防爆的半導(dǎo)體模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體模塊（100），具有導(dǎo)電的下接觸件（31）和在垂直方向（v）上與其間隔開的、導(dǎo)電的上接觸件（32）。此外，該模塊包括數(shù)量為N≥1的半導(dǎo)體芯片（1），其中的每個半導(dǎo)體芯片具有第一負(fù)載接口（11）和第二負(fù)載接口（12）并且利用其第二負(fù)載接口（12）與下接觸件（31）導(dǎo)電連接。此外，每個半導(dǎo)體芯片（1）借助于至少一個在其第一負(fù)載接口（11）上粘合的粘合線（4）與上接觸件（32）導(dǎo)電連接。在第一負(fù)載接口（11）和上接觸件（32）之間布置有防爆劑（62），粘合線（4）中的每個粘合線至少部分地埋入其中。
【專利說明】防爆的半導(dǎo)體模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體模塊。在半導(dǎo)體模塊的多種應(yīng)用中，模塊的爆炸可能會損壞或至少污染其中安裝有模塊的環(huán)境。本發(fā)明的目的因此在于，提供一種半導(dǎo)體模塊，其具有良好的防爆保護(hù)并且可應(yīng)用在不同的【技術(shù)領(lǐng)域】中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]該目的通過一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊和一種根據(jù)權(quán)利要求31所述的由多重半導(dǎo)體模塊實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0003]根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊包括導(dǎo)電的下接觸件，以及在垂直方向上與下接觸件間隔開的、導(dǎo)電的上接觸件。此外，模塊具有數(shù)量為NS I的半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體芯片中的每個半導(dǎo)體芯片具有第一負(fù)載接口和第二負(fù)載接口。此外，半導(dǎo)體芯片中的每個半導(dǎo)體芯片利用其第二負(fù)載接口與下接觸件導(dǎo)電連接。此外，半導(dǎo)體模塊包括防爆劑，其布置在第一負(fù)載接口和上接觸件之間，并且粘合線中的每個粘合線超過其長度的至少80%或至少90%埋入其中。
[0004]防爆劑對于在過載情況下蒸發(fā)的粘合線作為降熱體(Waermesenke)起作用。由此使蒸發(fā)延遲，并且通過蒸發(fā)壓力產(chǎn)生的壓力波的強(qiáng)度相對于構(gòu)造相同但沒有防爆劑的模塊明顯降低。在此，可以這樣選擇防爆劑，即它的導(dǎo)熱能力隨著溫度上升而提高，這如同例如在Si02 (二氧化硅)的情況下那樣。與此無關(guān)地，防爆劑例如可以具有能緩慢地降落的粒料或者設(shè)計(jì)為松散的粒料。
[0005]可替換的或補(bǔ)充的用于提高防爆能力的措施可以通過一種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)承受在模塊的內(nèi)部產(chǎn)生的壓力。這一方面可以通過殼體側(cè)壁實(shí)現(xiàn)，該殼體側(cè)壁在其面向下接觸件的側(cè)面上具有下突出部，該下突出部嚙合到下接觸件的第一凹槽中，和/或在其面向上接觸件的側(cè)面上具有上突出部，該上突出部嚙合到上接觸件的第二凹槽中。
[0006]另一個可替換的或補(bǔ)充的措施是，半導(dǎo)體模塊具有一個或多個填充氣體的空腔，其中可以通過膨脹分解壓力。由于爆炸在幾微秒內(nèi)進(jìn)行，因此壓力波幾乎等溫地傳播，如果它不被防爆劑影響的話。在等溫區(qū)域中，壓力和體積的乘積是恒定的。由于設(shè)置了空腔，該空腔在爆炸時可以截獲一部分壓力波，因此，在爆炸時產(chǎn)生的總壓力可以被限制。
[0007]在本發(fā)明的所有設(shè)計(jì)方案中可以將殼體側(cè)壁選擇設(shè)計(jì)為一體的或多部分的封閉環(huán)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面根據(jù)實(shí)施例參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。只要不另外說明，則在附圖中相同的參考標(biāo)號就表示相同的或功能相同的元件。圖中示出:
[0009]圖1A示出在將下接觸件和上接觸件安放在環(huán)形的殼體側(cè)壁上之前穿過半導(dǎo)體模塊的垂直截面，其中為了說明構(gòu)造未示出填料和防爆劑；
[0010]圖1B示出根據(jù)圖1A的視圖的放大的部段；[0011]圖2示出根據(jù)圖1A的半導(dǎo)體模塊在移除了上接觸件和蓋板時的俯視圖，其中在這里為了說明構(gòu)造也未示出填料和防爆劑；
[0012]圖3A示出根據(jù)圖1A的布置，然而示出了填料和防爆劑；
[0013]圖3B示出根據(jù)圖3A的視圖的放大的部段；
[0014]圖3C示出根據(jù)圖3A的視圖的放大的部段，其對應(yīng)于根據(jù)圖3B的放大的部段并且和其區(qū)別在于，在半導(dǎo)體芯片上方布置有聚酰亞胺層；
[0015]圖3D示出根據(jù)圖3C的部段的可替換的設(shè)計(jì)方案，其中在第一負(fù)載接口上安裝了導(dǎo)電的、金屬的覆蓋層；
[0016]圖3E示出根據(jù)圖3D的布置的部段的放大視圖；
[0017]圖3F示出根據(jù)圖3E的部段的可替換的設(shè)計(jì)方案，其中導(dǎo)電的、金屬的覆蓋層具有三個次層；
[0018]圖3G示出根據(jù)圖3E的部分的可替換的設(shè)計(jì)方案，其中第一負(fù)載接口具有較大的厚度；
[0019]圖4示出半導(dǎo)體模塊的俯視圖，該半導(dǎo)體模塊和根據(jù)圖2的半導(dǎo)體模塊的區(qū)別僅在于，它取代一體的接觸片具有由多個次片組成的接觸片；
[0020]圖5示出在下接觸件和上接觸件安放在環(huán)形的殼體側(cè)壁上之后穿過根據(jù)圖3A的具有填入的填料和填入的防爆劑的半導(dǎo)體模塊的垂直截面；
