[发明专利]功率半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及功率半导体模块(Leistungshalvleitermodule)，其具有与印制电路板一起布置的电绝缘衬底，印制电路板通过壳体与衬底隔开，其中第一印制导线在朝向印制电路板的衬底内侧接触，并且功率半导体元件在这些第一印制导线上接触，功率半导体元件可以由控制IC元件驱动(ansteuerbar)，在朝向衬底的印制电路板内侧上设置第二印制导线，并且弹性连接元件在第一和第二印制导线之间的壳体中压力接触。

背景技术

例如在申请人的DE 103 06 643 B4或DE 103 16 355 B3中公开了这种功率半导体模块。在这些公知的功率半导体模块中，提供控制IC元件，用于驱动印制电路板上的设置在衬底上的功率半导体元件。该印制电路板是所谓的定制板(Kundenplatine)，即在这些公知的功率半导体模块中，用于设置在衬底上的功率半导体元件的控制IC元件在定制板上实现。对于这些在衬底上具有功率半导体元件并在通过壳体与衬底隔开的印制电路板上具有控制IC元件的公知功率半导体模块，控制IC元件与相应功率半导体元件之间的连接很长。这相对长的连接使得这些公知功率半导体模块的电磁兼容性仍然可以改进，因为将电磁波耦合到这些长连接之中与它们的长度成正比。

发明内容

本发明的目的是提供一种前面所述类型的功率半导体模块，与上述类型的公知功率半导体模块相比，其可以以简单的方式生产，而且其中电磁兼容性同时得以改进。

根据本发明，在前述类型的功率半导体模块中通过以下方式实现该目的，即在衬底内侧上，除了用于功率半导体元件的第一印制导线外，还设置IC印制导线和控制IC元件。

衬底优选是DCB(直接键合铜技术：direct copper bonding)衬底。IC印制导线借助于相应的弹性连接元件而与印制电路板的相应第二印制导线压力接触。从而，既为功率半导体元件的负载接头(Lastanschluesse)也为功率半导体元件的控制接头(Steueranschluesse)提供弹性连接元件。

通过在衬底内侧不仅设置功率半导体元件而且设置控制IC元件，并且控制IC元件与功率半导体元件接触，从而实现功率半导体元件和控制IC元件之间相对短的连接，使得根据本发明的功率半导体模块的电磁兼容性相应地被改进。根据本发明的功率半导体模块的另一优点在于，其制造被简化，因为实现了功率半导体元件和设置在相同平面中、即在衬底的朝向印制电路板的内侧上的功率半导体元件的控制IC元件的接触。

在根据本发明的功率半导体模块中，控制IC元件优选通过焊线(Bonddraehte)与相应IC印制导线接触。根据本发明，由于功率半导体元件也通过焊线与相应第一印制导线接触，所以通过键合设备(Bondmaschine)可以在一个操作程序中将功率半导体元件以及用于所设置的功率半导体元件的控制IC元件分别与衬底的相应印制导线接触。这可以节省时间，从而对根据本发明的功率半导体模块的生产率有积极作用。

在根据本发明的功率半导体模块中，控制IC元件可以是未封装(gehaeuselos)元件。这样的未封装芯片元件可以容易地通过焊线而与衬底的相应印制导线接触。另一可能性是，控制IC元件是封装元件(Gehaeusebauelement)。这样的封装元件例如是SMD元件。

附图说明

通过以下对附图中以放大的比例示出的根据本发明的功率半导体模块的示例性实施例的描述，获得进一步的细节、特征和优点，其中：

图1示出功率半导体模块的截面，

图2示出具有第一印制导线、功率半导体元件和控制IC元件的衬底的顶视图。

具体实施方式

图1示出功率半导体模块10的一个实施例的截面表示，功率半导体模块10被设置用于直接安装在分段示出的散热片(KuehIkoerper)12上。功率半导体模块10包括电绝缘衬底14和通过壳体18与衬底14隔开的印制电路板16。

如图2所示，电绝缘衬底14在其朝向印制电路板16的内侧20上具有第一印制导线22。在与内侧20相对的外侧24上，设置具有金属层26的导电衬底14，以便使电绝缘衬底14与散热片12热耦合。

在衬底14的内侧20上，设置分别与相应的第一印制导线22接触的功率半导体元件28。这一接触通过焊线30实现。

尤其如图2所清楚示出的，在电绝缘衬底14的内侧20上，除了第一印制导线22外，还设置IC印制导线32。这些IC印制导线32被设置用于通过焊线36与IC印制导线32接触的控制IC元件34(参看图1)。