DE102018122823A1 - Power semiconductor component with a semiconductor body and a metallization arranged on the semiconductor body - Google Patents

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    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/061—Disposition
    • H01L2224/0618—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
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    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
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    • H01L2224/291—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/29124—Aluminium [Al] as principal constituent
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    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
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    • H01L2224/29138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29139—Silver [Ag] as principal constituent
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    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
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    • H01L2224/29138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/291—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/29171—Chromium [Cr] as principal constituent
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    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45014—Ribbon connectors, e.g. rectangular cross-section
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    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
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    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der eine erste Halbleiterkörperhauptseite, eine der ersten Halbleiterkörperhauptseite gegenüberliegend angeordnete zweite Halbleiterkörperhauptseite und einen um den Halbleiterkörper umlaufenden, die erste und zweite Halbleiterkörperhauptseite verbindenden Halbleiterkörperrand aufweist, wobei der Leistungshalbleiterbauelement zum elektrischen Anschluss eine auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite angeordnete erste Anschlussmetallisierung aufweist, die eine erste Metallschicht aus einer ersten Aluminiumlegierung oder aus einer zweiten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen,wobei die erste Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die zweite Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,2% bis 2% der Masse der zweiten Aluminiumlegierung beträgt.The invention relates to a power semiconductor component having a semiconductor body which has a first semiconductor body main side, a second semiconductor body main side arranged opposite the first semiconductor body main side and a semiconductor body edge which runs around the semiconductor body and connects the first and second semiconductor body main sides, the power semiconductor component being arranged on the second semiconductor body main side for electrical connection comprises first connection metallization, which has a first metal layer made of a first aluminum alloy or of a second aluminum alloy, each of which has aluminum as the main component, the first aluminum alloy comprising magnesium, the mass of magnesium being 0.5% to 6% of the mass of the first aluminum alloy is, the second aluminum alloy comprising silicon, magnesium and manganese, the mass of the silicon 0.5% to 2%, the mass de s magnesium is 0.4% to 1.9% and the mass of manganese is 0.2% to 2% of the mass of the second aluminum alloy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper und einer auf dem Halbleiterkörper angeordneten Metallisierung.The invention relates to a power semiconductor component with a semiconductor body and a metallization arranged on the semiconductor body.

Aus der DE 10 2016 117 389 A1 ist ein Leistungshalbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper und einer auf dem Halbleiterkörper angeordneten Metallisierung, die eine Metallschicht aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung (z.B. AISi) aufweist, bekannt.From the DE 10 2016 117 389 A1 A power semiconductor component with a semiconductor body and a metallization arranged on the semiconductor body and having a metal layer made of aluminum or an aluminum alloy (for example AISi) is known.

Leistungshalbleiterbauelemente sind, insbesondere bei Hochseeanwendungen wie z.B. bei auf Hochsee installierten Windkraftanlagen, durch das salzhaltige Hochseewasser einer hohen Korrosionsbelastung ausgesetzt. Insbesondere die Metallschicht aus Aluminium oder aus einer für die Verwendung als Metallschicht einer Metallisierung eines Leistungshalbleiterbauelements bekannten Aluminiumlegierung (z.B. AISi) ist hinsichtlich einer solchen Korrosionsbelastung anfällig, was zu einer geringen Lebensdauer des Leistungshalbleiterbauelements führen kann.Power semiconductor components are, especially in deep sea applications such as in wind turbines installed on the high seas, exposed to a high level of corrosion due to the salty sea water. In particular, the metal layer made of aluminum or of an aluminum alloy (e.g. AISi) known for use as the metal layer of a metallization of a power semiconductor component is susceptible to such a corrosion load, which can lead to a short service life of the power semiconductor component.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Leistungshalbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper und einer auf dem Halbleiterkörper angeordneten Metallisierung mit einer Metallschicht zu schaffen, die eine hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit aufweist.It is an object of the invention to provide a power semiconductor component having a semiconductor body and a metallization arranged on the semiconductor body and having a metal layer which has a high resistance to corrosion.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Leistungshalbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der eine erste Halbleiterkörperhauptseite, eine der ersten Halbleiterkörperhauptseite gegenüberliegend angeordnete zweite Halbleiterkörperhauptseite und einen um den Halbleiterkörper umlaufenden, die erste und zweite Halbleiterkörperhauptseite verbindenden Halbleiterkörperrand aufweist, wobei der Leistungshalbleiterbauelement zum elektrischen Anschluss eine auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite angeordnete erste Anschlussmetallisierung aufweist, die eine erste Metallschicht aus einer ersten Aluminiumlegierung oder aus einer zweiten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen,
wobei die erste Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die zweite Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,2% bis 2% der Masse der zweiten Aluminiumlegierung beträgt.This object is achieved by a power semiconductor component having a semiconductor body which has a first semiconductor body main side, a second semiconductor body main side arranged opposite the first semiconductor body main side and a semiconductor body edge which runs around the semiconductor body and connects the first and second semiconductor body main sides, the power semiconductor component for electrical connection having one on the second Has the first connection metallization arranged on the semiconductor body main side, which has a first metal layer made from a first aluminum alloy or from a second aluminum alloy, each of which has aluminum as the main component,
the first aluminum alloy comprising magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6% of the mass of the first aluminum alloy, the second aluminum alloy comprising silicon, magnesium and manganese, the mass of the silicon being 0.5% to 2%, the mass of magnesium is 0.4% to 1.9% and the mass of manganese is 0.2% to 2% of the mass of the second aluminum alloy.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn bei der ersten Aluminiumlegierung die Masse des Magnesiums 2,5% bis 3,7% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, da dann die erste Metallschicht eine besonders hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit aufweist.It proves to be advantageous if the mass of the magnesium in the first aluminum alloy is 2.5% to 3.7% of the mass of the first aluminum alloy, since the first metal layer then has a particularly high corrosion resistance.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn bei der ersten Aluminiumlegierung die Masse des Magnesiums 3,4% bis 4,6%, der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die erste Aluminiumlegierung Mangan aufweist, wobei die Masse des Mangans 0,1 % bis 1,5%, insbesondere 0,1 % bis 0,8% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, da dann die erste Metallschicht eine besonders hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit aufweist.Furthermore, it proves to be advantageous if the mass of the magnesium in the first aluminum alloy is 3.4% to 4.6%, the mass of the first aluminum alloy, the first aluminum alloy having manganese, the mass of the manganese being 0.1% to 1.5%, in particular 0.1% to 0.8% of the mass of the first aluminum alloy, since the first metal layer then has a particularly high resistance to corrosion.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn bei der zweiten Aluminiumlegierung die Masse des Siliziums 0,6% bis 1,4%, die Masse des Magnesiums 0,5% bis 1,3% und die Masse des Mangans 0,3% bis 1,1% der Masse der zweiten Aluminiumlegierung beträgt, da dann die erste Metallschicht eine besonders hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit aufweist.It also proves to be advantageous if the mass of the silicon in the second aluminum alloy is 0.6% to 1.4%, the mass of the magnesium is 0.5% to 1.3% and the mass of the manganese is 0.3% to 1 . 1% of the mass of the second aluminum alloy, since then the first metal layer has a particularly high corrosion resistance.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erste Metallschicht direkt auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite angeordnet ist oder wenn zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Halbleiterkörperhauptseite mindestens eine elektrisch leitende, insbesondere aus Wolfram, Titan oder aus einer Titan-Wolframlegierung ausgebildete, Verbindungsschicht der ersten Anschlussmetallisierung angeordnet ist. Bei der ersten Alternative ist das Leistungshalbleiterbauelement besonders einfach herstellbar. Bei der zweiten Alternative ist die erste Metallschicht mechanisch sehr belastbar über die Verbindungsschicht mit der zweiten Halbleiterkörperhauptseite verbunden.It also proves to be advantageous if the first metal layer is arranged directly on the second semiconductor body main side or if at least one electrically conductive connection layer of the first connection metallization, in particular made of tungsten, titanium or a titanium-tungsten alloy, is located between the first metal layer and the second semiconductor body main side is arranged. In the first alternative, the power semiconductor component is particularly easy to manufacture. In the second alternative, the first metal layer is connected to the second semiconductor body main side in a manner that can be subjected to very high mechanical loads via the connection layer.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Leistungshalbleiterbauelement eine, auf seiner zweiten Halbleiterkörperhauptseite, an einem Randbereich des Leistungshalbleiterbauelements angeordnete, Feldplattenmetallisierung aufweist, die eine zweite Metallschicht aus der ersten oder zweiten Aluminiumlegierung aufweist, da dann die zweite Metallschicht eine hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit aufweist.It also proves to be advantageous if the power semiconductor component has a field plate metallization, which is arranged on its second semiconductor body main side and at an edge region of the power semiconductor component and has a second metal layer made of the first or second aluminum alloy, since the second metal layer then has a high corrosion resistance.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Leistungshalbleiterbauelement zum elektrischen Anschluss eine, auf seiner ersten Halbleiterkörperhauptseite angeordnete zweite Anschlussmetallisierung aufweist, die eine dritte Metallschicht aus einer dritten Aluminiumlegierung oder aus einer vierten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen,
wobei die dritte Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6% der Masse der dritten Aluminiumlegierung beträgt,
wobei die vierte Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,4% bis 2% der Masse der vierten Aluminiumlegierung beträgt. Hierdurch weist die dritte Metallschicht eine hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit auf.Furthermore, it proves to be advantageous if the power semiconductor component for the electrical connection has a second connection metallization arranged on its first semiconductor body main side, which has a third metal layer made from a third aluminum alloy or from a fourth aluminum alloy, each of which has aluminum as the main component,
the third aluminum alloy comprising magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6% of the mass of the third aluminum alloy,
wherein the fourth aluminum alloy comprises silicon, magnesium and manganese, the mass of silicon 0.5% to 2%, the mass of magnesium 0.4% to 1.9% and the mass of manganese 0.4% to 2% of the Mass of the fourth aluminum alloy is. As a result, the third metal layer has a high resistance to corrosion.