[0021]圖6示出半導(dǎo)體模塊的可替換的設(shè)計(jì)方案，其和根據(jù)圖5的半導(dǎo)體模塊的區(qū)別在于，取消了單獨(dú)的底板并且其功能通過下接觸件承擔(dān)；
[0022]圖7示出半導(dǎo)體模塊的可替換的設(shè)計(jì)方案，其和根據(jù)圖6的半導(dǎo)體模塊的區(qū)別在于，位于防爆劑上方的蓋板在朝向下接觸件的方向上預(yù)張緊；
[0023]圖8示出半導(dǎo)體模塊的可替換的設(shè)計(jì)方案，其和根據(jù)圖5的半導(dǎo)體模塊的區(qū)別在于，接觸片的一部分設(shè)計(jì)為彈簧；
[0024]圖9示出一個多重半導(dǎo)體模塊，具有兩個連續(xù)布置的半導(dǎo)體模塊，它們分別具有根據(jù)前述【專利附圖】

【附圖說明】的構(gòu)造，其中第一半導(dǎo)體模塊的下接觸件和第二半導(dǎo)體模塊的上接觸件相同；
[0025]圖10示出半導(dǎo)體模塊的第一實(shí)施例的俯視圖，該半導(dǎo)體模塊具有基本上矩形的平面圖，在移除了上接觸件和填料的情況下；和
[0026]圖11示出半導(dǎo)體模塊的第二實(shí)施例的俯視圖，該半導(dǎo)體模塊具有基本上矩形的平面圖，在移除了上接觸件和填料的情況下。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1A示出穿過半導(dǎo)體模塊100的一個部段的垂直截面。半導(dǎo)體模塊100包括:導(dǎo)電的下接觸件31和在垂直方向V上與其間隔開的、導(dǎo)電的上接觸件32 ;以及殼體側(cè)壁7和蓋板9。接觸件31和32還未安裝在殼體側(cè)壁7上。此外為了說明內(nèi)部的模塊構(gòu)造，未示出存在于半導(dǎo)體模塊100中的填料以及防爆劑。圖1B示出根據(jù)圖1A的布置的放大的部段，圖2示出在移除了上接觸件32和移除了蓋板9時的俯視圖。在圖2中同樣示出了根據(jù)圖1A和IB的視圖的截面平面E-E。
[0028]半導(dǎo)體模塊100包括數(shù)量為N≥I的半導(dǎo)體芯片I。半導(dǎo)體芯片I的數(shù)量N在原則上是任意的。在本發(fā)明的所有半導(dǎo)體模塊中例如可以選擇N=I,或者N ^ 2,或者N ^ 4。
[0029]每個半導(dǎo)體芯片I具有第一負(fù)載接口 11和第二負(fù)載接口 12。第一負(fù)載接口 11和/或第二負(fù)載接口 12例如可以設(shè)計(jì)為平面的(多個)金屬化芯片，其安裝在半導(dǎo)體本體19上(關(guān)于參考標(biāo)號“19”參看圖3B至3G)。半導(dǎo)體芯片I例如可以指可控的半導(dǎo)體芯片1，其中可以通過設(shè)計(jì)在第一負(fù)載接口 11和第二負(fù)載接口 12之間的負(fù)載路段借助于控制接口 13來控制電流。通過這種控制接口 13可以完全地或部分地接通或斷開各個半導(dǎo)體芯片I的負(fù)載路段。對于合適的可控的半導(dǎo)體芯片I的例子是單極的和雙極的晶體管，例如IGBTs、MOSFETs、截至層-場效應(yīng)晶體管或晶閘管。第一和第二負(fù)載接口 11或12根據(jù)有關(guān)的半導(dǎo)體元件I的類型是漏極和源極、源極和漏極、發(fā)射極和集電極，集電極和發(fā)射極、陽極和陰極，或者陰極和陽極。相應(yīng)地，根據(jù)半導(dǎo)體元件I的類型，控制接口 13是指門極或基極接口。然而，半導(dǎo)體元件I不必是可控的。因此半導(dǎo)體元件I例如也可以是二極管，其中，第一和第二負(fù)載接口 11，12是陽極和陰極或者陰極和陽極。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，接觸電極、例如半導(dǎo)體芯片I的金屬化層被視為第一負(fù)載接口 11、第二負(fù)載接口 12以及控制接口 13，其中集成了有關(guān)的半導(dǎo)體元件。該接觸電極在有關(guān)的半導(dǎo)體芯片I的處理過程(Prozessierung)中，例如在晶片復(fù)合結(jié)構(gòu)中的多個同類型的半導(dǎo)體芯片I的處理過程中，被安裝在半導(dǎo)體芯片I的半導(dǎo)體本體19上。特別有利地，在本發(fā)明中可以使用垂直的半導(dǎo)體芯片1，其中，第一負(fù)載接口 11和第二負(fù)載接口 12位于半導(dǎo)體芯片I的彼此相反設(shè)置的側(cè)面上?；旧先欢部梢允褂脵M向的半導(dǎo)體芯片1，其中，第一負(fù)載接口 11和第二負(fù)載接口 12位于半導(dǎo)體芯片I的同一側(cè)上。
[0031]如果N個半導(dǎo)體元件I是指兩個或更多的半導(dǎo)體元件，則它們備選地可以設(shè)計(jì)為相同的。例如可以通過兩個或更多的-特別是相同的-半導(dǎo)體芯片I的負(fù)載路段的并聯(lián)電路提高半導(dǎo)體模塊100的載流量。一般地然而也可以將不同類型的半導(dǎo)體元件I以下面描述的方式在任意的組合中相互安裝和連接在一個半導(dǎo)體模塊100中。
[0032]用于不同的半導(dǎo)體元件I的組合的例子是一個或多個可控的半導(dǎo)體元件的負(fù)載路段和一個或多個續(xù)流二極管(Freilaufdioden)的負(fù)載路段的并聯(lián)電路。這種由一個或多個可控的半導(dǎo)體元件以及一個或多個二極管組成的并聯(lián)電路例如可以應(yīng)用在變流器中。如果兩個這種并聯(lián)電路串聯(lián)，則因此例如可以實(shí)現(xiàn)半橋電路。
[0033]根據(jù)圖1A的半導(dǎo)體模塊100具有備選的底板10，其用作為所有安裝在半導(dǎo)體模塊100中的半導(dǎo)體芯片I的支架。此外，可以在底板10上備選地安裝一個或多個電路支架
8。底板1，例如可以具有在從2mm至6mm的范圍中的厚度，該底板是金屬導(dǎo)電，其例如可以由銅或鑰制成。備選地，底板I也可以具有冷卻元件，例如冷卻肋片或用于冷卻流體的冷卻通道。在這些情況下，底板I的厚度也可以處于從2mm至40mm的范圍中。
