[發(fā)明專利]帶有基礎(chǔ)模塊和連接模塊的功率半導(dǎo)體模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110302199.X
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102446867A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 克里斯蒂安·約布爾;湯姆斯·施托克邁爾;克里斯蒂安·克洛內(nèi)達
• 申請（專利權(quán)）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號: H01L23/049
• 分類號: H01L23/049;H01L25/18
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 車文;樊衛(wèi)民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明介紹了一種功率半導(dǎo)體模塊，該功率半導(dǎo)體模塊具有電絕緣的殼體以及布置在該殼體中地且電路適宜地連接的多個功率半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

這種功率半導(dǎo)體模塊例如由DE?102006034964B3所公知。該文獻公開了帶有兩個串行連接的、優(yōu)選構(gòu)造為晶閘管的功率半導(dǎo)體器件的功率半導(dǎo)體模塊，這些功率半導(dǎo)體器件電絕緣地布置在基板上。借助兩個連接部元件，這些功率半導(dǎo)體器件與外部接觸元件連接。連接元件一方面構(gòu)成功率半導(dǎo)體器件的內(nèi)部的電連接，并且另一方面用作其它的外部接觸元件。在這種情況下，接觸元件與功率半導(dǎo)體器件的模塊內(nèi)部連接構(gòu)造為力鎖合連接，并且為此每個功率半導(dǎo)體器件具有特有的壓力裝置。

這種功率半導(dǎo)體器件的缺點是復(fù)雜的制造方法，在該制造方法中，大量單個部件必須一個接一個地連接到功率半導(dǎo)體模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于如下任務(wù)，即，介紹一種模塊化構(gòu)成的功率半導(dǎo)體模塊和所屬的簡化的制造方法，其中，預(yù)制的模塊可以相對彼此地布置，并且額外地可以簡單地實現(xiàn)功率半導(dǎo)體模塊的各種內(nèi)部的電路變化方案。

該任務(wù)依據(jù)本發(fā)明通過依據(jù)權(quán)利要求1的功率半導(dǎo)體模塊以及通過帶有權(quán)利要求6的特征的方法來解決。優(yōu)選實施方式在各個從屬權(quán)利要求中進行介紹。

本發(fā)明的出發(fā)點是構(gòu)造一種功率半導(dǎo)體模塊，該功率半導(dǎo)體模塊具有：電絕緣的殼體、基板和用于功率半導(dǎo)體模塊的功率半導(dǎo)體器件的電路適宜的外部連接的外部接觸元件。在這種情況下，依據(jù)本發(fā)明的功率半導(dǎo)體模塊具有兩個基本的分模塊，即基礎(chǔ)模塊和連接模塊，其中，基礎(chǔ)模塊本身作為基本部件具有至少兩個半導(dǎo)體組件。用于功率半導(dǎo)體模塊的所屬的依據(jù)本發(fā)明的制造方法在下文中與功率半導(dǎo)體模塊本身一起介紹。

在這種情況下，每個半導(dǎo)體組件都具有第一導(dǎo)電元件、至少一個布置在第一導(dǎo)電元件上的功率半導(dǎo)體器件以及一個用于接觸第一導(dǎo)電元件的第一接觸裝置和一個或者各一個用于接觸功率半導(dǎo)體器件的第二接觸裝置。由此，導(dǎo)電元件用于功率半導(dǎo)體器件的第一接觸面的電連接，并且借助第一接觸裝置用于其在功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)部的其它電連接。第二接觸裝置間接或者直接地與布置在與功率半導(dǎo)體器件的與第一接觸面對置的主面上的第二接觸面連接。為了間接接觸，可以在這些接觸面上、在這些接觸面和第二接觸元件之間再設(shè)置額外的、優(yōu)選呈盤形的導(dǎo)電元件。

在設(shè)計為圓形的功率半導(dǎo)體器件中有利的是，第一連接裝置構(gòu)造為空心圓柱體，該連接裝置在某個區(qū)段中圍住功率半導(dǎo)體器件。同樣有利的是，第二接觸裝置構(gòu)造為圓柱體或者構(gòu)造為空心圓柱體。特別在可控制的功率半導(dǎo)體器件中，作為空心圓柱體的構(gòu)造方式特別有利，因為這樣可以例如借助接觸彈簧來接觸經(jīng)常居中地布置在功率半導(dǎo)體器件上的控制連接部。不言而喻地，必須保持不同電位的在電方面必要的絕緣間距，這可以在制造方法范疇中例如通過布置凝膠狀的絕緣材料來實現(xiàn)。

在功率半導(dǎo)體模塊的依據(jù)本發(fā)明的制造方法的范疇中，構(gòu)造這種半導(dǎo)體組件是基本的方法步驟。在這種情況下優(yōu)選的是，將在熱方面或者電方面特別要求的連接構(gòu)造為加壓燒結(jié)連接。尤其優(yōu)選的是，將所有半導(dǎo)體組件的導(dǎo)電連接構(gòu)造為加壓燒結(jié)連接。

半導(dǎo)體組件在制造方法的范疇中布置在基板上，其中，在基板和各個半導(dǎo)體組件的導(dǎo)電元件之間設(shè)置有共同的絕緣裝置，或者給每個半導(dǎo)體組件設(shè)置一個絕緣裝置。所述絕緣裝置用于相對基板電絕緣，由此，該基板在應(yīng)用功率半導(dǎo)體模塊時可以持續(xù)地處在某個基本電位上。

在基板和必要時每個絕緣裝置之間的優(yōu)選可用的連接同樣地可如同用于半導(dǎo)體組件的絕緣裝置的連接那樣構(gòu)造為粘接。

作為替代地或者額外地可優(yōu)選的是，基礎(chǔ)模塊此外具有基礎(chǔ)殼體，該基礎(chǔ)殼體構(gòu)造為框架式的，并且具有用于布置半導(dǎo)體組件或者半導(dǎo)體組件的部分的定位機構(gòu)。這種定位機構(gòu)可以例如在該制造方法的范疇中構(gòu)造為引導(dǎo)元件以及構(gòu)造為用于半導(dǎo)體組件與基礎(chǔ)殼體的插塞式止動連接的止動凸起部。

連接模塊本身具有絕緣材料成型體和至少一個內(nèi)部連接裝置。該至少一個連接裝置用于兩個半導(dǎo)體組件的電路適宜的連接，準(zhǔn)確地說是用于兩個半導(dǎo)體組件的負載連接，而不是兩個半導(dǎo)體組件的控制連接。在這種情況下，取決于待實現(xiàn)的電路變化方案地，示例性地構(gòu)造了在兩個半導(dǎo)體組件的在第一連接裝置之間的或者第二連接裝置之間的連接。同樣可行的是，構(gòu)造在不同半導(dǎo)體組件的第一和第二連接裝置之間的連接。

由此，可以在基礎(chǔ)模塊的相同設(shè)計方案中，僅通過改變的連接模塊而不同地構(gòu)造功率半導(dǎo)體模塊的內(nèi)部電路變化方案。