[发明专利]半导体模块、半导体模块组件及半导体装置

说明书

本发明涉及半导体模块、半导体模块组件及半导体装置，其中的一种半导体模块，其包括多个导电顶板、导电基板、设置于导电基板上的多个半导体芯片、第一电源连接板、第二电源连接板及电绝缘外壳元件。多个半导体芯片分别与多个导电顶板接触；每个半导体芯片包括与导电基板电性耦合的第一电极及与对应导电顶板电性耦合的第二电极；第一电源连接板具有多个凸出部，多个凸出部分别与多个导电顶板电性接触。第二电源连接板与导电基板电性接触，电绝缘外壳元件用于将第一电源连接板及第二电源连接板结合在一起，该电绝缘外壳元件开设有至少一个开口。本发明还提供一种半导体模块组件及半导体装置。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种半导体模块、半导体模块组件及半导体装置。

背景技术

目前，大部分的石油和天然气开发是在深度为1000米的海域进行。由于渐增的能量需求，近海油气开发正移进更深水域，例如深度为3000米的海底。为了确保有效和安全的生产，电力变换器(power electronic converter)被安装在海底并且需要承受海底的高压力环境。

在目前的近海油气开发中，通常的做法是电力变换器被安装于能够承受处于一定深度的海域之水压力的容器内。然而，随着电力变换器的额定功率的增大以及海底深度的增加，上述容器的壁厚需要增大以承受随着深度增加而增大的海底水压力，然而容器的壁厚增大将导致容器的体积变得庞大以及重量增加，这对于上述容器安装于海底是不利的。上述随深度增加而增大的海底水压力可能会导致电力变换器中的半导体芯片因压力过大而损坏。

另外，为了实现电力变换器与海洋环境的隔离，上述容器需要密封，在一种示例中，可通过密封胶来实现对容器的密封。然而由于海底深度不断增加而导致容器的外部压力不断增大，进而导致容器的内外压力差不断增大；上述增大的内外压力差作用于实现密封功能的密封胶上，容易导致上述密封胶损坏，也即增大了对容器进行密封的难度。

发明内容

现在归纳本发明的一个或多个方面以便于本发明的基本理解，其中该归纳并不是本发明的扩展性纵览，且并非旨在标识本发明的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本发明的一些概念。

本发明的一个方面，在于提供一种半导体模块。该半导体模块包括多个导电顶板，导电基板，多个半导体芯片，第一电源连接板，第二电源连接板及电绝缘外壳元件。多个半导体芯片设置于导电基板上，多个半导体芯片分别与多个导电顶板接触，每个半导体芯片包括与对应导电顶板电性耦合的第一电极及与导电基板电性耦合的第二电极。第一电源连接板具有多个凸出部，该多个凸出部分别与多个导电顶板电性接触。第二电源连接板与导电基板电性接触。电绝缘外壳元件用于将第一电源连接板及第二电源连接板结合在一起，该电绝缘外壳元件开设有至少一个开口。

本发明的另一个方面，在于提供一种半导体模块组件。该半导体模块组件包括至少两个半导体模块及至少一个电源互连板。每个半导体模块包括多个导电顶板，导电基板，多个半导体芯片，第一电源连接板，第二电源连接板及电绝缘外壳元件。多个半导体芯片设置于导电基板上，多个半导体芯片分别与多个导电顶板接触。每个半导体芯片包括与对应导电顶板电性耦合的第一电极及与导电基板电性耦合的第二电极。第一电源连接板具有多个凸出部，多个凸出部分别与多个导电顶板电性接触。第二电源连接板与导电基板电性接触。电绝缘外壳元件用于将第一电源连接板及第二电源连接板结合在一起，电绝缘外壳元件开设有至少一个开口。至少一个电源互连板电性接触于至少两个半导体模块中的一个半导体模块所包括的第二电源连接板与至少两个半导体模块中的另外一个半导体模块所包括的第一电源连接板之间。

本发明的另一个方面，在于提供一种半导体装置。半导体装置包括半导体模块。半导体模块包括多个导电顶板，导电基板，多个半导体芯片，第一电源连接板，第二电源连接板及电绝缘外壳元件。