[0034]由于制成半導(dǎo)體芯片I的半導(dǎo)體材料的典型的線性膨脹系數(shù)處于從4ppm/K至5ppm/K的范圍中，因此有利的是，底板10具有較小的線性熱膨脹系數(shù)，其明顯小于銅的熱膨脹系數(shù)(例如16.5ppm/K)。例如線性的熱膨脹系數(shù)可以小于10ppm/K，它例如可以處于從4ppm/K至8ppm/K的范圍中。這種較小的膨脹系數(shù)例如可以利用金屬基復(fù)合材料(MMC)實(shí)現(xiàn)，具有三金屬，或具有金屬灌注的陶瓷。用于合適的金屬基復(fù)合材料的例子是鋁-硅-碳化物(AlSiC)^If -硅-碳化物(CuSiC)、鋁-碳化物(AlC)^If -鑰(CuMo)、鎂-硅-碳化物(MgSiC)和銅-鎢(CuW)。合適的三金屬可以例如是Fe-Cu-Fe (布置在兩個鐵層之間的銅層)。金屬灌注的陶瓷是多孔陶瓷，在其孔中完全或部分地注入液態(tài)金屬并且隨后冷卻到其熔點(diǎn)以下。該金屬可以例如是鋁、鋁合金、銅或銅合金。合適作為陶瓷的例如有氧化鋁(A1203)、碳化硅(SiC)、氮化鋁(AlN)或其它陶瓷。
[0035]半導(dǎo)體芯片I在底板10上的安裝可以借助于連接層15實(shí)現(xiàn)，利用該連接層，半導(dǎo)體芯片I與其面向底板10的側(cè)面材料配合地與底板10相連接。連接層15此外既可以接觸半導(dǎo)體芯片I的第二負(fù)載接口 12，又可以接觸底板10，并且將它們材料配合地相互連接。合適的連接層15例如是焊接層、燒結(jié)層或粘合層。特別在垂直的半導(dǎo)體芯片I中，連接層15也可以是導(dǎo)電的，使得第二負(fù)載接口 12通過連接層與底板10導(dǎo)電連接。以這種方式，第二負(fù)載接口 12可以由兩個或更多的安裝在底板10上的半導(dǎo)體芯片I通過底板10相互導(dǎo)電連接。
[0036]殼體側(cè)壁7可以備選地設(shè)計(jì)為封閉環(huán)?！胺忾]環(huán)”在此視為一體設(shè)計(jì)的環(huán)形，其中統(tǒng)一的材料或均勻的材料混合物形成了封閉環(huán)，也可以視為由兩個或更多的側(cè)壁區(qū)段組成的環(huán)形。根據(jù)本發(fā)明，“環(huán)形”不限于具有圓形的平面圖的設(shè)計(jì)方案。例如也包括具有矩形的或任意其他平面圖的環(huán)。在兩個或更多組成的側(cè)壁區(qū)段的情況下，它可以形狀配合地(例如借助于咬合連接)和/或材料配合地(例如通過粘合)而彼此連接成為環(huán)形的側(cè)壁7。
[0037]不取決于環(huán)形的殼體側(cè)壁7是否由統(tǒng)一材料或均勻的材料混合物形成還是由兩個或更多的側(cè)壁區(qū)段組成，一體的側(cè)壁7或各個側(cè)壁區(qū)段可以分別通過注塑方法制成，其中，用于制造殼體側(cè)壁7或側(cè)壁區(qū)段的注塑材料被注入陰(Negativ)模中并且隨后被硬化。電絕緣的殼體側(cè)壁7或側(cè)壁區(qū)段例如可以由塑料制成。合適的塑料例如是熱固性塑料或熱塑性塑料。相對于由單一材料制成的電絕緣的殼體側(cè)壁7可替換地，它也可以由塑料混合物、例如熱固性塑料或熱塑性塑料的混合物以及粒料組成。粒料部分在此例如可以是10Vol%至90Vol%。合適的粒料例如是陶瓷，如氧化鋁(A1203)或碳化硅(SiC)、玻璃、二氧化硅、或這些材料的任意混合物。填料改進(jìn)了絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度。這是有利的，因?yàn)闅んw即使在高電壓時也必須在底板和負(fù)載接口之間絕緣。也可將接觸件31和32壓向殼體側(cè)壁7的邊緣，以便確保電接觸。為此，塑料必須具有高持續(xù)穩(wěn)定性和低蠕變傾向(Kriechneigung)。
[0038]為了賦予殼體側(cè)壁7特別高的機(jī)械穩(wěn)定性，它可以具有至少為5mm的平均厚度。在此，應(yīng)垂直于垂直方向V測量該厚度。
[0039]在殼體側(cè)壁7的階梯形設(shè)計(jì)的內(nèi)側(cè)面上固定了同樣階梯形設(shè)計(jì)的、導(dǎo)電的接觸片5，該接觸片具有第一凸肩51，以及第二凸肩52，第二凸肩通過部段50與第一凸肩51相連接。這種固定例如可以通過粘合、壓制、鎖定或通過部分的注塑來實(shí)現(xiàn)。
[0040]半導(dǎo)體芯片I的第一負(fù)載接口 11分別通過一個或多個粘合線4與接觸片5導(dǎo)電連接。為此，粘合線4中的每個粘合線都粘合在相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片I的第一負(fù)載接口 11處的第一位置上和接觸片5的第二凸肩52處的第二位置上。作為連接技術(shù)合適的例如是超聲波線粘合，其中建立了在粘合線4和有關(guān)的第一負(fù)載接口 11之間的或者在粘合線4和第二凸肩52之間的直接材料配合的連接。在此，在第二凸肩52和半導(dǎo)體芯片I中的每個半導(dǎo)體芯片的第一負(fù)載接口 11之間的距離可以小于25mm。
[0041]半導(dǎo)體模塊100的一個、多個或所有的粘合線4直接粘合在半導(dǎo)體芯片I之一的第一負(fù)載接口 11上，這些粘合線在此可以這樣粘合在第二凸肩52上，使得粘合線4在其有關(guān)的半導(dǎo)體元件1-沿粘合線4的走向-的下一個粘合位置(在第二凸肩52上)和其第二凸肩52-沿粘合線4的走向-的下一個粘合位置(在有關(guān)的第一負(fù)載接口 11上)之間不再具有其它的粘合位置。換句話說，這種粘合線4在第一負(fù)載接口 11上的所有其粘合位置和在第二凸肩52上的其所有粘合位置之間沿粘合線的走向不具有粘合位置、也就是說不具有支撐點(diǎn)。
[0042]為了提高半導(dǎo)體模塊100的電絕緣能力，它可以備選地-如在圖3A和3B中示出地那樣-具有填料61、例如基于硅樹脂的填料，其從底板10的、面向上接觸件32的頂面至少延伸至半導(dǎo)體芯片I的第一負(fù)載接口 11以上，使得半導(dǎo)體芯片I除了粘合線4或可能的其它連接元件安裝在相應(yīng)的第一負(fù)載接口 11處的位置之外，完全被填料61覆蓋。在根據(jù)圖3B的視圖中，被覆蓋的粘合線4的走向以虛線示出。填料61可以例如具有小于30的穿透度(Penetration)。通過填料61如所說明地覆蓋半導(dǎo)體芯片I并且進(jìn)而形成覆蓋層，它也通過下面還要說明的防爆劑62來保護(hù)半導(dǎo)體芯片I免受損壞。
