[发明专利]制造大功率半导体模块的方法和大功率半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造大功率半导体模块的方法和具有连接装置的大功率半导体模块，所述连接装置构成为箔复合体，该箔复合体由至少两个导电层连同布置于其间的各一个绝缘层组成。

背景技术

由DE 10 2006 027 482 A1原则上公开了一种大功率半导体模块，该大功率半导体模块具有衬底和适于电路地设置在衬底上的大功率半导体构件以及具有连接装置。该连接装置由箔复合体组成，箔复合体由两个导电层连同设置于其间的绝缘层组成，其中，至少一个导电层，即负载连接部的那个导电层本身进行结构化并因此构成导体带。该导电层在边缘区域内本身构成有引导负载电流的接触装置，用于与外部馈线可逆连接。为此接触装置要么在壳体内具有带反支承的弹簧件，要么具有直接作用于接触装置的紧固螺钉。

但这种构造方案的缺点是，外部连接的这种构成方案限制了其载流能力。此外，具有紧固螺钉的这种构成在构成连接时仅允许受限的机械稳定性。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提供一种用于制造大功率半导体模块的方法和一种具有连接装置的所属大功率半导体模块，所述大功率半导体模块适合于统一的制造工艺，具有机械稳定的负载连接件并满足依据IEC 61287关于空气隙和爬电距离的要求。

该任务通过依据权利要求1所述的方法和依据权利要求5所述的大功率半导体模块得以实现，其中，特殊的构造方案在各自的从属权利要求中提及。

依据本发明用于制造大功率半导体模块的方法及大功率半导体模块自身的基础从一种可设置在冷却装置上的并对该冷却装置电绝缘的衬底出发。该衬底在其朝向大功率半导体模块内部的侧上具有大量导体带和设置在该导体带上的大功率半导体构件。这些大功率半导体构件相互连接或者也与衬底的导体带借助连接装置适于电路地连接。

该连接装置又由具有结构化的第一导电金属箔、电绝缘箔和结构化的第二导电金属箔的层序列构成。在这种情况下，各自的结构化部形成由各金属箔构成的第一导体带和第二导体带，这些导体带从它们方面构成上述适于电路的连接。

此外，依据本发明的大功率半导体模块具有大量负载连接件，用于大功率半导体模块的常用负载电位的外部连接。该大功率半导体模块同样具有用于例如控制电位和/或者传感器电位的外部连接的辅助连接件。这些外部连接借助连接装置的第二导体带的辅助接触连接面构成。

用于制造这种大功率半导体模块的依据本发明的方法的特征在于下列主要步骤：

·提供衬底和连接装置；具有优点的是连接装置以如下方式构成，连接装置的绝缘箔在从衬底向箔的边缘的方向上以如下方式超出所有第一导体带，即，到伸展直至该边缘或者接近该边缘的第二箔的第二导体带保持足够的间距，以遵守针对电安全性的空气隙和爬电距离；

·将第一导体带的各第一接触面与大功率半导体构件的至少一个第二接触面和负载连接件的至少一个第三接触面同时或者顺次材料配合地连接；这一点优选可以借助压力烧结工艺来进行，压力烧结工艺将所提到的所有连接在一个工艺步骤中构成；同样可以具有优点地将负载连接件构成为带有各一个所设置的预设弯曲部位的平坦的直的金属成型体；

·将由至少一个大功率半导体构件、连接装置和负载连接件组成的复合体设置成大功率半导体模块的壳体；在这种情况下具有优点的是，连接装置的上面设置有与负载连接件的接触面的各区段在设置成壳体时垂直地处于由衬底限定的平面上。对此，在设置之前，将连接装置在一弯曲区域内弯曲。

此外具有优点的是，在设置成壳体后，绝缘箔连同具有至少一个第二导体带超出壳体。同样具有优点的是，负载连接件在与连接装置共同设置成大功率半导体模块的壳体之前在预设弯曲部位处弯曲。因此用于与连接装置连接的负载连接件的接触面处于第一臂的外侧上。此外具有优点的是，负载连接件的第二臂具有用于螺钉穿通部的凹部并且该第二臂平行于衬底地设置。

附图说明

借助结合图1至5的实施例对本发明进行详细说明。

图1示出大功率半导体模块的依据本发明制造方法的步骤。

图2示出依据本发明的大功率半导体模块的基本构造方案。

图3示出大功率半导体模块的依据本发明的第二构造方案。

图4示出具有依据本发明的第二大功率半导体模块的立体图。

图5示出依据本发明的大功率半导体模块的第二构造方案的变动方案。

具体实施方式