[發(fā)明專利]功率半導(dǎo)體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210153450.5
• 申請(qǐng)日: 2012-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN102790043A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐拉夫·茲施昌;安德斯·拉施克·恩德斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: IXYS半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L25/07
• 分類號(hào): H01L25/07
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所 11326
• 代理人: 李宓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶有外殼以及功率和控制連接器的功率半導(dǎo)體。

背景技術(shù)

上述功率半導(dǎo)體，例如已知的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)器件，應(yīng)用于例如不同的電氣工程領(lǐng)域，如電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制器。

由EP0513410B1和DE19646396C2已知一種功率半導(dǎo)體模塊，其均具有電絕緣基質(zhì)，上面設(shè)置有帶有功率半導(dǎo)體元器件的電路布線。該基質(zhì)構(gòu)成塑料外殼的基底，該塑料外殼包圍電路布線。半導(dǎo)體元器件的借助電路布線相連通的電氣功率連接器通過外殼向外延伸。為保護(hù)電路布線，外殼以澆鑄材料填充。外殼上的固定點(diǎn)用來擰緊帶有散熱器的模塊。

EP1976358B1描述了一種功率半導(dǎo)體，其具有由絕緣的陶制基質(zhì)構(gòu)成的承載板，該承載板構(gòu)成外殼的基底。該承載板的上面和底面上設(shè)有金屬層，其中上面的金屬層構(gòu)造得用來形成導(dǎo)電通路。借助該導(dǎo)電通路，功率半導(dǎo)體元器件與該半導(dǎo)體元器件的功率和控制連接器電連接。功率和控制連接器從外殼側(cè)面引出。功率半導(dǎo)體的功率和控制連接器被設(shè)置為表面安裝器件的連接器，該器件亦被稱為SMD(表面安裝器件)。該SMD器件被安裝在電路板上。

為保持用于電氣驅(qū)動(dòng)所需的絕緣距離，其用于在功率和控制連接器的位于外殼內(nèi)部的部段和承載板之間的電氣間隙和爬電距離，并用于在功率和控制連接器的位于外殼外部的部段和電路板之間的電氣間隙和爬電距離，功率和控制連接器被設(shè)置為，外殼內(nèi)部的連接器首先垂直于承載板伸出，然后穿過外殼外側(cè)向外，最后垂直伸向電路板。同時(shí)所有功率和控制連接器都具有相同的間隔。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種改善了技術(shù)特性的功率半導(dǎo)體。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)借助權(quán)利要求1中所述的特征得以解決。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。

根據(jù)本發(fā)明的功率半導(dǎo)體具有承載板，在該承載板上設(shè)有至少一個(gè)功率半導(dǎo)體元器件。該帶有至少一個(gè)功率半導(dǎo)體元器件的承載板至少部分被外殼包圍。借助該至少一個(gè)功率半導(dǎo)體元器件，功率和控制連接器電連接，并從外殼中引出。

根據(jù)本發(fā)明的功率半導(dǎo)體的特征在于，功率連接器在外殼的一個(gè)側(cè)面上設(shè)置成一排，同時(shí)控制連接器在外殼的另一個(gè)側(cè)面上設(shè)置為一排，其中并排的功率連接器之間的距離大于并排的控制連接器之間的距離。由于外殼兩側(cè)上的功率和控制連接器的特殊布局，特別是在有高電壓和強(qiáng)電流的使用中產(chǎn)生改善了的電氣特性，因?yàn)榕c已知的功率半導(dǎo)體相比，用于電氣間隙和爬電距離的絕緣距離更大。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，功率連接器具有大于控制連接器的橫截面，以便該功率半導(dǎo)體適用于接通強(qiáng)電流。

除功率和控制連接器的上述排列外，關(guān)鍵的電氣間隙和爬電距離通過連接器自身的特殊構(gòu)造來避免。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，功率和控制連接器具有從外殼的側(cè)面伸出的第一部段、從第一部段延伸到電路板的第二部段和從第二部段側(cè)向向外伸出的第三部段。特別是各部段均圍成一個(gè)拐角，約計(jì)90°。

承載板上可設(shè)置多個(gè)功率半導(dǎo)體元器件。特別優(yōu)選的實(shí)施方案為在承載板上設(shè)置兩個(gè)功率半導(dǎo)體元器件。同時(shí)該功率半導(dǎo)體元器件具有共同的設(shè)置在外殼的一面上的功率連接器，還具有分開的設(shè)置在外殼的另一面上的控制連接器。屬于第一個(gè)功率半導(dǎo)體元器件的控制連接器并排設(shè)置為外殼的第一個(gè)排，屬于第二個(gè)功率半導(dǎo)體元器件的控制連接器并排設(shè)置為第二個(gè)排。控制連接器的第一個(gè)排和第二個(gè)排之間的距離優(yōu)選大于第一個(gè)排和第二個(gè)排中相鄰的控制連接器之間的距離。借助該特殊的優(yōu)選布局，控制連接器被劃分為各組，其中每組連接器只分屬一個(gè)功率半導(dǎo)體。由此可以確保，不同組的控制連接器(它們?cè)陔妱?shì)方面可能彼此具有很大區(qū)別)以足夠的絕緣距離排列，而同一組中的控制連接器(它們?cè)谟呻妱?shì)方面可能彼此區(qū)別很小)則更緊密并排設(shè)置。控制連接器第一個(gè)排和第二個(gè)排之間的距離可以等于或者小于相鄰控制連接器間的距離。

功率半導(dǎo)體模塊是指何種元器件，對(duì)于本發(fā)明原則上并不重要。功率半導(dǎo)體模塊可以是例如IGBT器件，也可以是MOSFET或者其他已知的功率半導(dǎo)體元器件。

為在散熱器上實(shí)現(xiàn)安裝，載板面向散熱器的一面優(yōu)選與外殼齊平地封閉。

附圖說明

下面參照附圖詳細(xì)地說明了本發(fā)明的實(shí)施例。

圖1示出：根據(jù)本發(fā)明的功率半導(dǎo)體的實(shí)施例的后視透視圖；和

圖2示出：圖1所示功率半導(dǎo)體的俯視圖。

具體實(shí)施方式