[实用新型]电模块及电转换器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及包括两个衬底板和衬底板之间的一个或者多个半导体部件的电模块。此外，本实用新型涉及用于制造上述类型的电模块的方法。另外，本实用新型涉及电转换器装置。

背景技术

因为在相同的工作温度下双侧冷却电模块相比单侧冷却电模块允许施加更大的电流，所以双侧冷却电模块对于电源装置是个具有吸引力的概念。双侧冷却模块的其中一种可能设计是包括两个导电且导热的衬底板以及衬底板之间的一个或者多个半导体部件，这些部件以如下方式布置，即诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)的发射极和集电极或者二极管的阳极和阴极的半导体部件的干流端子直接联接(bond)到衬底板。除了提供电接触外，这些衬底板还具有与相关电源系统的散热器热接触的作用，并且它们一起构成了该电源系统的干流电路的一部分。由于半导体部件的电端子直接联接到导电和导热的衬底板，所以上述该类电模块的优点是在干流电路中不需要丝焊。

然而，仍需要丝焊来使得半导体部件的控制端子(诸如，IGBT的栅极)与相关电源系统的其它部件相接触，以便能够控制电模块。由于在操作中不需要会引发局部温度提高的大电流负载，所以丝焊是适合用于连接半导体部件的控制端子的技术。但是，存在和半导体部件的控制端子的丝焊相关的某些问题。

将半导体部件的干流端子联接到衬底板需要一定的温度，该温度会损坏控制端子的丝焊。这意味着必须在干流端子已经焊接到衬底板之后进行控制端子的丝焊。由于衬底板之间的间隙相对窄，使得在将干流端子联接到衬底板之后进行丝焊变得很复杂。此外，半导体部件的干流端子直接接附到导电衬底板。这意味着必须单独增加用于控制信号的最终 引线。这相对于单侧冷却电模块的区别在于用于控制信号的路径限定在用于半导体部件的DCB衬底(直接铜焊)上。

实用新型内容

因此，需要一种使连接到控制端子的丝焊连线更容易且更廉价的电模块。

根据本实用新型的第一方面，提供新的电模块。根据本实用新型的电模块包括：

第一导电衬底板，

第二导电衬底板，

第一和第二衬底板之间的一个或者多个半导体部件，其以以下方式布置，即每个半导体部件的第一干流端子联接到第一衬底板并且每个半导体部件的第二干流端子联接到第二衬底板，以及，

连接到半导体部件的控制端子的一个或者多个丝焊连线(wirebonds)，

其中第二衬底板具有位于其边缘上的一个或者多个切口或一个或者多个孔，用于提供到半导体部件的控制端子的通路，以利于形成丝焊连线到半导体部件的控制端子的连接。

第二衬底板的合适构形使得在半导体部件已经联接到第一和第二衬底板之后形成连接到控制端子的丝焊连线更容易并且更廉价。此外，由于第二衬底板的合适构形，第二衬底板的面积不需要大体小于第一衬底板的面积。因此，经由第二衬底板的冷却仍旧有效并且其在半导体部件周围得到充分均衡，从而不产生附加的温度应力。

根据本实用新型的第二方面，提供用于制造电模块的新方法。根据本实用新型的方法包括：

将一个或者多个半导体部件的第一干流端子联接到第一导电衬底板，

将一个或者多个半导体部件的第二干流端子联接到第二导电衬底板，并且随后，

将一个或者多个丝焊连线连接到半导体部件的控制端子，

其中第二衬底板具有位于其边缘上的一个或者多个切口或一个或者多个孔，用于提供到半导体部件的控制端子的通路，以利于形成丝焊连线到半导体部件的控制端子的连接。

根据本实用新型的第三方面，提供新的电转换器装置。该电转换器装置包括根据本实用新型的至少一个电模块。该电转换器装置可以例如是反相器、整流器和/或频率转换器。

在所附从属权利要求中描述了本实用新型的多个示例实施例。

结合附图阅读以下特定示例实施例的描述，可以更好地理解在结构、操作方法方面本实用新型的多个实施例以及其附加的目标和优点。

术语“包括”用在此处是开放性限制，并不排除也不要求未在此处记载的特征的存在。在从属权利要求中引用的特征除非明确指示否则可以相互自由组合。

本实用新型的电模块及电转换器装置具有以下优点：

1)更容易并且更廉价地在半导体部件已经联接到第一和第二衬底板之后形成连接到控制端子的丝焊连线；

2)第二衬底板的面积不需要比第一衬底板的面积小；

3)不产生附加的温度应力。

附图说明

现在参考以下附图结合例子详细解释本实用新型的示例实施例及其益处，其中：