[0043]如進(jìn)一步在圖3C中示出地，除了那些在該處在相應(yīng)的第一負(fù)載接口 11上安裝了粘合線4或者也可能是其它連接元件的位置之外，覆蓋層63完全覆蓋半導(dǎo)體芯片I并且進(jìn)而通過防爆劑62保護(hù)有關(guān)的半導(dǎo)體芯片I免受損壞，該覆蓋層也由聚酰亞胺或另一種材料制成。如果覆蓋層63由填料61、聚酰亞胺或另一種材料制成，則備選地可以放棄位于覆蓋層63之外的填料61。
[0044]此外也存在這樣的可能性，覆蓋層63由次層組成，這些次層分別覆蓋半導(dǎo)體芯片I的頂面。例如可以首先將聚酰亞胺安裝到半導(dǎo)體芯片I的頂面上，并且在其上安裝由填料61組成的層。
[0045]一般而言，覆蓋層63可以與其是通過填料61、聚酰亞胺還是另一種材料形成無關(guān)地具有小于或等于30的穿透度。
[0046]填料61在半導(dǎo)體芯片I上方具有的層厚度d61、或者聚酰亞胺層63在半導(dǎo)體芯片I上方具有的層厚度d63例如可以是在有關(guān)的半導(dǎo)體元件I的第一負(fù)載接口 11上粘合的粘合線4的最厚粘合線的額定直徑的最大3倍、例如I倍至3倍。在此將粘合線4在粘合位置之外具有的直徑視為額定直徑。
[0047]在不具有圓形橫截面的粘合線4、例如設(shè)計(jì)為平面的細(xì)帶的粘合線4中，將最小的厚度視為粘合線4的厚度，粘合線在粘合位置之外的垂直于其延伸方向的截面平面中具有該厚度。
[0048]在各種情況下，填料61至少在粘合線4粘合在第一負(fù)載接口 11上的那個粘合位置上延伸，直至到粘合線4的面向上接觸件32的側(cè)面的高度上。
[0049]在填料61上方有防爆劑62，粘合線4在其位于填料61的上方的部段中埋入該防爆劑中。防爆劑62例如可以設(shè)計(jì)為松散的粒料或者具有松散的粒料。“松散落的”意味著，粒料的各個粒子并不通過基材料(Matr i xmater i a I)相對彼此固定。
[0050]防爆劑62在各種情況下是電絕緣的。用于防爆劑62的合適的材料例如是陶瓷粒料和/或玻璃粒料，例如由A1203或Si02，Zr02 ；SiC ；A1N ;Si4N組成。特別地，也可以將沙子(同樣是粒料)用作為防爆劑62。同樣可以應(yīng)用非常細(xì)粒狀的粒料、即粉末。在粉末的情況下，粒料的微粒可以具有小于或等于500 μ m的平均直徑。
[0051]在爆炸式蒸發(fā)粘合線4的情況下,其例如可能通過經(jīng)過粘合線4的高電流所引起，防爆劑62用于防止電弧或者至少抑制電弧并且限制形成的等離子體通道。同樣適用的是，芯片被加熱，直到其組成部分蒸發(fā)并且有助于形成等離子體通道。
[0052]通過利用填料61或另一種覆蓋層63覆蓋半導(dǎo)體元件1，防止防爆劑62和半導(dǎo)體芯片I相接觸并且使其損壞。備選地，填料61可以具有小于或等于30的穿透度，由此特別良好地防止防爆劑62過份地繼續(xù)侵入填料61中。
[0053]底板10和殼體側(cè)壁7共同形成了杯狀的容器，用于容納填料61和防爆劑62。
[0054]在防爆劑62的面向上接觸件32的側(cè)面上設(shè)有蓋板9。該蓋板用于將防爆劑62保持在杯狀的容器中。為此，蓋板9這樣密封該容器，使得在蓋板9和接觸片5之間不存在間隙，或者最多只有小間隙，該間隙這樣小，使得防止防爆劑62溢出。為了進(jìn)行密封，蓋板9例如可以借助于環(huán)形的連接層材料配合地與接觸片5相連接。合適的連接層例如是釬焊層、熔焊層或者粘合層。取代通過材料配合的連接，在蓋板9和接觸片5之間的間隙也可以通過導(dǎo)電的或電絕緣的密封件密封。蓋板9可以是導(dǎo)電的或電絕緣的。如果蓋板9是導(dǎo)電的，則它可以與接觸片5導(dǎo)電連接。為此例如可以將連接層用作為釬焊層或者導(dǎo)電的粘合層。
[0055]取代或者除了覆蓋層63之外，也可以設(shè)置導(dǎo)電的、金屬的覆蓋層65，其如在圖3B中相應(yīng)于根據(jù)圖3C的部段示出地。金屬的覆蓋層65安裝在第一負(fù)載接口 11的背對第二負(fù)載接口 12的側(cè)面上，并且與其材料配合且導(dǎo)電地連接，該覆蓋層可以完全覆蓋第一負(fù)載接口 11。其用于特別地在防爆劑62直接地貼靠在金屬的覆蓋層65的背對第二負(fù)載接口12的側(cè)面上通過防爆劑62時，保護(hù)半導(dǎo)體芯片I的半導(dǎo)體本體9防止受到損壞。
[0056]此外，金屬的覆蓋層65可以用于實(shí)現(xiàn)第一負(fù)載接口 11的電接觸。正如例如在圖3D中以及根據(jù)圖3E的放大的部段中能看出地，粘合線4例如可以通過線粘合直接地粘合在第一負(fù)載接口 11的背對第二負(fù)載接口 12的側(cè)面上。
[0057]導(dǎo)電的、金屬的覆蓋層65在第一負(fù)載接口 11上的固定借助于導(dǎo)電的連接層66實(shí)現(xiàn)，該連接層直接地鄰接于覆蓋層65和第一負(fù)載接口 11。導(dǎo)電的連接層66例如可以設(shè)計(jì)為釬焊層，或者設(shè)計(jì)為具有燒結(jié)的金屬粉末、例如銀粉末的層。在釬焊層的情況下，它例如可以具有錫，和/或金屬間的銅-錫-相位。
[0058]備選地，導(dǎo)電的、金屬的覆蓋層65可以由單一的材料、例如鑰或銅制成，或者由均勻的合金制成，或者它可以具有至少一種金屬、例如鑰或銅。覆蓋層65的厚度d65在鑰的情況下例如可以是0.2mm至2.0mm,或者在銅的情況下是0.1mm至0.5mm。
[0059]如進(jìn)一步在圖3F中所示，金屬的覆蓋層65可替換地也可以設(shè)計(jì)為三金屬層，并且具有第一金屬次層651、第二金屬次層652和第三金屬次層653,它們以所述的順序彼此連續(xù)地布置在第一負(fù)載接口 11上，使得第二金屬次層652布置在第一金屬次層651和第三金屬次層653之間。這樣的覆蓋層65例如可以通過以下方式產(chǎn)生，即次層651,652和653相互滾壓。設(shè)計(jì)為三金屬層的覆蓋層65在第一負(fù)載接口 11上的固定可以借助于連接層66實(shí)現(xiàn)，其構(gòu)造和制造過程已經(jīng)參考圖3E進(jìn)行了描述。備選地，第一金屬次層651和第三金屬次層653可以具有相同的材料或者由相同的材料制成。設(shè)計(jì)為三金屬層的覆蓋層65的厚度d65例如可以是0.2mm至2.0_。