In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die zweite Anschlussmetallisierung eine auf der dritten Metallschicht angeordnete Chromschicht, eine auf der Chromschicht angeordnete Nickelschicht und eine auf der Nickelschicht angeordnete Silberschicht aufweist, da dann die zweite Anschlussmetallisierung zuverlässig elektrisch leitend kontaktierbar ist.In this context, it proves to be advantageous if the second connection metallization has a chrome layer arranged on the third metal layer, a nickel layer arranged on the chrome layer and a silver layer arranged on the nickel layer, since then the second connection metallization can be reliably contacted in an electrically conductive manner.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erste Anschlussmetallisierung eine über der ersten Metallschicht angeordnete Nickelschicht aufweist, da eine Nickelschicht mechanisch hoch belastbar ist.It also proves to be advantageous if the first connection metallization has a nickel layer arranged above the first metal layer, since a nickel layer can be subjected to high mechanical loads.

In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn direkt auf der ersten Metallschicht eine Chromschicht angeordnet ist und die Nickelschicht direkt auf der Chromschicht angeordnet ist, da die erste Anschlussmetallisierung dann mechanisch besonders hoch belastbar ist.In this context, it proves to be advantageous if a chrome layer is arranged directly on the first metal layer and the nickel layer is arranged directly on the chrome layer, since the first connection metallization can then be subjected to particularly high mechanical loads.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erste Anschlussmetallisierung eine über der Nickelschicht angeordnete Palladiumschicht oder Silberschicht aufweist, da dann die erste Anschlussmetallisierung besonders zuverlässig elektrisch leitend kontaktierbar ist.It also proves to be advantageous if the first connection metallization has a palladium layer or silver layer arranged over the nickel layer, since the first connection metallization can then be contacted in a particularly reliable manner in an electrically conductive manner.

In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die die erste Anschlussmetallisierung eine über der Nickelschicht angeordnete Palladiumschicht und eine direkt auf der Palladiumschicht angeordnete Goldschicht aufweist, da dann die erste Anschlussmetallisierung besonders zuverlässig elektrisch leitend kontaktierbar ist.In this context, it proves to be advantageous if the first connection metallization has a palladium layer arranged over the nickel layer and a gold layer arranged directly on the palladium layer, since then the first connection metallization can be contacted in a particularly reliable, electrically conductive manner.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der die erste Anschlussmetallisierung eine über der Nickelschicht, insbesondere eine direkt auf der Nickelschicht, angeordnete Kupferschicht aufweist, da dann die erste Anschlussmetallisierung besonders zuverlässig elektrisch leitend kontaktierbar ist.It also proves to be advantageous if the first connection metallization has a copper layer arranged above the nickel layer, in particular a copper layer directly on the nickel layer, since the first connection metallization can then be contacted in a particularly reliable manner in an electrically conductive manner.

In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erste Anschlussmetallisierung eine über der Kupferschicht, insbesondere eine direkt auf der Kupferschicht, angeordnete Palladiumschicht aufweist, da dann die erste Anschlussmetallisierung besonders zuverlässig elektrisch leitend kontaktierbar ist.In this context, it proves to be advantageous if the first connection metallization has a palladium layer arranged above the copper layer, in particular a directly on the copper layer, since the first connection metallization can then be contacted in a particularly reliable manner in an electrically conductive manner.

In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erste Anschlussmetallisierung eine direkt auf der Palladiumschicht angeordnete Goldschicht aufweist, da dann die erste Anschlussmetallisierung besonders zuverlässig elektrisch leitend kontaktierbar ist.In this context, it proves to be advantageous if the first connection metallization has a gold layer arranged directly on the palladium layer, since then the first connection metallization can be contacted in a particularly reliable manner in an electrically conductive manner.

Weiterhin erweist sich eine Leistungshalbleitereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem Bonddraht oder einem Bondband, wobei der Bonddraht oder das Bondband ein Metall aus einer fünften Aluminiumlegierung oder aus einer sechsten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen,
wobei die fünfte Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6% der Masse der fünften Aluminiumlegierung beträgt, wobei die sechste Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,4% bis 2% der Masse der sechsten Aluminiumlegierung beträgt, wobei der Bonddraht oder das Bondband an die erste Metallschicht der ersten Anschlussmetallisierung gebondet, insbesondere ultraschall gebondet, ist, als vorteilhaft, da die Bondverbindung des Bonddrahts oder des Bondbands mit der ersten Anschlussmetallisierung mechanisch hochbelastbar ist und die Leistungshalbleitereinrichtung somit eine hohe Lebensdauer aufweist.Furthermore, a power semiconductor device with a power semiconductor component according to the invention and with a bonding wire or a bonding tape has been found, the bonding wire or the bonding tape having a metal made from a fifth aluminum alloy or from a sixth aluminum alloy, each of which has aluminum as the main component,
the fifth aluminum alloy comprising magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6% of the mass of the fifth aluminum alloy, the sixth aluminum alloy comprising silicon, magnesium and manganese, the mass of the silicon being 0.5% to 2%, the mass of the magnesium is 0.4% to 1.9% and the mass of the manganese is 0.4% to 2% of the mass of the sixth aluminum alloy, the bonding wire or the bond tape being bonded, in particular ultrasonically, to the first metal layer of the first connection metallization , is advantageous since the bond connection of the bond wire or the bond tape to the first connection metallization can be subjected to high mechanical loads and the power semiconductor device thus has a long service life.

Weiterhin erweist sich eine Leistungshalbleitereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem Kupferbonddraht oder einem Kupferbondband, wobei der Kupferbonddraht oder das Kupferbondband an die Nickelschicht der ersten Anschlussmetallisierung gebondet ist, insbesondere ultraschall gebondet ist, als vorteilhaft, da die Bondverbindung des Kupferbonddrahts oder des Kupferbondbands mit der Nickelschicht der ersten Anschlussmetallisierung mechanisch hochbelastbar ist und die Leistungshalbleitereinrichtung somit eine hohe Lebensdauer aufweist.Furthermore, a power semiconductor device with a power semiconductor component according to the invention and with a copper bond wire or a copper bond tape has proven to be advantageous, since the copper bond wire or the copper bond tape is bonded to the nickel layer of the first connection metallization, in particular ultrasonically bonded, since the bond connection of the copper bond wire or the copper bond tape to the Nickel layer of the first connection metallization is mechanically highly resilient and the power semiconductor device thus has a long service life.

Weiterhin erweist sich eine Leistungshalbleitereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem Kupferbonddraht oder einem Kupferbondband, wobei der Kupferbonddraht oder das Kupferbondband an die Kupferschicht der ersten Anschlussmetallisierung gebondet, insbesondere ultraschall gebondet ist, als vorteilhaft, da die Bondverbindung des Kupferbonddrahts oder des Kupferbondbands mit der Kupferschicht der ersten Anschlussmetallisierung mechanisch hochbelastbar ist und die Leistungshalbleitereinrichtung somit eine hohe Lebensdauer aufweist.Furthermore, a power semiconductor device with a power semiconductor component according to the invention and with a copper bond wire or a copper bond tape has proven to be advantageous, since the copper bond wire or the copper bond tape is bonded to the copper layer of the first connection metallization, in particular ultrasonically bonded, since the bond connection of the copper bond wire or the copper bond tape to the copper layer the first connection metallization can withstand high mechanical loads and the power semiconductor device thus has a long service life.

