[发明专利]具有开关装置的功率半导体模块以及包括该功率半导体模块的布置

权利要求书

1.一种功率半导体模块(1)，其具有壳体(6)、 开关装置(10)、 连接到所述壳体(6)的基板(2)、 布置于所述基板上的功率半导体组件(26)、 连接装置(3)、 负载连接装置(4)和压力装置(5)，所述压力装置(5)设计成使其相对于壳体(6)在基板(2)的法线方向上移动；

其中所述基板(2)具有第一通道开口(24)以及还具有彼此电绝缘的导体轨迹(22)，其中功率半导体组件(26)布置于导体轨迹(22)上，并且以内聚的方式连接到所述导体轨迹；

其中所述连接装置(3)具有第一主表面和第二主表面(300，320)，并设计成具有导电薄膜(30，32)，并且其中所述开关装置通过所述连接装置(3)以内部电路相容的方式连接；

其中所述压力装置(5)具有压力主体(50)，所述压力主体(50)具有与第一通道开口(24)对准的第二通道开口(54)，还具有第一凹部(504)，压力元件(52)布置成使其从所述凹部突出出来，其中所述压力元件(52)施压到所述连接装置(3)的第二主表面(320)的一部分(322)上，并且在这种情况下，该部分(322)布置于沿着基板法线方向投影的功率半导体组件(26)的表面内，并且

其中第一通道开口和第二通道开口(24，54)设计成接纳紧固器件(7)，所述紧固器件(7)设计成以压配合的方式将功率半导体模块(1)紧固到冷却装置(8)上。

2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于所述壳体(6)具有与第一通道开口和第二通道开口(24，54)对准的第三通道开口(64)，其中第一和第二通道开口或所有通道开口都设计成接纳紧固器件(7)。

3.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于所述连接装置(3)设计成具有至少一个导电薄膜和至少一个电绝缘薄膜(30，31，32)的薄膜堆叠，其中所述导电薄膜(30，32)和绝缘薄膜(31)以交替的方式布置。

4.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于压力主体(50)中的第一凹部(504)专门设计成从压力主体(50)的面朝基板(2)的第一主表面(500)开始凹陷或者从具有切口的第一主表面(500)开始凹陷，所述切口通过压力主体(50)通到第二主表面(502)，其中开口布置在此处。

5.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于壳体(6)或一个负载连接装置(4)具有第一引导元件(608，408)，并且所述压力装置(5)具有第二引导元件(508)，其中这些第一和第二引导元件布置成彼此对应并且设计成允许压力装置(5)相对于壳体(6)以及所布置的负载连接装置(4)只在基板(2)的法线方向上移动。

6.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于压力主体(50)由耐高温热塑性材料制成，以及压力元件(52)由硅橡胶制成。

7.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，压力主体(50)由聚苯硫醚制成，以及压力元件(52)由液态硅酮制成。

8.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于压力主体(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辅助表面，并且其中具有与其它通道开口对准的另一通道开口的扁平金属主体(56)布置于所述第二凹部(506)内。

9.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于连接装置的第二主表面(320)的所述部分(322)的表面积占功率半导体组件(26)表面的至少20％。

10.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，连接装置的第二主表面(320)的所述部分(322)的表面积占功率半导体组件(26)表面的至少50％。

11.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于压力主体(50)的横向范围与垂直范围的比率是至少3：1。