[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

说明书

本发明提出一种功率半导体模块，以及包括功率半导体模块的一种布置。功率半导体模块设计成具有壳体，具有连接到所述壳体的基板的开关装置，布置于所述基板上的功率半导体组件，连接装置，负载连接装置和压力装置，所述压力装置可设计成使其可相对于壳体移动。在这种情况下，该基板具有第一中央通道开口以及还具有彼此电绝缘的导体轨迹，其中所述功率半导体组件布置于导体轨迹上。在这种情况下，所述连接装置具有第一和第二主表面，并设计成具有导电薄膜。

技术领域

本发明描述具有形成功率半导体模块基本单元的至少一个开关装置的功率半导体模块。本发明还描述包括这种功率半导体模块的布置。

背景技术

现有技术(通过实例的方式在DE 10 2010 62 556 A1中)公开了一种为功率半导体模块形式的半导体电路布置，在该布置中壳体具有带有压力主体的压力元件，其中所述压力主体直接施压到半导体组件的一部分上或基板的一部分上。US 7,808,100 B2也公开了通过压力压头直接施压到功率半导体组件上。这两个改进方案的一个缺陷在于直接压力可施加到功率半导体组件上，该功率半导体组件通过电线焊接连接以内部电路相容的方式进行连接，由于在实际应用中有限的可用区域的原因而仅仅采用高度选择性的方式进行连接。因此由于在压力点处未建立焊接连接而降低内部连接的载流容量。

具体地，DE 10 2013 104 949 B3基本上公开了基本单元。该基本单元被设计成一种开关装置，其具有基板、功率半导体组件、连接装置、负载连接装置和压力装置。在这种情况下，该基板具有电绝缘的多个导体轨迹，且功率半导体组件布置于一个导体轨迹上。所述连接装置设计成为一种复合薄膜，其包括导电薄膜和电绝缘薄膜，并具有第一和第二主表面。开关装置以内部电路相容的方式连接到所述连接装置。压力装置具有带有第一凹部的压力主体，压力元件布置成其从所述凹部突出出来，其中压力元件施压到复合薄膜的第二主表面的一部分上，并且在这种情况下，该部分布置于沿着功率半导体元件法线方向投影的功率半导体组件的表面内。

发明内容

根据所述状况，本发明基于的目的在于提出一种功率半导体模块并且还提出包括所述功率半导体模块的一种布置，所述功率半导体模块具有至少一个开关装置，其中压力可以特别简单和有效的方式引入到基本单元内。

根据本发明的功率半导体模块设计成具有壳体，具有连接到所述壳体的基板的开关装置，布置于所述基板上的功率半导体组件，连接装置，负载连接装置和压力装置，所述压力装置设计成使其相对于壳体在基板的法线方向上移动。在这种情况下，该基板具有第一中央通道开口以及还具有彼此电绝缘的导体轨迹，其中所述功率半导体组件布置于导体轨迹上，并且以内聚的方式连接到所述导体轨迹。

在这种情况下，所述连接装置具有第一和第二主表面，并设计成具有导电薄膜，其中所述开关装置通过所述连接装置以内部电路相容的方式连接。此外，所述压力装置具有压力主体，所述压力主体具有与第一通道开口对准的第二通道开口和第一凹部，所述压力元件布置成使其从所述凹部突出出来，其中所述压力元件施压到所述连接装置的第二主表面的一部分上，并且在这种情况下，该部分布置于沿着基板法线方向投影的功率半导体组件的表面内。在这种情况下，第一和第二通道开口设计成接纳紧固器件，所述紧固器件设计成以压配合的方式将功率半导体模块紧固到冷却装置上。

不言而喻的是以单数所引用的特征、特别是功率半导体组件和连接装置，也可以复数形式存在于根据本发明的功率半导体模块内，条件是复数本身不被排除的情况下。特别地，多个功率半导体组件可布置于基板的一个或多个导体轨迹上。

在一个优选的改进方案中，所述壳体具有与第一和第二通道开口对准的第三通道开口，其中第一和第二或所有通道开口都设计成接纳紧固器件。

此外，当所述连接装置设计成具有至少一个导电薄膜和至少一个电绝缘薄膜的薄膜堆叠时会是有利的，其中所述导电薄膜和绝缘薄膜以交替的方式布置。