Weiterhin erweist sich eine Leistungshalbleitereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem Metallelement, das über eine Sinterschicht mit der ersten Anschlussmetallisierung elektrisch leitend verbunden ist, als vorteilhaft, da eine Sinterverbindung des Metallelements mit der ersten Anschlussmetallisierung mechanisch hochbelastbar ist und die Leistungshalbleitereinrichtung somit eine hohe Lebensdauer aufweist. Das Metallelement kann über die Sinterschicht mit der ersten Anschlussmetallisierung elektrisch leitend verbunden sein, indem das Metallelement über die Sinterschicht mit einer Goldschicht der ersten Anschlussmetallisierung oder mit einer Palladiumschicht der ersten Anschlussmetallisierung oder mit einer Silberschicht der ersten Anschlussmetallisierung elektrisch leitend verbunden ist, sofern die erste Anschlussmetallisierung die betreffende Schicht aufweist.Furthermore, a power semiconductor device with an inventive device has been found Power semiconductor component and with a metal element, which is electrically conductively connected to the first connection metallization via a sintered layer, is advantageous because a sintered connection of the metal element to the first connection metallization can be subjected to high mechanical loads and the power semiconductor device thus has a long service life. The metal element can be electrically conductively connected to the first connection metallization via the sintered layer in that the metal element is electrically conductively connected via the sintered layer to a gold layer of the first connection metallization or to a palladium layer of the first connection metallization or to a silver layer of the first connection metallization, if the first connection metallization has the relevant layer.

Es sei an dieser Stelle allgemein angemerkt, dass vorzugsweise die Halbleiterzonen des zweiten Leitungstyps als p-dotierte Halbleiterzonen ausgebildet sind (p-Leitungstyp) und die Halbleiterzonen des ersten Leitungstyps als n-dotierte Halbleiterzonen ausgebildet sind (n-Leitungstyp). Alternativ können die Halbleiterzonen des ersten Leitungstyps als p-dotierte Halbleiterzonen ausgebildet (p-Leitungstyp) sein und die Halbleiterzonen des zweiten Leitungstyps als n-dotierte Halbleiterzonen ausgebildet (n-Leitungstyp) sein.It should be generally noted at this point that the semiconductor zones of the second conductivity type are preferably designed as p-doped semiconductor zones (p-conductivity type) and the semiconductor zones of the first conductivity type are designed as n-doped semiconductor zones (n-conductivity type). Alternatively, the semiconductor zones of the first conductivity type can be designed as p-doped semiconductor zones (p-conductivity type) and the semiconductor zones of the second conductivity type can be designed as n-doped semiconductor zones (n-conductivity type).

Es sei weiterhin angemerkt, dass im Sinne der Erfindung unter dem Begriff Metall auch eine Metalllegierung verstanden wird.It should also be noted that in the sense of the invention, the term metal is also understood to mean a metal alloy.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die unten stehenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine Schnittansicht einer Ausbildung einer Leistungshalbleitereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem an eine erste Anschlussmetallisierung des Leistungshalbleiterbauelements gebondeten Bonddraht, der ein Metall aus einer fünften oder sechsten Aluminiumlegierung aufweist,
  • 2 eine Schnittansicht einer weiteren Ausbildung einer Leistungshalbleitereinrichtung mit einem weiteren erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem an eine erste Anschlussmetallisierung des Leistungshalbleiterbauelements gebondeten Kupferbonddraht,
  • 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausbildung einer Leistungshalbleitereinrichtung mit einem weiteren erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem an eine erste Anschlussmetallisierung des Leistungshalbleiterbauelements gebondeten Kupferbonddraht,
  • 4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausbildung einer Leistungshalbleitereinrichtung mit einem weiteren erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem mit einer ersten Anschlussmetallisierung des Leistungshalbleiterbauelements mittels einer Sinterverbindung verbundenen Metallelements und
  • 5 eine Schnittansicht einer weiteren Ausbildung einer Leistungshalbleitereinrichtung mit einem weiteren erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelement und mit einem mit einer ersten Anschlussmetallisierung des Leistungshalbleiterbauelements mittels einer Sinterverbindung verbundenen Metallelements.
Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the figures below. Show:
  • 1 1 shows a sectional view of a configuration of a power semiconductor device with a power semiconductor component according to the invention and with a bonding wire bonded to a first connection metallization of the power semiconductor component, which has a metal made of a fifth or sixth aluminum alloy,
  • 2nd 2 shows a sectional view of a further embodiment of a power semiconductor device with a further power semiconductor component according to the invention and with a copper bond wire bonded to a first connection metallization of the power semiconductor component,
  • 3rd 2 shows a sectional view of a further embodiment of a power semiconductor device with a further power semiconductor component according to the invention and with a copper bond wire bonded to a first connection metallization of the power semiconductor component,
  • 4th a sectional view of a further embodiment of a power semiconductor device with a further power semiconductor component according to the invention and with a metal element connected to a first connection metallization of the power semiconductor component by means of a sintered connection and
  • 5 a sectional view of a further embodiment of a power semiconductor device with a further power semiconductor component according to the invention and with a metal element connected to a first connection metallization of the power semiconductor component by means of a sintered connection.

Es sei angemerkt, dass es sich bei den Figuren um schematisierte Darstellungen handelt. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.It should be noted that the figures are schematic representations. Identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

In den 1 bis 5 ist jeweilig eine Schnittansicht einer Ausbildung einer Leistungshalbleitereinrichtung 15 mit einer jeweiligen Ausbildung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleiterbauelements 1 dargestellt. Es sei angemerkt, das bei allen Ausführungsbeispielen das Leistungshalbleiterbauelement 1 als Diode ausgebildet ist, was nicht notwendigerweise so sein muss. Das Leistungshalbleiterbauelement 1 könnte z.B. auch als Transistor oder Thyristor ausgebildet sein.In the 1 to 5 is a sectional view of an embodiment of a power semiconductor device, respectively 15 with a respective design of a power semiconductor component according to the invention 1 shown. It should be noted that in all of the exemplary embodiments, the power semiconductor component 1 is designed as a diode, which does not necessarily have to be the case. The power semiconductor component 1 could also be designed as a transistor or thyristor, for example.

Das erfindungsgemäße Leistungshalbleiterbauelement 1 weist einen Halbleiterkörper 2, der eine erste Halbleiterkörperhauptseite 3, eine der ersten Halbleiterkörperhauptseite 3 gegenüberliegend angeordnete zweite Halbleiterkörperhauptseite 4 und einen um den Halbleiterkörper 2 umlaufenden, die erste und zweite Halbleiterkörperhauptseite 3 und 4 verbindenden Halbleiterkörperrand 28 auf. Das Halbleitermaterial des Halbleiterkörpers 2 besteht vorzugsweise aus Silizium oder Siliziumkarbid.The power semiconductor component according to the invention 1 has a semiconductor body 2nd that a first semiconductor body main side 3rd , one of the first semiconductor body main side 3rd oppositely arranged second semiconductor body main side 4th and one around the semiconductor body 2nd circumferential, the first and second semiconductor body main side 3rd and 4th connecting semiconductor body edge 28 on. The semiconductor material of the semiconductor body 2nd consists preferably of silicon or silicon carbide.

