[發明專利]具有開關裝置的功率半導體模塊以及包括該功率半導體模塊的布置

有效

• 申請號: 201510205721.0
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN105097716B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: C·克羅內達;B·陶舍爾;A·沃爾特;C·格布爾;H·科博拉
• 申請（專利權）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號: H01L23/10
• 分類號: H01L23/10;H01L23/36
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種功率半導體模塊(1)，其具有殼體(6)、 開關裝置(10)、 連接到所述殼體(6)的基板(2)、 布置于所述基板上的功率半導體組件(26)、 連接裝置(3)、 負載連接裝置(4)和壓力裝置(5)，所述壓力裝置(5)設計成使其相對于殼體(6)在基板(2)的法線方向上移動；

其中所述基板(2)具有第一通道開口(24)以及還具有彼此電絕緣的導體軌跡(22)，其中功率半導體組件(26)布置于導體軌跡(22)上，并且以內聚的方式連接到所述導體軌跡；

其中所述連接裝置(3)具有第一主表面和第二主表面(300，320)，并設計成具有導電薄膜(30，32)，并且其中所述開關裝置通過所述連接裝置(3)以內部電路相容的方式連接；

其中所述壓力裝置(5)具有壓力主體(50)，所述壓力主體(50)具有與第一通道開口(24)對準的第二通道開口(54)，還具有第一凹部(504)，壓力元件(52)布置成使其從所述凹部突出出來，其中所述壓力元件(52)施壓到所述連接裝置(3)的第二主表面(320)的一部分(322)上，并且在這種情況下，該部分(322)布置于沿著基板法線方向投影的功率半導體組件(26)的表面內，并且

其中第一通道開口和第二通道開口(24，54)設計成接納緊固器件(7)，所述緊固器件(7)設計成以壓配合的方式將功率半導體模塊(1)緊固到冷卻裝置(8)上。

2.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于所述殼體(6)具有與第一通道開口和第二通道開口(24，54)對準的第三通道開口(64)，其中第一和第二通道開口或所有通道開口都設計成接納緊固器件(7)。

3.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于所述連接裝置(3)設計成具有至少一個導電薄膜和至少一個電絕緣薄膜(30，31，32)的薄膜堆疊，其中所述導電薄膜(30，32)和絕緣薄膜(31)以交替的方式布置。

4.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于壓力主體(50)中的第一凹部(504)專門設計成從壓力主體(50)的面朝基板(2)的第一主表面(500)開始凹陷或者從具有切口的第一主表面(500)開始凹陷，所述切口通過壓力主體(50)通到第二主表面(502)，其中開口布置在此處。

5.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于殼體(6)或一個負載連接裝置(4)具有第一引導元件(608，408)，并且所述壓力裝置(5)具有第二引導元件(508)，其中這些第一和第二引導元件布置成彼此對應并且設計成允許壓力裝置(5)相對于殼體(6)以及所布置的負載連接裝置(4)只在基板(2)的法線方向上移動。

6.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于壓力主體(50)由耐高溫熱塑性材料制成，以及壓力元件(52)由硅橡膠制成。

7.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于，壓力主體(50)由聚苯硫醚制成，以及壓力元件(52)由液態硅酮制成。

8.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于壓力主體(50)在其第二主表面(502)上具有第二凹部(506)，所述第二凹部的底部形成輔助表面，并且其中具有與其它通道開口對準的另一通道開口的扁平金屬主體(56)布置于所述第二凹部(506)內。

9.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于連接裝置的第二主表面(320)的所述部分(322)的表面積占功率半導體組件(26)表面的至少20％。

10.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于，連接裝置的第二主表面(320)的所述部分(322)的表面積占功率半導體組件(26)表面的至少50％。

11.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于壓力主體(50)的橫向范圍與垂直范圍的比率是至少3：1。