[0060]可替換地或者除了覆蓋層63或65之外，第一負(fù)載接口 11也可以設(shè)計(jì)具有特別大的厚度dll，例如在從7 μ m至100 μ m的范圍中，優(yōu)選地在從10 μ m至40 μ m的范圍中，以便通過防爆劑62保護(hù)半導(dǎo)體本體19免受損壞。在這種設(shè)計(jì)方案中，防爆劑62可以直接貼靠在第一負(fù)載接口 11的背對第二負(fù)載接口 12的側(cè)面上。第一負(fù)載接口 11例如可以由銅或鋁制成，或者由具有銅和/或鋁的合金制成。
[0061]可以例如由此實(shí)現(xiàn)制造具有較厚的厚度dll的第一負(fù)載接口 11，即第一負(fù)載接口11的材料通過電鍍分離或者通過噴鍍涂覆在半導(dǎo)體本體19上。
[0062]如從半導(dǎo)體模塊的另一個、在圖4中示出的設(shè)計(jì)方案中得出地，可以取代例如在圖2中示出的一體設(shè)計(jì)的接觸片5，設(shè)置多個彼此分開的次片55，它們中的每個次片都具有第一凸肩51，以及第二凸肩52，其通過部段50 (見圖1A)與有關(guān)的次片55的第一凸肩51相連接。各個次片55因此可以安裝在殼體側(cè)壁7上，或者例如借助于導(dǎo)軌插入其中，使得相鄰的次片55彼此隔開或者彼此貼靠。此外，不同的次片55相互導(dǎo)電連接。次片55的數(shù)量原則上是任意的。該數(shù)量例如可以大于或等于2，大于或等于4，但也可以大于4。通過應(yīng)用多個次片55，可以在電路連接方面實(shí)現(xiàn)相同功能，如它已經(jīng)在前面對于根據(jù)圖1A，IB和2對于接觸件5所說明地那樣。應(yīng)用多個彼此分開的次片55的特點(diǎn)是簡單的制造過程。在最簡單的情況下僅須使得簡單的、長形的金屬條彎曲兩次以形成兩個階梯51和52。
[0063]如進(jìn)一步從圖3E，3F和3G中得出地，半導(dǎo)體本體19可以至少在其背對第二負(fù)載接口 12的正面的區(qū)域中被電介質(zhì)67遮蓋，其已經(jīng)不被第一負(fù)載接口 11遮蓋。備選地，電介質(zhì)67也可以不中斷地圍繞在半導(dǎo)體本體19的正面和環(huán)形環(huán)繞的側(cè)面之間的邊棱延伸，除了側(cè)面之外。例如硅樹脂，或聚酰亞胺適合作為用于電介質(zhì)的材料。
[0064]圖5示出根據(jù)圖3A的、在將下接觸件31和上接觸件32安裝在殼體側(cè)壁7上之后的布置。為了機(jī)械地穩(wěn)固半導(dǎo)體模塊100，殼體側(cè)壁7可以備選地在其面向下接觸件31的側(cè)面上具有第一突出部71，該第一突出部嚙合到下接觸件31的第一凹槽310中，和/或在其面向上接觸件32的側(cè)面上具有第二突出部72，該第二突出部嚙合到上接觸件32的第二凹槽320中。這樣進(jìn)行安裝，即通過將第一突出部71插入第一凹槽310中，或者將第二突出部72插入第二凹槽320中，使得下接觸件31和上接觸件32安裝在殼體側(cè)壁7上。第一突出部71和/或第二突出部72可以備選地具有至少3mm的寬度b和至少Imm的高度h。
[0065]備選地，下突出部71和/或上突出部72以及第一凹槽310和/或第二凹槽320可以分別設(shè)計(jì)為封閉環(huán)，也就是說，第一突出部71在其整個周向上嚙合到第一凹槽310中，和/或第二突出部72可以在其整個周向上嚙合到第二凹槽320中。通過將突出部71和/或72嚙合到有關(guān)的凹槽310或320中，使殼體側(cè)壁7垂直于垂直方向v相對于接觸件31或32機(jī)械穩(wěn)固。
[0066]通過將上接觸件32安裝在殼體側(cè)壁7上，使上接觸件32在其上凸肩51上與接觸片5導(dǎo)電接觸。為了實(shí)現(xiàn)在第一凸肩51和上接觸件32之間的盡可能大的接觸面，第一凸肩51可以備選地具有圓環(huán)形的基面。在上接觸件32和第一凸肩51之間的電接觸例如可以是壓力接觸，其由此形成，即上接觸件32在朝向殼體側(cè)壁7的方向上壓向接觸片5。取代壓力接觸連接，也存在的可能性是上接觸件32例如通過釬焊層或燒結(jié)層材料配合地與第一凸肩51導(dǎo)電連接。
[0067]相應(yīng)地，在下接觸件31和底板10之間的電接觸可以是壓力接觸，其由此建立，SP下接觸件31在殼體側(cè)壁7的方向上壓向底板10。取代壓力接觸連接，也存在的可能性是下接觸件31例如通過釬焊層或燒結(jié)層材料配合地與底板導(dǎo)電連接。在此，在下接觸件31和底板10之間的電連接的類型可以取決于在上接觸件32和接觸片5之間的電連接類型進(jìn)行選擇。
[0068]在各種情況下，在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體模塊100的至少一個、多個或甚至全部的半導(dǎo)體芯片I中，相應(yīng)的第一負(fù)載接口 11與上接觸件32導(dǎo)電連接，并且相應(yīng)的第二負(fù)載接口 12與下接觸件31導(dǎo)電連接。通過將半導(dǎo)體模塊插入合適的、具有和接觸件31和32相對應(yīng)一致的電接口的壓力接觸支架中，由此半導(dǎo)體模塊100可以以簡單的方式進(jìn)行電接觸。
[0069]在所示出的半導(dǎo)體模塊100中，在底板10上還布置有備選的電路板8。該電路板8包括電絕緣的絕緣支架80，該絕緣支架在其背對底板10的側(cè)面上具有結(jié)構(gòu)化的金屬化層。電路板8例如可以是陶瓷基板，也就是說其絕緣支架80由陶瓷制成的電路板8。電路板8例如可以設(shè)計(jì)為DCB (直接銅粘合)基板(DCB=Direct Copper Bonding), AMB (活性金屬銅焊)基板(AMB=Active Metal Brazed)或者 DAB (直接招粘合)基板(DAB=Direct AluminiumBonding)。