Der Halbleiterkörper 2 ist bei allen Ausführungsbeispielen identisch ausgebildet. Der Halbleiterkörper 2 weist eine erste Halbleiterzone 9 eines ersten Leitungstyps auf, wobei eine Außenfläche 9' der ersten Halbleiterzone 5 die erste Halbleiterkörperhauptseite 3 ausbildet. Der Halbleiterkörper 2 weist weiterhin eine auf der ersten Halbleiterzone 9 angeordnete zweite Halbleiterzone 10 des ersten Leitungstyps 10 auf, die eine niedrigere Dotierungskonzentration als die erste Halbleiterzone 6 aufweist. Weiterhin weist der Halbleiterkörper 2 einen in einem Innenbereich 30 des Halbleiterkörper 2 in der zweiten Halbleiterzone 10 angeordnete dritte Halbleiterzone 11 eines zweiten Leitungstyps auf. Die dritte Halbleiterzone 11 bildet eine in der zweiten Halbleiterzone 10 angeordnete Wanne aus. Die dritte Halbleiterzone 11 weist eine Außenfläche 11' auf, die einen Flächenbereich der zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4 ausbildet. Weiterhin weist der Halbleiterkörper 2 eine in einem Randbereich 40 des Halbleiterkörpers 1 in der zweiten Halbleiterzone 10 angeordnete vierte Halbleiterzone 12 des zweiten Leitungstyps auf. Die vierte Halbleiterzone 12 weist eine Außenfläche 12' auf, die einen Flächenbereich der zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4 ausbildet. Die vierte Halbleiterzone 12 verläuft um die dritte Halbleiterzone 11 herum. Weiterhin weist der Halbleiterkörper 2 eine in einem Randbereich 40 des Halbleiterkörpers 1 in der zweiten Halbleiterzone 10 angeordnete und an den Halbleiterkörperrand 28 angrenzende fünfte Halbleiterzone 13 des ersten Leitungstyps auf, wobei die fünfte Halbleiterzone 13 eine höhere Dotierungskonzentration als die zweite Halbleiterzone 10 aufweist. Die fünfte Halbleiterzone 13 weist eine Außenfläche 13' auf, die einen Flächenbereich der zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4 ausbildet. Die fünfte Halbleiterzone 12 verläuft um die vierte Halbleiterzone 11 herum.The semiconductor body 2nd is identical in all embodiments. The semiconductor body 2nd has a first semiconductor zone 9 of a first conduction type, with an outer surface 9 ' the first semiconductor zone 5 the first semiconductor body main side 3rd trains. The semiconductor body 2nd also has one on the first semiconductor zone 9 arranged second semiconductor zone 10th of the first line type 10th which has a lower doping concentration than the first semiconductor zone 6 having. Furthermore, the semiconductor body 2nd one in an indoor area 30th of the semiconductor body 2nd in the second semiconductor zone 10th arranged third semiconductor zone 11 of a second line type. The third semiconductor zone 11 forms one in the second semiconductor zone 10th arranged tub from. The third semiconductor zone 11 has an outer surface 11 ' on a surface area of the second semiconductor body main side 4th trains. Furthermore, the semiconductor body 2nd one in an edge area 40 of the semiconductor body 1 in the second semiconductor zone 10th arranged fourth semiconductor zone 12th of the second line type. The fourth semiconductor zone 12th has an outer surface 12 ' on that a surface area of the second semiconductor body main side 4th trains. The fourth semiconductor zone 12th runs around the third semiconductor zone 11 around. Furthermore, the semiconductor body 2nd one in an edge area 40 of the semiconductor body 1 in the second semiconductor zone 10th arranged and to the semiconductor body edge 28 adjacent fifth semiconductor zone 13 of the first conduction type, the fifth semiconductor zone 13 a higher doping concentration than the second semiconductor zone 10th having. The fifth semiconductor zone 13 has an outer surface 13 ' on that a surface area of the second semiconductor body main side 4th trains. The fifth semiconductor zone 12th runs around the fourth semiconductor zone 11 around.

Das Leistungshalbleiterbauelement 1 weist weiterhin zum elektrischen Anschluss eine auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4 angeordnete erste Anschlussmetallisierung 5 auf, die eine erste Metallschicht 5a aus einer ersten Aluminiumlegierung oder aus einer zweiten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen. Die Anschlussmetallisierung 5 weist bei allen Ausführungsbeispielen einen elektrisch leitenden Kontakt mit der dritten Halbleiterzone 11 auf. Die erste Aluminiumlegierung weist Magnesium auf, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6%, insbesondere 2% bis 6%, der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt. Die zweite Aluminiumlegierung weist Silizium, Magnesium und Mangan auf, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,2% bis 2% der Masse der zweiten Aluminiumlegierung beträgt. Die erste Anschlussmetallisierung 5 bildet bei allen Ausführungsbeispielen die Anode des Leistungshalbleiterbauelements 1, d.h. die Anode der Diode 1 aus.The power semiconductor component 1 also has one for the electrical connection on the second semiconductor body main side 4th arranged first connection metallization 5 on that a first layer of metal 5a from a first aluminum alloy or from a second aluminum alloy, each of which has aluminum as the main component. The connection metallization 5 has an electrically conductive contact with the third semiconductor zone in all exemplary embodiments 11 on. The first aluminum alloy has magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6%, in particular 2% to 6%, of the mass of the first aluminum alloy. The second aluminum alloy comprises silicon, magnesium and manganese, the mass of silicon being 0.5% to 2%, the mass of magnesium being 0.4% to 1.9% and the mass of manganese being 0.2% to 2% Mass of the second aluminum alloy is. The first connection metallization 5 forms the anode of the power semiconductor component 1 in all exemplary embodiments, ie the anode of the diode 1 out.

Die erste und zweite Aluminiumlegierung weisen, insbesondere gegenüber salzhaltigen Umgebungsmedien, eine hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit auf, so dass eine Verwendung des Leistungshalbleiterbauelements 1, insbesondere bei Hochseeanwendungen (z.B. Offshore Windkraftanlagen, Bohrplattformen, Schiffen etc.), besonders vorteilhaft ist.The first and second aluminum alloy have a high corrosion resistance, in particular with respect to saline ambient media, so that use of the power semiconductor component 1 is particularly advantageous, in particular for offshore applications (e.g. offshore wind turbines, drilling platforms, ships, etc.).

Bei der ersten Aluminiumlegierung beträgt vorzugsweise die Masse des Magnesiums 2,5% bis 3,7% der Masse der ersten Aluminiumlegierung. Die erste Aluminiumlegierung kann z.B. als AlMg3 Legierung ausgebildet sein. Die erste Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Silizium, Eisen, Kupfer, Mangan, Chrom, Zink und Titan aufweisen.In the first aluminum alloy, the mass of the magnesium is preferably 2.5% to 3.7% of the mass of the first aluminum alloy. The first aluminum alloy can e.g. be designed as an AlMg3 alloy. The first aluminum alloy can have silicon, iron, copper, manganese, chromium, zinc and titanium as further alloy components in small concentrations.

Alternativ beträgt vorzugsweise bei der ersten Aluminiumlegierung die Masse des Magnesiums 3,4% bis 4,6%, der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die erste Aluminiumlegierung Mangan aufweist, wobei die Masse des Mangans 0,1% bis 1,5%, insbesondere 0,1 % bis 0,8% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt. Die erste Aluminiumlegierung kann z.B. als AlMg4Mn Legierung ausgebildet sein. Die erste Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Silizium, Eisen Kupfer, Chrom, Zink und Titan aufweisen.Alternatively, the mass of the magnesium in the first aluminum alloy is preferably 3.4% to 4.6%, the mass of the first aluminum alloy is, the first aluminum alloy comprising manganese, the mass of the manganese being 0.1% to 1.5%, is in particular 0.1% to 0.8% of the mass of the first aluminum alloy. The first aluminum alloy can e.g. be formed as an AlMg4Mn alloy. The first aluminum alloy can contain silicon, iron, copper, chromium, zinc and titanium as additional alloy components in small concentrations.

Bei der zweiten Aluminiumlegierung beträgt vorzugsweise die Masse des Siliziums 0,6% bis 1,4%, die Masse des Magnesiums 0,5% bis 1,3% und die Masse des Mangans 0,3% bis 1,1% der Masse der zweiten Aluminiumlegierung. Die zweite Aluminiumlegierung kann z.B. als AISiMgMn Legierung ausgebildet sein. Die zweite Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Eisen Kupfer, Chrom, Zink und Titan aufweisen.In the second aluminum alloy, the mass of silicon is preferably 0.6% to 1.4%, the mass of magnesium is 0.5% to 1.3% and the mass of manganese is 0.3% to 1.1% of the mass of second aluminum alloy. The second aluminum alloy can e.g. be formed as an AISiMgMn alloy. The second aluminum alloy can contain iron, copper, chromium, zinc and titanium as additional alloy components in small concentrations.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist die erste Metallschicht 5a direkt auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4 angeordnet. Zwischen der ersten Metallschicht 5a und der zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4 kann aber auch mindestens eine elektrisch leitende, insbesondere aus Wolfram, Titan oder aus einer Titan-Wolframlegierung ausgebildete, Verbindungsschicht der ersten Anschlussmetallisierung 5 angeordnet sein.In all of the exemplary embodiments, the first metal layer is 5a directly on the second semiconductor body main side 4th arranged. Between the first metal layer 5a and the second semiconductor body main side 4th can, however, also have at least one electrically conductive connection layer of the first connection metallization, in particular made of tungsten, titanium or a titanium-tungsten alloy 5 be arranged.

Das Leistungshalbleiterbauelement 1 weist vorzugsweise eine, auf seiner zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4, an dem Randbereich 40 des Leistungshalbleiterbauelements 1 angeordnete, Feldplattenmetallisierung 6 auf, die eine zweite Metallschicht 6a aus der ersten oder zweiten Aluminiumlegierung aufweist.The power semiconductor component 1 preferably has one, on its second semiconductor body main side 4, at the edge region 40 of the power semiconductor device 1 arranged, field plate metallization 6 on that a second layer of metal 6a from the first or second aluminum alloy.

