本發(fā)明描述了一種功率半導(dǎo)體模塊，所述功率半導(dǎo)體模塊具有第一襯底和鄰近所述第一襯底布置的電絕緣成形體，其中，所述第一襯底具有電絕緣基體和第一導(dǎo)體軌道以及在所述電絕緣基體上彼此間隔開布置的多個(gè)另外的導(dǎo)體軌道，其中導(dǎo)電體布置在一個(gè)導(dǎo)體軌道上并且通過第一接觸區(qū)域以導(dǎo)電方式連接到所述第一導(dǎo)體軌道的第一接觸部。本發(fā)明還描述了一種用于生產(chǎn)這種功率半導(dǎo)體模塊的方法。

背景技術(shù)：

1、de?10?2005?030?247a1公開了一種功率半導(dǎo)體模塊，該功率半導(dǎo)體模塊具有殼體、通向外部的端子元件、布置在殼體內(nèi)部的電絕緣襯底，該電絕緣襯底又由絕緣材料體以及在其背對基板的第一主區(qū)域上的彼此電絕緣的多個(gè)金屬連接路徑組成。在這些金屬連接路徑上，存在功率半導(dǎo)體部件，在功率半導(dǎo)體部件之間或在功率半導(dǎo)體部件和導(dǎo)體軌道之間具有連接元件。這些連接元件被形成為至少一個(gè)成形金屬體，其中該至少一個(gè)成形金屬體被布置在功率半導(dǎo)體部件上方并且在至少一側(cè)上懸置于它之上。成形金屬體具有與功率半導(dǎo)體部件的第一支撐點(diǎn)，其中這些支撐點(diǎn)的總面積小于功率半導(dǎo)體部件的覆蓋面積的一半。第二支撐點(diǎn)形成與所述導(dǎo)體軌道的連接。

2、de?10?2014?102?018b3公開了具有內(nèi)部負(fù)載和輔助連接裝置的功率半導(dǎo)體模塊，其中上述輔助連接裝置形成為線結(jié)合連接。襯底具有多個(gè)負(fù)載和輔助電勢區(qū)域，其中在第一負(fù)載電勢區(qū)域上布置有形成為串聯(lián)布置的多個(gè)可控功率區(qū)段開關(guān)的斷路器。功率區(qū)段開關(guān)具有由多個(gè)負(fù)載結(jié)合線組成的負(fù)載結(jié)合連接，其具有第二負(fù)載電勢區(qū)域，其中在第二負(fù)載電勢區(qū)域上布置有第一結(jié)合腳，并且在功率區(qū)段開關(guān)的接觸區(qū)域上布置有相應(yīng)的負(fù)載結(jié)合線的相鄰的第二結(jié)合腳。通過以下a)、b)和c)獲得均勻且低電感的配置，其中a)使將兩個(gè)指定的輔助電勢區(qū)域彼此電連接的控制結(jié)合線和電連接到負(fù)載電勢區(qū)域中的僅一個(gè)負(fù)載電勢區(qū)域的并聯(lián)結(jié)合線與該控制結(jié)合線并聯(lián)布置；b)未布置在串聯(lián)布置的中間的功率區(qū)段開關(guān)的所指定的負(fù)載結(jié)合線中的大部分負(fù)載結(jié)合線(優(yōu)選地是全部負(fù)載結(jié)合線)的相應(yīng)的第一結(jié)合腳被布置為從垂直于相應(yīng)的功率區(qū)段開關(guān)的邊緣的所指定的結(jié)合線的直線路線朝向串聯(lián)布置的功率區(qū)段開關(guān)的中間偏移；c)第二負(fù)載電勢區(qū)域具有電流流動(dòng)方向，并且負(fù)載結(jié)合線的那些結(jié)合線部的長度在電流流動(dòng)方向上從一個(gè)功率區(qū)段開關(guān)的第一結(jié)合腳向鄰近于該功率區(qū)段開關(guān)的下一個(gè)功率區(qū)段開關(guān)的下一個(gè)第二結(jié)合腳增加。