[0070]在結(jié)構(gòu)化的金屬化物中例如設(shè)計(jì)有星形的印刷導(dǎo)線結(jié)構(gòu)81和導(dǎo)體面82以及另外的印刷導(dǎo)線。然而原則上，結(jié)構(gòu)化的金屬化層的設(shè)計(jì)方案是任意的。在應(yīng)用粘合線41的情況下，可控的半導(dǎo)體芯片I的控制接口 13連接到星形的印刷導(dǎo)線結(jié)構(gòu)81上，其此外又借助于粘合線42與半導(dǎo)體模塊100的控制接口 73導(dǎo)電連接，其在側(cè)面引導(dǎo)穿過殼體側(cè)壁7。
[0071]導(dǎo)電的觸針91與導(dǎo)體面82導(dǎo)電連接。針91為此還可以插入導(dǎo)電的套管90中，該套管焊接在導(dǎo)體面82上。在針91的上端部上壓緊了蓋板9，該蓋板為此具有壓入孔。此夕卜，蓋板9與接觸片5和進(jìn)而與半導(dǎo)體芯片I的第一負(fù)載接口 11導(dǎo)電連接。只要其負(fù)載接口 11通過粘合線4粘合到第二凸肩52上。由此，該第一負(fù)載接口 11連接到導(dǎo)體面82上，該導(dǎo)體面又與輔助接口 74導(dǎo)電連接，其在側(cè)面引導(dǎo)穿過殼體側(cè)壁7。
[0072]在輔助接口 74和控制接口 73之間可以施加用于控制半導(dǎo)體模塊100的控制電壓。在輔助接口 74上分別存在基準(zhǔn)電位，參考該基準(zhǔn)電位可以控制連接到控制接口 73上的半導(dǎo)體芯片I。通過觸針91的對稱構(gòu)造和中央布置，在半導(dǎo)體模塊100運(yùn)行時大多數(shù)時候在不同的連接到接觸片5上的負(fù)載接口 11之間存在非常小的的電位偏移。這種電位偏移可以通過在下接觸件31和上接觸件32之間的強(qiáng)電流限制。當(dāng)前僅非常小的電位偏移引起的是，只要連接到接觸片5上的半導(dǎo)體芯片I具有相同類型或至少顯示出相同的開關(guān)特性，其就基本上同步地被接通或斷開。
[0073]另一個可替換的或補(bǔ)充的用于提高爆炸安全性的措施同樣在根據(jù)圖5的半導(dǎo)體模塊100上示出。該措施在于提供了充氣的空腔33，在該空腔中可以通過膨脹分解在爆炸時產(chǎn)生的壓力。氣體例如可以是空氣。在所示出的布置中，空腔33位于蓋板9和上接觸件32之間。在爆炸的情況下，在下接觸件31和蓋板9之間的區(qū)域中的壓力升高，由此，蓋板9在朝向上接觸件32的方向上彎曲，并且空腔33的容積減小。在此，通過爆炸引起的壓力上升被限制。空腔33的容積可在完全設(shè)置在殼體框架7上的上接觸件32時測定，該容積可以是至少10cm3。
[0074]根據(jù)一個可替換的、例如在圖6中示出的設(shè)計(jì)方案，也可以省去單獨(dú)的底板10。在這種情況下，下接觸件31承擔(dān)了底板10的所有上述功能。此外，根據(jù)圖6的布置和根據(jù)圖5的布置相同。
[0075]如進(jìn)一步在圖7中示出地，蓋板9可以，不取決于它是導(dǎo)電的還是電絕緣的，以及不取決于半導(dǎo)體模塊100的其余的設(shè)計(jì)方案，備選地具有機(jī)械預(yù)應(yīng)力，通過該預(yù)應(yīng)力在朝向下接觸件31的方向上擠壓防爆劑62，從而避免在防爆劑62中形成較大的空腔。為了產(chǎn)生這種預(yù)應(yīng)力，蓋板9可以設(shè)計(jì)為在朝向下接觸件31的方向上凸出彎曲的板狀件。此外，這種凸出地預(yù)緊的蓋板9可以在粘合線4的線爆炸的情況下在朝向上接觸件32的方向上彎曲，并且因此減少所產(chǎn)生的過壓。具有預(yù)應(yīng)力的蓋板9當(dāng)然也可以在所有半導(dǎo)體模塊100中和底板10 —起使用，特別如前面根據(jù)圖1A至5所說明地。
[0076]在半導(dǎo)體模塊100的過載情況下不損壞第一負(fù)載接口 11，而是對此取代地粘合到第一負(fù)載接口 11上的粘合線4，為了避免這種情況，第一負(fù)載接口 11可以設(shè)計(jì)為厚金屬化物和/或由銅或銅合金制成。為此，半導(dǎo)體芯片I的第一負(fù)載接口 11可以具有至少為5 μ m
的厚度。
[0077]相對地，粘合線4可以由具有高熔點(diǎn)的材料制成，例如由銅、銅合金、銀或銀合金制成，使得在半導(dǎo)體模塊100的過載情況下產(chǎn)生的能量的一大部分被消耗用于蒸發(fā)粘合線材料。當(dāng)然也可以將鋁或鋁合金用作為粘合線4的材料。
[0078]在所有前面說明的半導(dǎo)體模塊100中，第一接觸件31和/或第二接觸件32由導(dǎo)電良好的材料制成，例如完全或至少99重量百分比由銅或鋁的制成，或者完全或至少99重量百分比由金屬基復(fù)合材料(MMC)制成。對于合適的金屬基復(fù)合材料的例子有:鋁-硅-碳化物(AlSiC)、銅-硅-碳化物(CuS i C )、鋁-碳化物(Al C )、銅-鑰(CuMo )、鎂-硅-碳化物(MgSiC)和銅-鎢(CuW)。除了金屬基復(fù)合材料之外，通常也作為特殊形式的合適的還有金屬灌注的陶瓷、即多孔陶瓷，在其孔中完全或部分地注入液態(tài)金屬，并且隨后冷卻到其熔點(diǎn)以下。該金屬可以例如是鋁、鋁合金、銅或銅合金。作為陶瓷合適的例如有氧化鋁(A1203)或其它陶瓷。利用這種金屬灌注的陶瓷同樣可以制作具有非常低的熱膨脹系數(shù)的接觸件31,32ο
[0079]如果半導(dǎo)體模塊100不具有底板10，則特別有利的是，應(yīng)用具有低線性熱膨脹系數(shù)的下接觸件31，也就是說其具有明顯小于17ppm/K、優(yōu)選地小于10ppm/K的線性熱膨脹系數(shù)，正如它可以利用所述的MMC材料或金屬灌注的陶瓷實(shí)現(xiàn)得那樣。
[0080]為了實(shí)現(xiàn)在上接觸件32之間的特別良好的電接觸，接觸片5的第一凸肩51可以設(shè)計(jì)為彈簧，使得在上接觸件32未設(shè)置在殼體框架7上時，在第一凸肩51和殼體框架7之間保留了彈簧行程，從而第一凸肩51在上接觸件32被安裝在殼體框架7上時被克服彈簧力在朝向殼體框架7的方向上壓緊。圖8舉例示出了這種設(shè)計(jì)方案。在安裝了接觸件32之后，第一凸肩51可以完全貼靠在殼體框架7上，如其在圖5至7中示出地那樣。為了實(shí)現(xiàn)充分的彈簧效果，有利的是，接觸片5由合適的彈簧材料制成，例如CuFe2P或CuZr。