Wie beispielhaft in den 1 bis 5 dargestellt, kann das Leistungshalbleiterbauelement 1 auch mehrere Feldplattenmetallisierungen 6 aufweisen. Die jeweilige Feldplattenmetallisierung 6 weist bei allen Ausführungsbeispielen einen elektrisch leitenden Kontakt mit der vierten Halbleiterzone 12 bzw. mit der fünften Halbleiterzone 13 auf. Die jeweilige Feldplattenmetallisierung 6 verläuft vorzugsweise um die erste Anschlussmetallisierung 5 herum. Die Feldplattenmetallisierung 6 weist vorzugsweise ausschließlich die zweite Metallschicht 6a auf.As exemplary in the 1 to 5 shown, the power semiconductor device 1 also several field plate metallizations 6 exhibit. The respective field plate metallization 6 has an electrically conductive contact with the fourth semiconductor zone in all exemplary embodiments 12th or with the fifth semiconductor zone 13 on. The respective field plate metallization 6 preferably runs around the first connection metallization 5 around. The field plate metallization 6 preferably has only the second metal layer 6a on.

Das Leistungshalbleiterbauelement 1 weist weiterhin vorzugsweise auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite 4 angeordnete und seitlich mit der ersten Anschlussmetallisierung 5 und/oder mit der jeweiligen Feldplattenmetallisierung 6 einen mechanischen Kontakt aufweisende, vorzugsweise aus Siliziumoxid ausgebildete, elektrisch nicht leitende Isolationsschichtbereiche 14 auf. Es sei angemerkt, dass im Sinne der Erfindung eine in einem Oberflächenbereich einer Halbleiterzone des Halbleiterkörpers 2 durch chemische Reaktion (z.B. Oxidation) erzeugte elektrisch nicht leitende Schicht, wie z.B. eine Siliziumoxidschicht, nicht mehr Bestandteil der betreffenden Halbleiterzone und des Halbleiterkörpers 2 ist. Das Leistungshalbleiterbauelement 1 weist weiterhin vorzugsweise eine die Feldplattenmetallisierungen 6 bedeckende und z.B. aus Silikon ausgebildete Passivierungsschicht 16 auf.The power semiconductor component 1 preferably also has on the second semiconductor body main side 4th arranged and laterally with the first connection metallization 5 and / or with the respective field plate metallization 6 a mechanical contact, preferably from Silicon oxide-formed, electrically non-conductive insulation layer areas 14 on. It should be noted that in the sense of the invention one in a surface area of a semiconductor zone of the semiconductor body 2nd electrically non-conductive layer produced by chemical reaction (eg oxidation), such as a silicon oxide layer, no longer forms part of the relevant semiconductor zone and the semiconductor body 2nd is. The power semiconductor component 1 preferably also has one of the field plate metallizations 6 covering passivation layer, for example made of silicone 16 on.

Weiterhin weist das Leistungshalbleiterbauelement 1 zum elektrischen Anschluss vorzugsweis eine, auf seiner ersten Halbleiterkörperhauptseite 3 angeordnete zweite Anschlussmetallisierung 7 aufweist, die eine dritte Metallschicht 7a aus einer dritten Aluminiumlegierung oder aus einer vierten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen,
wobei die dritte Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse der Magnesiums 0,5% bis 6%, insbesondere 2% bis 6%, der Masse der dritten Aluminiumlegierung beträgt,
wobei die vierte Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,4% bis 2% der Masse der vierten Aluminiumlegierung beträgt.Furthermore, the power semiconductor component has 1 For the electrical connection, preferably one on its first semiconductor body main side 3rd arranged second connection metallization 7 has a third metal layer 7a from a third aluminum alloy or from a fourth aluminum alloy, each of which has aluminum as the main component,
the third aluminum alloy comprising magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6%, in particular 2% to 6%, of the mass of the third aluminum alloy,
wherein the fourth aluminum alloy comprises silicon, magnesium and manganese, the mass of silicon 0.5% to 2%, the mass of magnesium 0.4% to 1.9% and the mass of manganese 0.4% to 2% of the Mass of the fourth aluminum alloy is.

Die zweite Anschlussmetallisierung 7 bildet bei allen Ausführungsbeispielen die Kathode des Leistungshalbleiterbauelements 1, d.h. die Kathode der Diode 1 aus.The second connection metallization 7 forms the cathode of the power semiconductor component 1 in all exemplary embodiments, ie the cathode of the diode 1 out.

Bei der dritten Aluminiumlegierung beträgt vorzugsweise die Masse des Magnesiums 2,5% bis 3,7% der Masse der ersten Aluminiumlegierung. Die dritte Aluminiumlegierung kann z.B. als AIMg3 Legierung ausgebildet sein. Die dritte Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Silizium, Eisen, Kupfer, Mangan, Chrom, Zink und Titan aufweisen.In the third aluminum alloy, the mass of the magnesium is preferably 2.5% to 3.7% of the mass of the first aluminum alloy. The third aluminum alloy can e.g. be designed as AIMg3 alloy. The third aluminum alloy can have silicon, iron, copper, manganese, chromium, zinc and titanium as further alloy components in small concentrations.

Alternativ beträgt vorzugsweise bei der dritten Aluminiumlegierung die Masse des Magnesiums 3,4% bis 4,6%, der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die dritten Aluminiumlegierung Mangan aufweist, wobei die Masse des Mangans 0,1% bis 1,5%, insbesondere 0,1 % bis 0,8% der Masse der dritten Aluminiumlegierung beträgt. Die dritte Aluminiumlegierung kann z.B. als AIMg4Mn Legierung ausgebildet sein. Die dritte Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Silizium, Eisen Kupfer, Chrom, Zink und Titan aufweisen.Alternatively, in the third aluminum alloy the mass of the magnesium is preferably 3.4% to 4.6%, the mass of the first aluminum alloy is, the third aluminum alloy comprising manganese, the mass of the manganese being 0.1% to 1.5%, is in particular 0.1% to 0.8% of the mass of the third aluminum alloy. The third aluminum alloy can e.g. be designed as AIMg4Mn alloy. The third aluminum alloy can have silicon, iron, copper, chromium, zinc and titanium as further alloy components in small concentrations.

Bei der vierten Aluminiumlegierung beträgt vorzugsweise die Masse des Siliziums 0,6% bis 1,4%, die Masse des Magnesiums 0,5% bis 1,3% und die Masse des Mangans 0,3% bis 1,1% der Masse der vierten Aluminiumlegierung. Die vierte Aluminiumlegierung kann z.B. als AISiMgMn Legierung ausgebildet sein. Die vierte Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Eisen Kupfer, Chrom, Zink und Titan aufweisen.In the fourth aluminum alloy, the mass of silicon is preferably 0.6% to 1.4%, the mass of magnesium is 0.5% to 1.3% and the mass of manganese is 0.3% to 1.1% of the mass of fourth aluminum alloy. The fourth aluminum alloy can e.g. be formed as an AISiMgMn alloy. The fourth aluminum alloy can contain iron, copper, chromium, zinc and titanium as additional alloy components in small concentrations.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist die dritte Metallschicht 7a direkt auf der ersten Halbleiterkörperhauptseite 3 angeordnet. Zwischen der dritten Metallschicht 7a und der ersten Halbleiterkörperhauptseite 3 kann aber auch mindestens eine elektrisch leitende, insbesondere aus Wolfram, Titan oder aus einer Titan-Wolframlegierung ausgebildete, Verbindungsschicht der zweiten Anschlussmetallisierung 7 angeordnet sein.In all of the exemplary embodiments, the third metal layer is 7a directly on the first main side of the semiconductor body 3rd arranged. Between the third metal layer 7a and the first semiconductor body main side 3rd can, however, also have at least one electrically conductive connection layer, in particular made of tungsten, titanium or a titanium-tungsten alloy, of the second connection metallization 7 be arranged.

Die zweite Anschlussmetallisierung 7 weist vorzugsweise eine auf der dritten Metallschicht 7a angeordnete Chromschicht 7b, eine auf der Chromschicht 7b angeordnete Nickelschicht 7c und eine auf der Nickelschicht 7c angeordnete Silberschicht 7d aufweist.The second connection metallization 7 preferably has one on the third metal layer 7a arranged chrome layer 7b , one on the chrome layer 7b arranged nickel layer 7c and one on the nickel layer 7c arranged silver layer 7d having.

Wie beispielhaft in 1 dargestellt, kann die erste Anschlussmetallisierung 5 auch ausschließlich die erste Metallschicht 5a aufweisen.As exemplified in 1 shown, the first connection metallization 5 also exclusively the first metal layer 5a exhibit.

