特征在于，所述互连构件的厚度小于或者等于5mm。

17.一种功率器件，其特征在于，所述功率器件包括：

18.一种功率器件，其特征在于，所述功率器件包括：