[发明专利]带有连接装置的功率半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有连接装置的功率半导体模块。

背景技术

例如在DE 10100460A1中公开了一种所述类型的功率半导体模 块，其基本特点早就众所周知了。按现有技术的这种功率半导体模块 具有一基片载体，它构成功率半导体模块的下部的终端。其中绝缘材 料壳体在其纵侧略微突出于这个基片载体，以便包围它。这种基片载 体常常做成平面的金属成形体，尤其是由铜制成。因此在有效热膨胀 时为了将热量从功率电子电路装置传输到冷却构件时提供小的热阻。

此外按现有技术已知，基片载体与壳体粘接，以防止在用在这一 时刻还是液态的绝缘材料例如硅橡胶浇灌壳体时这些硅橡胶流出。此 外壳体借助于金属铆接连接与基片载体连接。这些铆接连接做成带一 穿通的孔的空心体，以便同样能够借助于螺钉连接将功率半导体模块 固定在冷却构件上。按照现有技术这些铆接连接装置做成黄铜铆钉， 因为它们由于黄铜的铅成分使它们可以一定程度地变形，从而才能够 铆接连接。

在基片载体本身上与它绝缘地设置功率半导体模块的电路装置。 在这方面已知带有功率晶体管，功率二极管和/或功率晶闸管的不同电 路装置。电路装置借助于绝缘基片例如DCB(直接铜键合)基片与基 片载体绝缘。

此外现有技术配设不同配置的用于负载接线和辅助接线的接线元 件。这里已知这些接线元件与基片或电路装置的功率半导体构件的不 同连连接工艺。其中特别优选是钎焊连接、压力接触连接和/或压力烧 结连接。为了外部连接，负载接线元件最好具有用于螺钉连接的连接 装置。它们常常做成松动地埋在壳体内的带内螺纹的螺母和设置在它 们上面的带与内螺纹同心的穿通的孔的接线元件段。

发明内容

因此本发明的目的是，介绍一种带有与冷却构件和/或外部电流导 线的连接装置的功率半导体模块，它们做成不含铅的，此外可采用经 济和可自动化的制造方法。

按照本发明这个目的通过如下所述的功率半导体模块实现。该功 率半导体模块包括：一种带有第一连接装置的壳体，用来安装在一外 部冷却构件上；至少一个基片载体，该基片载体具有在它上面构成的 功率电子电路装置；以及从所述功率电子电路装置引出到第二连接装 置的负载接线元件，用于与外部电流导线连接，其中第一连接装置和/ 或第二连接装置做成基本上空心圆柱形的金属压铸成型件，它们和壳 体用注塑工艺连接。

按照一种优选的实施方式，基片载体设置在壳体的一凹部内并被 壳体从侧面包围。

按照一种优选的实施方式，至少一个负载接线元件是用冲压-折弯 工艺制成的金属成形体。

按照一种优选的实施方式，第一连接装置和/或第二连接装置的相 应的压铸成型件由铝或锌压铸件制成。

按照一种优选的实施方式，第一连接装置和/或第二连接装置的相 应的压铸成型件在其外圆柱面上具有凸起，它们适合于和壳体的塑料 用注塑工艺连接。

按照一种优选的实施方式，第一连接装置的压铸成型件的这些凸 起做成绕压铸成型件的外圆柱面的垂直轴线旋转对称。

按照一种优选的实施方式，第二连接装置的压铸成型件的这些凸 起做成绕压铸成型件的外圆柱面的垂直轴线的各单独的凸鼻。

按照一种优选的实施方式，第一连接装置的压铸成型件在其内圆 柱面上具有一光滑的表面。

按照一种优选的实施方式，第二连接装置的压铸成型件在其内圆 柱面上具有内螺纹。

按照一种优选的实施方式，至少一个负载接线元件在一段内具有 一穿通的孔，并且该穿通的孔与第二连接装置的配设的压铸成型件的 内圆柱面同心地设置。

本发明的引出点是构成一种功率半导体模块，该功率半导体模块 具有一壳体，至少一个尤其是设置在壳体的凹部内的且被壳体从侧面 尤其是从各个面包围的基片载体。在这个基片载体上构成一功率电子 电路装置，用于负载接线和辅助接线的导电接线元件从该电路装置引 出。因此基片载体构成功率半导体模块的朝向冷却构件的外侧或外侧 的一部分。

按照本发明这里壳体具有第一连接装置和/或第二连接装置。这些 第一连接装置和/或第二连接装置分别做成基本上空心圆柱形的金属 压铸成型件，尤其是铝或锌压铸件。