[发明专利]功率半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及功率半导体装置，具体地说，涉及功率半导体模块。

背景技术

功率半导体模块特别用于切换高电流和高电压。但是，模块和到 模块的连接中的寄生电感会由于高电流或高电压的快速切换而导致 功率损失，并生成不必要的过压。

发明内容

本文提供了一种功率半导体装置，它包括功率半导体芯片，而功 率半导体芯片电连接到具有至少两个插头类元件的一组插头类元件， 功率半导体芯片还包括金属片带状线(sheet metal strip line)，金属片 带状线具有接收第一组插头类元件的一组开口，其中，金属片带状线 中的这组开口和该组插头类元件建立了压入连接(可塑针脚(compliant pin)连接)，其中所述第一组插头类元件相互电连接。

还提供了一种功率半导体装置，包括具有至少一个图案化金属化 层(patterned metallization layer)的半导体衬底。该装置还包括功率半 导体芯片，该芯片设置在金属化层上，具有至少一个第一负载端子和 至少一个第二负载端子，第一负载端子连接到第一组插头类元件，并 且第二负载端子连接到第二组插头类元件。模块的其它电子组件包括 至少一个第一负载端子和至少一个第二负载端子，第一负载端子连接 到第三组插头类元件，第二负载端子连接到第四组插头类元件。第一 金属片带状线包括接收第一组插头类元件的第一组开口和接收第三 组插头类元件的第三组开口。第二金属片带状线包括接收第二组插头 类元件的第二组开口和接收第四组插头类元件的第四组开口。金属片 带状线中的开口和插头类元件建立了压入连接。金属片带状线平行设 置，使得金属片带状线中的相应电流以相反方向流动，其中所述第一 组插头类元件相互电连接。

组装功率半导体装置时，提供了电连接到功率半导体芯片的一组 插头类元件。此外，提供了金属片带状线，它包括适用于接收该组插 头类元件的一组开口。金属片带状线被定位为使得开口与插头类元件 对齐。金属片带状线被压嵌到插头类元件上，使得插头类元件穿入开 口中，由此建立了压入连接，其中所述一组插头类元件相互电连接。

本文所述功率半导体装置提供了到功率半导体模块且在模块内的 易于组装的低电感连接。

附图说明

参照以下附图和说明，可更好地理解本发明。图形中的组件不必 按比例画出，而强调的重点是示出本发明的原理。另外，在图形中， 类似的标号指定类似的部分。在图中：

图1是一个功率半导体装置的电路图，该半导体装置包括由整流 器模块建立的第一功率半导体模块和由半桥模块建立的第二功率半 导体模块，两个模块通过带状线连接到由DC连接电容器模块建立的 控制模块；

图2是一个功率半导体装置的电路图，该半导体装置包括由整流 器模块建立的第一功率半导体模块和由三相半桥模块建立的第二功 率半导体模块，两个模块通过带状线连接到由DC连接电容器模块、 控制单元和监视单元建立的控制模块；

图3a是一个功率半导体模块的垂直横截面视图，该半导体模块包 括功率端子和承载功率半导体芯片的多层衬底，功率端子通过连接片 电连接到功率半导体芯片；

图3b是图3a所示模块衬底上的顶视图；

图4是一个功率半导体装置和要连接到功率半导体模块的带状线 的透视图，其中，模块的所有功率半导体芯片设置在连接片的一侧；

图5a是相互电连接并沿直线设置的多个功率端子的顶视图；

图5b是相互电连接的多个功率端子顶视图，其中，直线包括到功 率端子，大于零的中距离；

图5c是相互电连接的多个功率端子的顶视图，其中，功率端子形 成为具有圆形横截面和顶部尖头的粗线；

图6是功率半导体装置和要连接到功率半导体模块的带状线的透 视图，其中，模块的功率半导体芯片设置在连接片的相对侧；

图7是功率半导体装置的横截面视图，半导体装置包括通过使用 带状线相互串联的两个相同功率半导体模块；

图8a是由半桥模块建立的功率半导体模块顶视图，其中，相互电 连接的功率端子沿直线设置；

图8b是图8a所示功率半导体模块沿线条B-B′的横截面视图；

图8c是图8a所示功率半导体模块沿线条C-C′的横截面视图；