[0081]如進(jìn)一步根據(jù)圖9舉例說明地，可以按照前面說明的原則也將兩個或多個半導(dǎo)體模塊100，100’串聯(lián)，其中有利的是，第一半導(dǎo)體模塊100的下接觸件31和第二半導(dǎo)體模塊100’的上接觸件32’相同。在圖9中示出的全部的帶有省略號的參考標(biāo)號和在圖1A至7中不出的沒有省略號的相同的參考標(biāo)號一樣表不同樣的兀件。省略號僅表明，它在此是指第二半導(dǎo)體模塊100’的組件。第一半導(dǎo)體模塊100和第二半導(dǎo)體模塊100’在此分別-彼此獨(dú)立地-按照前面說明的原理構(gòu)造。
[0082]不取決于第一凸肩51是否彈性地設(shè)計(jì)，第一凸肩51和上接觸件32的、在安裝接觸件32時進(jìn)行接觸的區(qū)域都分別具有薄金屬化物，以便改進(jìn)接觸。合適的金屬化物組合例如是銀石墨AgC，其帶有從3原子百分比到5原子百分比的石墨成分，并在另一側(cè)面上是帶有從3原子百分比到7原子百分比的石墨成分的AgCu3或CuC。但也可以考慮AgPdl0..30，PdNil0..30，Ni硬化的鋁層和其它的。在此，上接觸件32的金屬化物和第一凸肩51的金屬化物可以由所述材料的相同的或任意組合組成。
[0083] 當(dāng)前在具有圓形的平面圖的半導(dǎo)體模塊100的例子中說明了本發(fā)明。原則上然而本發(fā)明也可以利用任意其它的平面圖實(shí)現(xiàn)。作為對此的例子，圖10和11示出了半導(dǎo)體模塊100的俯視圖，它們具有基本上為矩形的平面圖，使得半導(dǎo)體芯片I可以特別容易地成多列和/或多行布置。該視圖相應(yīng)于根據(jù)圖2的視圖。在圖10和11中也沒有示出上接觸件32和填料61。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體模塊,包括: 導(dǎo)電的下接觸件(31)和在垂直方向(V )上與所述下接觸件間隔開的、導(dǎo)電的上接觸件(32)； 數(shù)量為N ^ I的半導(dǎo)體芯片(I)，其中每個所述半導(dǎo)體芯片: -具有第一負(fù)載接口(11)和第二負(fù)載接口(12)； -利用所述半導(dǎo)體芯片的所述第二負(fù)載接口(12)與所述下接觸件(31)導(dǎo)電連接；和-借助于至少一個在所述第一負(fù)載接口(11)上粘合的粘合線(4)與所述上接觸件(32)導(dǎo)電連接； 防爆劑(62)，所述防爆劑布置在所述第一負(fù)載接口(11)和所述上接觸件(32)之間，并且所述粘合線(4)中的每個粘合線超過所述粘合線長度的至少80%或至少90%埋入所述防爆劑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述防爆劑(62)的熔點(diǎn)至少為1000°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述防爆劑(62)具有粒料或者設(shè)計(jì)為粒料。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，具有由填料(61)或聚酰亞胺(63)組成的覆蓋層(61，63)，所述覆蓋層在所述半導(dǎo)體芯片(I)中的每個半導(dǎo)體芯片的上方從所述半導(dǎo)體芯片的第一負(fù)載接口(11)在朝向所述上接觸件(32)的方向上延伸，并且所述覆蓋層在此處具有厚度(d61，d63)，所述厚度最大為所有的在所述第一負(fù)載接口(11)上粘合的所述粘合線(4)的最大額定直徑的三倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述覆蓋層(61，63)具有的穿透度小于30。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述防爆劑(62)通過所述填料(61)和/或通過所述覆蓋層(61，63)與所述半導(dǎo)體芯片(I)中的每個半導(dǎo)體芯片間隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，具有導(dǎo)電的、金屬的覆蓋層(65)，所述覆蓋層借助于導(dǎo)電的連接層(66)安置在所述第一負(fù)載接口(11)的、背對所述第二負(fù)載接口( 12)的側(cè)面上，并且通過所述連接層(66)形狀配合地并且與所述第一負(fù)載接口(11)導(dǎo)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體模塊，其中金屬的所述覆蓋層(65)具有鑰或者由鑰制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體模塊，其中金屬的所述覆蓋層(65)具有彼此連續(xù)布置的第一金屬次層(651)、第二金屬次層(652)和第三金屬次層(653),其中，所述第二金屬次層(652)布置在所述第一金屬次層(651)和所述第三金屬次層(653)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述第一金屬次層(651)和所述第三金屬次層(653)具有相同材料或由相同材料制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中金屬的所述覆蓋層(65)具有在從0.2mm至2.0mm的范圍中的厚度(d65)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體模塊，其中金屬的所述覆蓋層(65)具有銅或由銅制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體模塊，其中金屬的所述覆蓋層(65)具有在從0.1mm至0.5mm的范圍中的厚度(d65)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述防爆劑(62)直接貼靠在金屬的所述覆蓋層(65)的、背對所述第二負(fù)載接口(12)的側(cè)面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求7至14中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述連接層(66) 直接鄰接于所述覆蓋層(65);和 直接鄰接于所述第一負(fù)載接口(11);和 設(shè)計(jì)為焊接層，或者設(shè)計(jì)為具有燒結(jié)的金屬粉末的層。