3、在了解所提及的情況的情形下，本發(fā)明基于以下目的，即：提供具有襯底和導(dǎo)電體的功率半導(dǎo)體模塊，這提高了襯底的導(dǎo)體軌道的載流能力，同時(shí)簡化了功率半導(dǎo)體模塊的生產(chǎn)工藝。

4、根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種功率半導(dǎo)體模塊來實(shí)現(xiàn)，所述功率半導(dǎo)體模塊具有第一襯底和與所述第一襯底相鄰、優(yōu)選地是在橫向上相鄰布置的電絕緣成形體，其中所述第一襯底具有電絕緣基體和第一導(dǎo)體軌道以及在所述電絕緣基體上彼此間隔開布置的多個(gè)另外的導(dǎo)體軌道，其中導(dǎo)電體布置在所述第一導(dǎo)體軌道上并且通過第一接觸區(qū)域以導(dǎo)電方式連接到所述第一導(dǎo)體軌道的第一接觸部，并且其中所述導(dǎo)電體具有導(dǎo)電部和保持部，所述導(dǎo)電部和保持部優(yōu)選地是一體形成的，所述保持部的保持裝置連接到所述成形體的容座。

5、導(dǎo)電體被設(shè)計(jì)并且旨在通過導(dǎo)電部并且在功率半導(dǎo)體模塊的操作中傳導(dǎo)電流，優(yōu)選地是將電流從第一接觸區(qū)域傳導(dǎo)到另一接觸區(qū)域。

6、可以特別有利的是，第二襯底具有電絕緣基體和第二導(dǎo)體軌道以及在該電絕緣基體上彼此間隔開布置的多個(gè)另外的導(dǎo)體軌道，其中導(dǎo)電體的第二接觸區(qū)域以導(dǎo)電方式連接到第二導(dǎo)體軌道的第二接觸部，并且其中第二襯底沿著成形體布置在第一襯底旁邊。

7、特別優(yōu)選的是，導(dǎo)電體形成為成形金屬體，優(yōu)選形成為銅制成形金屬體。

8、原則上，優(yōu)選的是，導(dǎo)電體的第一接觸區(qū)域和導(dǎo)電體的第二接觸區(qū)域(如果存在的第二接觸區(qū)域的話)通過材料結(jié)合(優(yōu)選地是通過焊接、燒結(jié)或釬焊連接)以導(dǎo)電方式連接到所指定的導(dǎo)體軌道。

9、還優(yōu)選的是，通過材料結(jié)合，特別是通過粘合連接，或通過力配合，優(yōu)選地是通過卡扣連接，或通過形狀配合，優(yōu)選地是通過優(yōu)選的熱誘導(dǎo)壓接連接，或在通過注塑工藝生產(chǎn)成形體的過程中，將保持部連接到容座。

10、原則上，有利的是，導(dǎo)電體的導(dǎo)電部而不是導(dǎo)電體的保持部旨在有助于在操作中在功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)傳導(dǎo)電流。

11、可以有利的是，導(dǎo)電體(優(yōu)選其導(dǎo)電部)具有弧形部。這里有利的是，保持部在弧形部的區(qū)域中在橫向上遠(yuǎn)離地突出。還有利的是，弧形部布置在第一導(dǎo)體軌道和第二導(dǎo)體軌道(如果存在第二導(dǎo)體軌道的話)之間。

12、還優(yōu)選的是，成形體形成為塑料成形體。

13、還可以優(yōu)選的是，成形體形成為類似于圍繞第一襯底的框架，或者如果存在兩個(gè)襯底的話，形成為圍繞兩個(gè)襯底的框架。

14、而且，成形體可以形成為功率半導(dǎo)體模塊的殼體的一部分。

15、本發(fā)明的目的還通過一種用于制造如上所述的功率半導(dǎo)體模塊的方法來實(shí)現(xiàn)，所述方法具有以下的步驟，步驟順序?yàn)閍-b-c-d或b-a-c-d：

16、a)將第一襯底布置成在橫向上鄰近于電絕緣成形體，其中所述第一襯底具有電絕緣基體和第一導(dǎo)體軌道以及在所述電絕緣基體上彼此間隔開布置的多個(gè)另外的導(dǎo)體軌道；