Wie beispielhaft in den 2 bis 5 dargestellt, kann die erste Anschlussmetallisierung 5 eine über der ersten Metallschicht 5a angeordnete Nickelschicht 5c aufweisen. Vorzugsweise ist direkt auf der ersten Metallschicht 5a eine Chromschicht 5b angeordnet und die Nickelschicht 5c ist direkt auf der Chromschicht 5b angeordnet.As exemplary in the 2nd to 5 shown, the first connection metallization 5 one over the first metal layer 5a arranged nickel layer 5c exhibit. It is preferably directly on the first metal layer 5a a chrome layer 5b arranged and the nickel layer 5c is directly on the chrome layer 5b arranged.

Wie beispielhaft in 5 dargestellt, kann die erste Anschlussmetallisierung 5 eine über der Nickelschicht 5c angeordnete Palladiumschicht 5e oder Silberschicht 5f aufweisen.As exemplified in 5 shown, the first connection metallization 5 one over the nickel layer 5c arranged palladium layer 5e or silver layer 5f exhibit.

Wie beispielhaft in den 2 bis 4 dargestellt, kann die erste Anschlussmetallisierung 5 eine über der Nickelschicht 5c angeordnete Palladiumschicht 5e und eine direkt auf der Palladiumschicht 5e angeordnete Goldschicht 5h aufweisen.As exemplary in the 2nd to 4th shown, the first connection metallization 5 one over the nickel layer 5c arranged palladium layer 5e and one right on the palladium layer 5e arranged gold layer 5h exhibit.

Wie beispielhaft in 3 dargestellt, kann die erste Anschlussmetallisierung 5 eine über der Nickelschicht 5c, insbesondere eine direkt auf der Nickelschicht 5c, angeordnete Kupferschicht 5g aufweisen. Die erste Anschlussmetallisierung 5 weist vorzugsweise eine über der Kupferschicht 5g, insbesondere eine direkt auf der Kupferschicht 5g, angeordnete Palladiumschicht 5e auf. Weiterhin weist die erste Anschlussmetallisierung 5 vorzugsweise eine direkt auf der Palladiumschicht 5e angeordnete Goldschicht 5h auf.As exemplified in 3rd shown, the first connection metallization 5 one over the nickel layer 5c , especially one directly on the nickel layer 5c , arranged copper layer 5g exhibit. The first connection metallization 5 preferably has one over the copper layer 5g , especially one directly on the copper layer 5g , arranged palladium layer 5e on. Furthermore, the first connection metallization 5 preferably one directly on the palladium layer 5e arranged gold layer 5h on.

In 1 ist eine Leistungshalbleitereinrichtung 15, die das Leistungshalbleiterbauelement 1 und einen Bonddraht 8 oder ein Bondband aufweist, wobei der Bonddraht 8 oder das Bondband an die erste Metallschicht 5a der ersten Anschlussmetallisierung 5 gebondet, insbesondere ultraschall gebondet, ist, dargestellt. Der Bonddraht 8 oder das Bondband weist ein Metall aus einer fünften Aluminiumlegierung oder aus einer sechsten Aluminiumlegierung auf, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen,
wobei die fünfte Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6%, insbesondere 2% bis 6%, der Masse der fünften Aluminiumlegierung beträgt,
wobei die sechste Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,4% bis 2% der Masse der sechsten Aluminiumlegierung beträgt.In 1 is a power semiconductor device 15 that the power semiconductor device 1 and a bond wire 8th or has a bond tape, the bond wire 8th or the bond tape to the first metal layer 5a the first connection metallization 5 bonded, in particular ultrasound bonded, is shown. The bond wire 8th or the bond tape has a metal made from a fifth aluminum alloy or from a sixth aluminum alloy, each of which has aluminum as the main component,
the fifth aluminum alloy comprising magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6%, in particular 2% to 6%, of the mass of the fifth aluminum alloy,
the sixth aluminum alloy comprising silicon, magnesium and manganese, the mass of silicon being 0.5% to 2%, the mass of magnesium being 0.4% to 1.9% and the mass of manganese being 0.4% to 2% of Mass of the sixth aluminum alloy is.

Bei der fünften Aluminiumlegierung beträgt vorzugsweise die Masse des Magnesiums 2,5% bis 3,7% der Masse der fünften Aluminiumlegierung. Die fünfte Aluminiumlegierung kann z.B. als AIMg3 Legierung ausgebildet sein. Die fünfte Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Silizium, Eisen, Kupfer, Mangan, Chrom, Zink und Titan aufweisen.In the fifth aluminum alloy, the mass of the magnesium is preferably 2.5% to 3.7% of the mass of the fifth aluminum alloy. The fifth aluminum alloy can e.g. be designed as AIMg3 alloy. The fifth aluminum alloy can have silicon, iron, copper, manganese, chromium, zinc and titanium as further alloy components in small concentrations.

Alternativ beträgt vorzugsweise bei der fünften Aluminiumlegierung die Masse des Magnesiums 3,4% bis 4,6%, der Masse der fünften Aluminiumlegierung beträgt, wobei die erste Aluminiumlegierung Mangan aufweist, wobei die Masse des Mangans 0,1% bis 1,5%, insbesondere 0,1 % bis 0,8% der Masse der fünften Aluminiumlegierung beträgt. Die fünfte Aluminiumlegierung kann z.B. als AIMg4Mn Legierung ausgebildet sein. Die fünfte Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Silizium, Eisen Kupfer, Chrom, Zink und Titan aufweisen.Alternatively, in the fifth aluminum alloy the mass of the magnesium is preferably 3.4% to 4.6%, the mass of the fifth aluminum alloy is, the first aluminum alloy having manganese, the mass of the manganese being 0.1% to 1.5%, is in particular 0.1% to 0.8% of the mass of the fifth aluminum alloy. The fifth aluminum alloy can e.g. be designed as AIMg4Mn alloy. The fifth aluminum alloy can contain silicon, iron, copper, chromium, zinc and titanium as further alloy components in small concentrations.

Bei der sechsten Aluminiumlegierung beträgt vorzugsweise die Masse des Siliziums 0,6% bis 1,4%, die Masse des Magnesiums 0,5% bis 1,3% und die Masse des Mangans 0,3% bis 1,1% der Masse der sechsten Aluminiumlegierung. Die sechste Aluminiumlegierung kann z.B. als AISiMgMn Legierung ausgebildet sein. Die sechste Aluminiumlegierung kann als weitere Legierungsbestanteile in geringen Konzentrationen Eisen Kupfer, Chrom, Zink und Titan aufweisen.In the sixth aluminum alloy, the mass of silicon is preferably 0.6% to 1.4%, the mass of magnesium is 0.5% to 1.3% and the mass of manganese is 0.3% to 1.1% of the mass of sixth aluminum alloy. The sixth aluminum alloy can e.g. be formed as an AISiMgMn alloy. The sixth aluminum alloy can contain iron, copper, chromium, zinc and titanium as additional alloy components in small concentrations.

Das aus der fünften oder sechsten Aluminiumlegierung bestehende Metall des Bonddrahts 8 oder Bondbands kann an der Oberfläche oder in einem oberflächennahen Bereich des Bonddrahts 8 oder Bondbands angeordnet sein, wobei in diesem Fall der Bonddraht 8 oder das Bondband einen Innenbereich aus mindestens einem anderem Metall aufweist. Alternativ kann der Bonddraht 8 oder das Bondband auch ausschließlich aus dem aus der fünften oder sechsten Aluminiumlegierung bestehenden Metall ausgebildet sein.The metal of the bonding wire made of the fifth or sixth aluminum alloy 8th or bond tapes can be on the surface or in a near-surface region of the bond wire 8th or bond tapes can be arranged, in which case the bond wire 8th or the bond tape has an inner region made of at least one other metal. Alternatively, the bond wire 8th or the bond tape can also be formed exclusively from the metal consisting of the fifth or sixth aluminum alloy.

In 2 ist eine Leistungshalbleitereinrichtung 15, die das Leistungshalbleiterbauelement 1 und einen Kupferbonddraht 8' oder ein Kupferbondband aufweist, wobei der Kupferbonddraht 8' oder das Kupferbondband an die Nickelschicht 5c der ersten Anschlussmetallisierung 5 gebondet ist, insbesondere ultraschall gebondet ist, dargestellt. Durch die beim Bonden auf die erste Anschlussmetallisierung 5 einwirkenden Kräfte wird der Kupferbonddraht 8' oder das Kupferbondband mit der Nickelschicht 5c stoffschlüssig verbunden.In 2nd is a power semiconductor device 15 that the power semiconductor device 1 and a copper bond wire 8th' or has a copper bond tape, the copper bond wire 8th' or the copper bond tape to the nickel layer 5c the first connection metallization 5 is bonded, in particular is ultrasonically bonded. By bonding to the first connection metallization 5 the copper bond wire 8th' or the copper bond tape with the nickel layer 5c cohesively connected.