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述第一負(fù)載接口(11)設(shè)計(jì)為金屬化層，所述金屬化層具有鋁或銅，或由鋁或銅制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述第一負(fù)載接口(11)具有在從7μm至ΙΟΟμ--的范圍中、或在從ΙΟμ--至40μπι的范圍中的厚度(dll)。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，具有設(shè)計(jì)為封閉環(huán)的殼體側(cè)壁(7)，所述殼體側(cè)壁 在垂直方向(V)上從所述下接觸件(31)延伸至所述上接觸件(32)； 在所述殼體側(cè)壁面向所述下接觸件(31)的側(cè)面上具有下突起部(71)，所述下突起部嚙合到所述下接觸件(31)的第一凹槽(310)中；和/或 在所述殼體側(cè)壁面向所述上接觸件(32)的側(cè)面上具有上突起部(72)，所述上突起部嚙合到所述上接觸件(32)的第二凹槽(320)中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體模塊，其中 所述下突起部(71)、所述上突起部(72)、所述第一凹槽(310)和所述第二凹槽(320)分別設(shè)計(jì)為封閉環(huán)； 所述下突起部(71)在所述下突起部的整個圓周上嚙合到所述第一凹槽(310)中；和 所述上突起部(72)在所述下突起部的整個圓周上嚙合到所述第二凹槽(320)中。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述殼體側(cè)壁(7)具有至少為5mm的平均厚度，其中垂直于所述垂直方向(V)測量所述厚度。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，具有設(shè)計(jì)為階梯形的、導(dǎo)電的接觸片(5)，所述接觸片具有第一凸肩(51)和第二凸肩(52)，其中所述粘合線(4)中的每個粘合線粘合在所述第二凸肩(52)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述第一凸肩(51)直接接觸所述上接觸件(32)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述第一凸肩(51)設(shè)計(jì)為環(huán)，并且在所述第一凸肩的整個圓周上直接接觸所述上接觸件(32)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至24中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述接觸片(5)具有多個彼此隔開的次片(55)，所述次片相互導(dǎo)電連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求21至24中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述粘合線(4)中的每個粘合線僅粘合在所述半導(dǎo)體芯片(I)的上負(fù)載接口(11)上和所述接觸片(5)上。
26.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中在所述第二凸肩(52)和所述半導(dǎo)體芯片(I)中的每個半導(dǎo)體芯片的所述第一負(fù)載接口(11)之間的間距小于25mm。
27.根據(jù)權(quán)利要求21至26中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，具有蓋板(9)，所述蓋板布置在所述防爆劑(62)和所述上接觸件(32)之間，并且與所述接觸片(5)這樣密封地封閉，即在所述蓋板(9)和所述接觸片(5)之間未保留對于所述防爆劑(62)能透過的間隙。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述蓋板(9)是導(dǎo)電的，所述蓋板與所述接觸片(5 )導(dǎo)電連接，并且在所述上接觸件(32 )和所述下接觸件(31)之間引導(dǎo)穿過殼體側(cè)壁(7)，以及在所述半導(dǎo)體模塊(100)的所述外側(cè)上作為外部的連接觸點(diǎn)(34)存在。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中所述蓋板(9)在朝向所述下接觸件(31)的方向上凸出地彎曲并且由此預(yù)張緊，即在所述下接觸件(31)的方向上將壓緊力施加到所述防爆劑(62)上。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體模塊，其中在所述蓋板(9)和所述上接觸件(32)之間設(shè)計(jì)有至少為IOcm3的空腔(33)。
31.一種多重半導(dǎo)體模塊，具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)設(shè)計(jì)的第一半導(dǎo)體模塊(IOOb)和根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)設(shè)計(jì)的第二半導(dǎo)體模塊(100’)，其中所述第一半導(dǎo)體模塊(100)的所述下接觸件(31)和所述第二半導(dǎo)體模塊(100’ )的所述上接觸件(32’)相同。`
【文檔編號】H01L23/00GK103531544SQ201310275261
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】奧拉夫·霍爾費(fèi)爾德, 吉多·伯尼希, 烏韋·詹森 申請人:英飛凌科技股份有限公司