17、b)布置帶有保持部的導(dǎo)電體，其中，所述保持部的保持裝置連接到所述成形體的容座；

18、c)將所述導(dǎo)電體的第一接觸區(qū)域布置在所述第一導(dǎo)體軌道的第一接觸部上；

19、d)將所述第一接觸部連接到所述第一接觸區(qū)域。

20、這里可以有利的是，在方法步驟a)中，第二襯底被布置成在第一襯底旁邊并且還在橫向上鄰近于電絕緣成形體布置，其中第二襯底具有電絕緣基體和第二導(dǎo)體軌道以及在該電絕緣基體上彼此間隔開布置的多個(gè)另外的導(dǎo)體軌道。

21、在這種情況下，還可以有利的是，通過材料結(jié)合，特別是通過粘合連接，或通過力配合，優(yōu)選地是通過卡扣連接，或通過形狀配合，優(yōu)選地是通過優(yōu)選的熱誘導(dǎo)壓接連接，將保持部連接到容座。

22、在此，還可以有利的是，在方法步驟c)中，導(dǎo)電體的第二接觸區(qū)域位于第二導(dǎo)體軌道的第二接觸部上?？梢詢?yōu)選的是，在方法步驟d)中，第二接觸部連接到第二接觸區(qū)域。

23、可以優(yōu)選的是，接觸部與接觸區(qū)域的連接(如果存在并被指定的話)通過摩擦焊接、激光焊接、燒結(jié)或釬焊連接形成。

24、當(dāng)然，除非明確排除或本身排除，或者與本發(fā)明的構(gòu)思沖突，否則分別以單數(shù)形式提及的特征或特征組，例如導(dǎo)電體，也可以以復(fù)數(shù)形式存在于根據(jù)本發(fā)明的功率半導(dǎo)體模塊中。

25、不言而喻，本發(fā)明的各種配置(不管這些配置是結(jié)合功率半導(dǎo)體模塊還是結(jié)合方法被提及)都可以單獨(dú)地或以任何組合來實(shí)現(xiàn)，以便實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。特別地是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，上面和下面提到和解釋的特征不僅可以按照規(guī)定的組合使用，而且可以按照其它組合使用或單獨(dú)使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.功率半導(dǎo)體模塊(1)，具有第一襯底(2)和電絕緣成形體(3)，其中所述電絕緣成形體(3)與所述第一襯底(2)相鄰布置、優(yōu)選在橫向上相鄰布置，其中，所述第一襯底(2)具有電絕緣基體(20)，以及

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，所述導(dǎo)電體(4)形成為成形金屬體，優(yōu)選形成為銅制成形金屬體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，

12.根據(jù)權(quán)利要求1-2中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，所述成形體(3)形成為所述功率半導(dǎo)體模塊(1)的殼體的一部分。

13.一種用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1-12中的一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊(1)的方法，所述方法具有以下的步驟，步驟順序?yàn)閍-b-c-d或b-a-c-d：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，

16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，

18.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種具有導(dǎo)電體的功率半導(dǎo)體模塊及其生產(chǎn)方法，所述功率半導(dǎo)體模塊具有第一襯底和電絕緣成形體，所述電絕緣成形體與所述第一襯底相鄰布置、優(yōu)選地是在橫向上相鄰布置，其中，所述第一襯底具有電絕緣基體和第一導(dǎo)體軌道以及在所述電絕緣基體上彼此間隔開布置的多個(gè)另外的導(dǎo)體軌道，其中導(dǎo)電體布置在第一導(dǎo)體軌道上并且通過第一接觸區(qū)域以導(dǎo)電方式連接到所述第一導(dǎo)體軌道的第一接觸部，并且其中，所述導(dǎo)電體具有導(dǎo)電部和保持部，所述保持部的保持裝置連接到所述成形體的容座。

技術(shù)研發(fā)人員：愛德華·法勒,彼得·貝克達(dá)爾,德米特里·沙波施尼科夫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：賽米控電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26