In 3 ist eine Leistungshalbleitereinrichtung 15, die das Leistungshalbleiterbauelement 1 und einen Kupferbonddraht 8' oder ein Kupferbondband aufweist, wobei der Kupferbonddraht 8' oder das Kupferbondband an die Kupferschicht 5g der ersten Anschlussmetallisierung 5 gebondet ist, insbesondere ultraschall gebondet ist, dargestellt. Durch die beim Bonden auf die erste Anschlussmetallisierung 5 einwirkenden Kräfte wird der Kupferbonddraht 8' oder das Kupferbondband mit der Kupferschicht 5g stoffschlüssig verbunden.In 3rd is a power semiconductor device 15 that the power semiconductor device 1 and a copper bond wire 8th' or has a copper bond tape, the copper bond wire 8th' or the copper bond tape to the copper layer 5g the first connection metallization 5 is bonded, in particular is ultrasonically bonded. By bonding to the first connection metallization 5 the copper bond wire 8th' or the copper bond tape with the copper layer 5g cohesively connected.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass im Sinne der Erfindung unter einem Kupferbonddraht oder einem Kupferbondband ein Kupferbonddraht oder ein Kupferbondband verstanden wird, das aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, die als Hauptbestandteil Kupfer enthält, besteht. Der Kupferbonddraht oder das Kupferbondband kann dabei gegebenenfalls, z.B. zum Schutz vor Oxidation, mit mindestens einer dünnen Beschichtung beschichtet sein, die beim Bonden durch die schnelle Schwingbewegung des Kupferbonddrahts oder Kupferbondbands an dessen Kontaktbereich zur ersten Anschlussmetallisierung 5 weggeschliffen wird.It should be noted at this point that in the sense of the invention, a copper bond wire or a copper bond tape is understood to mean a copper bond wire or a copper bond tape which consists of copper or a copper alloy which contains copper as the main constituent. The copper bond wire or the copper bond tape can optionally, for example to protect against oxidation, be coated with at least one thin coating which, during bonding, due to the rapid oscillating movement of the copper bond wire or copper bond tape at its contact area for the first connection metallization 5 is ground away.

Beim Ultraschallboden wird der jeweilige Bonddraht 8 bzw. 8' oder das jeweilige Bondband mittels Druck- und Schwingungsbeaufschlagung mit der jeweiligen Schicht 5a, 5c bzw. 5g an die es gebondet werden soll, stoffschlüssig verbunden. Es bildet sich dabei eine Reib-Schweißverbindung zwischen dem Bonddraht 8, 8' bzw. Bondband und der jeweiligen Schicht 5a, 5c bzw. 5g aus.With the ultrasonic floor, the respective bond wire 8th respectively. 8th' or the respective bond tape by applying pressure and vibration to the respective layer 5a , 5c respectively. 5g to which it is to be bonded, firmly bonded. A friction-welded connection is formed between the bond wire 8, 8th' or bond tape and the respective layer 5a , 5c respectively. 5g out.

In den 3 bis 5 ist eine Leistungshalbleitereinrichtung 15, die das Leistungshalbleiterbauelement 1 und ein Metallelement 17, das über eine Sinterschicht 16 mit der ersten Anschlussmetallisierung 5 elektrisch leitend verbunden ist, dargestellt. Die Sinterschicht 18 besteht vorzugsweise aus Silber und ist durch Versinterung einer Silberpartikel enthaltenen Sinterpaste ausgebildet worden. Das Metallelement 17 kann z.B. als Metallfolie ausgebildet sein, wobei die Metallfolie auf einer in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Kunststofffolie angeordnet und stoffschlüssig mit ihr verbunden sein kann. Das Metallelement 17 kann z.B. aber auch als Metallblechelement ausgebildet sein. Bei 3 und 4 ist das Metallelement 17 über die Sinterschicht 16 mit der Goldschicht 5h der ersten Anschlussmetallisierung 5 verbunden. Bei 5 ist das Metallelement 17 über die Sinterschicht 16 mit der Palladiumschicht 5e oder der Silberschicht 5f der ersten Anschlussmetallisierung 5 verbunden.In the 3rd to 5 is a power semiconductor device 15 that the power semiconductor device 1 and a metal element 17th that over a sintered layer 16 with the first Connection metallization 5 is electrically conductively shown. The sintered layer 18th consists preferably of silver and has been formed by sintering a sintering paste containing silver particles. The metal element 17th can, for example, be designed as a metal foil, the metal foil being arranged on a plastic foil (not shown in the figures for the sake of clarity) and being integrally connected to it. The metal element 17th but can also be designed as a sheet metal element, for example. At 3rd and 4th is the metal element 17th over the sintered layer 16 with the gold layer 5h the first connection metallization 5 connected. At 5 is the metal element 17th over the sintered layer 16 with the palladium layer 5e or the silver layer 5f the first connection metallization 5 connected.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass bei der Erfindung selbstverständlich Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, sofern sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, beliebig miteinander kombiniert werden können ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It should be noted at this point that features of different exemplary embodiments of the invention can of course be combined with one another as desired, provided that the features are not mutually exclusive, without leaving the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (19)

Leistungshalbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper (2), der eine erste Halbleiterkörperhauptseite (3), eine der ersten Halbleiterkörperhauptseite (3) gegenüberliegend angeordnete zweite Halbleiterkörperhauptseite (4) und einen um den Halbleiterkörper (2) umlaufenden, die erste und zweite Halbleiterkörperhauptseite (3,4) verbindenden Halbleiterkörperrand (28) aufweist, wobei der Leistungshalbleiterbauelement (1) zum elektrischen Anschluss eine auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite (4) angeordnete erste Anschlussmetallisierung (5) aufweist, die eine erste Metallschicht (5a) aus einer ersten Aluminiumlegierung oder aus einer zweiten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen, wobei die erste Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die zweite Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,2% bis 2% der Masse der zweiten Aluminiumlegierung beträgt.Power semiconductor component with a semiconductor body (2) which has a first semiconductor body main side (3), a second semiconductor body main side (4) arranged opposite the first semiconductor body main side (3), and a first and second semiconductor body main side (3, 4) which runs around the semiconductor body (2). connecting semiconductor body edge (28), the power semiconductor component (1) for electrical connection having a first connection metallization (5) arranged on the second semiconductor body main side (4), which has a first metal layer (5a) made of a first aluminum alloy or a second aluminum alloy, each comprising aluminum as the main component, the first aluminum alloy comprising magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6% of the mass of the first aluminum alloy, the second aluminum alloy comprising silicon, magnesium and manganese, the mass of the silicon being 0 , 5th % to 2%, the mass of the magnesium is 0.4% to 1.9% and the mass of the manganese is 0.2% to 2% of the mass of the second aluminum alloy. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten Aluminiumlegierung die Masse des Magnesiums 2,5% bis 3,7% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt.Power semiconductor device after Claim 1 , characterized in that the mass of the magnesium is 2.5% to 3.7% of the mass of the first aluminum alloy in the first aluminum alloy. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten Aluminiumlegierung die Masse des Magnesiums 3,4% bis 4,6%, der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die erste Aluminiumlegierung Mangan aufweist, wobei die Masse des Mangans 0,1% bis 1,5%, insbesondere 0,1% bis 0,8% der Masse der ersten Aluminiumlegierung beträgt.Power semiconductor device after Claim 1 , characterized in that in the first aluminum alloy the mass of the magnesium is 3.4% to 4.6%, the mass of the first aluminum alloy, the first aluminum alloy comprising manganese, the mass of the manganese being 0.1% to 1.5 %, in particular 0.1% to 0.8% of the mass of the first aluminum alloy. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Aluminiumlegierung die Masse des Siliziums 0,6% bis 1,4%, die Masse des Magnesiums 0,5% bis 1,3% und die Masse des Mangans 0,3% bis 1,1% der Masse der zweiten Aluminiumlegierung beträgt.Power semiconductor device after Claim 1 , characterized in that in the second aluminum alloy the mass of silicon is 0.6% to 1.4%, the mass of magnesium is 0.5% to 1.3% and the mass of manganese is 0.3% to 1.1% the mass of the second aluminum alloy. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallschicht (5a) direkt auf der zweiten Halbleiterkörperhauptseite (4) angeordnet ist oder dass zwischen der ersten Metallschicht (5a) und der zweiten Halbleiterkörperhauptseite (4) mindestens eine elektrisch leitende, insbesondere aus Wolfram, Titan oder aus einer Titan-Wolframlegierung ausgebildete, Verbindungsschicht der ersten Anschlussmetallisierung (5) angeordnet ist.Power semiconductor component according to one of the preceding claims, characterized in that the first metal layer (5a) is arranged directly on the second semiconductor body main side (4) or that between the first metal layer (5a) and the second semiconductor body main side (4) at least one electrically conductive, in particular from Tungsten, titanium or a titanium-tungsten alloy connection layer of the first connection metallization (5) is arranged. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungshalbleiterbauelement (1) eine, auf seiner zweiten Halbleiterkörperhauptseite (4), an einem Randbereich (40) des Leistungshalbleiterbauelements (1) angeordnete, Feldplattenmetallisierung (6) aufweist, die eine zweite Metallschicht (6a) aus der ersten oder zweiten Aluminiumlegierung aufweist.Power semiconductor component according to one of the preceding claims, characterized in that the power semiconductor component (1) has, on its second semiconductor body main side (4), at an edge region (40) of the power semiconductor component (1), field plate metallization (6) which has a second metal layer ( 6a) made of the first or second aluminum alloy. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungshalbleiterbauelement (1) zum elektrischen Anschluss eine, auf seiner ersten Halbleiterkörperhauptseite (3) angeordnete zweite Anschlussmetallisierung (7) aufweist, die eine dritte Metallschicht (7a) aus einer dritten Aluminiumlegierung oder aus einer vierten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen, wobei die dritte Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6% der Masse der dritten Aluminiumlegierung beträgt, wobei die vierte Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,4% bis 2% der Masse der vierten Aluminiumlegierung beträgt.Power semiconductor component according to one of the preceding claims, characterized in that the power semiconductor component (1) for electrical connection has a second connection metallization (7) arranged on its first semiconductor body main side (3), which has a third metal layer (7a) made of a third aluminum alloy or of a fourth aluminum alloy each having aluminum as a main component, the third aluminum alloy comprising magnesium, the mass of magnesium being 0.5% to 6% of the mass of the third aluminum alloy, the fourth aluminum alloy comprising silicon, magnesium and manganese, the The mass of silicon is 0.5% to 2%, the mass of magnesium is 0.4% to 1.9% and the mass of manganese is 0.4% to 2% of the mass of the fourth aluminum alloy. Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlussmetallisierung (7) eine auf der dritten Metallschicht (7a) angeordnete Chromschicht (7b), eine auf der Chromschicht (7b) angeordnete Nickelschicht (7c) und eine auf der Nickelschicht (7c) angeordnete Silberschicht (7d) aufweist.Power semiconductor device after Claim 7 characterized in that the second connection metallization (7) has a chrome layer (7b) arranged on the third metal layer (7a), a nickel layer (7c) arranged on the chrome layer (7b) and a silver layer (7d) arranged on the nickel layer (7c) having. Leistungshalbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussmetallisierung (5) eine über der ersten Metallschicht (5a) angeordnete Nickelschicht (5c) aufweist.Power semiconductor component according to one of the preceding claims, characterized in that the first connection metallization (5) has a nickel layer (5c) arranged above the first metal layer (5a). Leistungshalbleiterbauelement nach Ansprüch 9, dadurch gekennzeichnet, dass direkt auf der ersten Metallschicht (5a) eine Chromschicht (5b) angeordnet ist und die Nickelschicht (5c) direkt auf der Chromschicht (5b) angeordnet ist.Power semiconductor component according to Claim 9, characterized in that a chrome layer (5b) is arranged directly on the first metal layer (5a) and the nickel layer (5c) is arranged directly on the chrome layer (5b). Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussmetallisierung (5) eine über der Nickelschicht (5c) angeordnete Palladiumschicht (5e) oder Silberschicht (5f) aufweist.Power semiconductor device after Claim 9 or 10th , characterized in that the first connection metallization (5) has a palladium layer (5e) or silver layer (5f) arranged over the nickel layer (5c). Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussmetallisierung (5) eine über der Nickelschicht (5c) angeordnete Palladiumschicht (5e) und eine direkt auf der Palladiumschicht (5e) angeordnete Goldschicht (5h) aufweist.Power semiconductor device after Claim 11 , characterized in that the first connection metallization (5) has a palladium layer (5e) arranged over the nickel layer (5c) and a Gold layer (5h) arranged directly on the palladium layer (5e). Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussmetallisierung (5) eine über der Nickelschicht (5c), insbesondere eine direkt auf der Nickelschicht (5c), angeordnete Kupferschicht (5g) aufweist.Power semiconductor device after Claim 9 or 10th , characterized in that the first connection metallization (5) has a copper layer (5g) arranged above the nickel layer (5c), in particular a copper layer directly on the nickel layer (5c). Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussmetallisierung (5) eine über der Kupferschicht (5g), insbesondere eine direkt auf der Kupferschicht (5g), angeordnete Palladiumschicht (5e) aufweist.Power semiconductor device after Claim 13 , characterized in that the first connection metallization (5) has a palladium layer (5e) arranged above the copper layer (5g), in particular directly on the copper layer (5g). Leistungshalbleiterbauelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlussmetallisierung (5) eine direkt auf der Palladiumschicht (5e) angeordnete Goldschicht (5f) aufweist.Power semiconductor device after Claim 14 , characterized in that the first connection metallization (5) has a gold layer (5f) arranged directly on the palladium layer (5e). Leistungshalbleitereinrichtung mit einem Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und mit einem Bonddraht (8) oder einem Bondband, wobei der Bonddraht (8) oder das Bondband ein Metall aus einer fünften Aluminiumlegierung oder aus einer sechsten Aluminiumlegierung aufweist, die jeweilig Aluminium als Hauptbestandteil aufweisen, wobei die fünfte Aluminiumlegierung Magnesium aufweist, wobei die Masse des Magnesiums 0,5% bis 6% der Masse der fünften Aluminiumlegierung beträgt, wobei die sechste Aluminiumlegierung Silizium, Magnesium und Mangan aufweist, wobei die Masse des Siliziums 0,5% bis 2%, die Masse des Magnesiums 0,4% bis 1,9% und die Masse des Mangans 0,4% bis 2% der Masse der sechsten Aluminiumlegierung beträgt, wobei der Bonddraht (8) oder das Bondband an die erste Metallschicht (5a) der ersten Anschlussmetallisierung (5) gebondet, insbesondere ultraschall gebondet, ist.Power semiconductor device with a power semiconductor component (1) according to one of Claims 1 to 8 and with a bonding wire (8) or a bonding tape, the bonding wire (8) or the bonding tape comprising a metal made from a fifth aluminum alloy or from a sixth aluminum alloy, each of which is aluminum as the main component, the fifth aluminum alloy comprising magnesium, the mass of the magnesium being 0.5% to 6% of the mass of the fifth aluminum alloy, the sixth aluminum alloy comprising silicon, magnesium and manganese, the mass of the silicon being 0.5% to 2%, the mass of the magnesium is 0.4% to 1.9% and the mass of the manganese is 0.4% to 2% of the mass of the sixth aluminum alloy, the bond wire (8) or the bond tape being connected to the first metal layer ( 5a) of the first connection metallization (5) is bonded, in particular ultrasonically bonded. Leistungshalbleitereinrichtung mit einem Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12 und mit einem Kupferbonddraht (8') oder einem Kupferbondband, wobei der Kupferbonddraht (8') oder das Kupferbondband an die Nickelschicht (5c) der ersten Anschlussmetallisierung (5) gebondet ist, insbesondere ultraschall gebondet ist.Power semiconductor device with a power semiconductor component (1) according to one of Claims 9 to 12 and with a copper bond wire (8 ') or a copper bond tape, the copper bond wire (8') or the copper bond tape being bonded to the nickel layer (5c) of the first connection metallization (5) , in particular ultrasound bonded. Leistungshalbleitereinrichtung mit einem Leistungshalbleiterbauelement (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15 und mit einem Kupferbonddraht (8') oder einem Kupferbondband, wobei der Kupferbonddraht (8') oder das Kupferbondband an die Kupferschicht (5g) der ersten Anschlussmetallisierung (5) gebondet, insbesondere ultraschall gebondet ist.Power semiconductor device with a power semiconductor component (1) according to one of Claims 13 to 15 and with a copper bond wire (8 ') or a copper bond tape, the copper bond wire (8') or the copper bond tape being bonded to the copper layer (5g) of the first connection metallization (5), in particular is ultrasound bonded. Leistungshalbleitereinrichtung mit einem Leistungshalbleiterbauelement (1) nach Anspruch 11, 12, 14 oder 15 und mit einem Metallelement (17), das über eine Sinterschicht (16) mit der ersten Anschlussmetallisierung (5) elektrisch leitend verbunden ist.Power semiconductor device with a power semiconductor component (1) Claim 11 , 12th , 14 or 15 and with a metal element (17) which is electrically conductively connected to the first connection metallization (5) via a sintered layer (16).
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