[发明专利]带电路载体和负载连接件的功率半导体模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明介绍具有壳体及电路载体的所属功率半导体模块及其制造方法，该电路载体由衬底组成，所述衬底提供用于对功率半导体构件进行布置和进行适于电路地连接的导体带并且进而构成功率电子电路系统。同样公开了如下的电路载体，该电路载体附加地具有用于布置衬底的金属基板。由导体带和/或功率半导体构件出发，负载连接件从所述电路载体达到配属于该负载连接件的、用于对外接触连接功率半导体模块的第一接触装置。

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，正如这种功率半导体模块以其基本实施方式早就公知的那样。按照现有技术的这种功率半导体模块具有衬底载体，衬底载体形成功率半导体模块的下方终止部。在此，绝缘材料壳体在衬底载体的纵向侧上稍微高出衬底载体，以便包围该衬底载体。在此公开的衬底载体具有优选由铜制成的平面式基板，该基板用于从功率电子电路系统到可布置的冷却构件的放热和热传输。

由现有技术普遍公知的是，衬底载体与壳体粘接在一起，以防止在用当时呈凝胶状的硅橡胶填充壳体以进行内部绝缘时，发生外流。在制造这种功率半导体模块时，在具有后续的粘接材料烘干阶段的点胶方法(Dispensverfahren)中产生粘接连接。

此外，壳体大多借助金属铆钉连接件与衬底载体连接。所述铆钉连接件构成为具有贯通的挖空部的空心体，以便同样实现功率半导体模块借助螺纹连接固定在冷却构件上。

此外，负载连接件和辅助连接件的不同构造的连接件要归为现有技术。在此，公知的是连接件与衬底的导体带或者电路系统的功率半导体构件的、不同的连接技术。在此，特别优选并且早就公知的是：材料配合的连接大多构成为钎焊连接，还有构成为熔焊连接或者压力烧结连接。

为了对外接触连接，负载连接件优选地具有用于螺纹连接的连接装置。所述连接装置通常构造有松散地嵌入壳体中的、带内螺纹的螺母，以及构造有负载连接件的布置于螺母上的区段，所述区段具有朝向螺母的螺纹对准的、贯通的挖空部。在这种功率半导体模块的公知的制造中，作为最后工序之一，将所述螺母置入快要制成的功率半导体模块的挖空部中。然后，通过对负载连接件的接触装置进行卷边(abkanten)来进行紧固以对抗脱出。

发明内容

本发明基于如下任务，即，给出一种功率半导体模块和用于该功率半导体模块的制造方法，所述制造方法通过成本低廉且可自动化的流程是行得通的。

按照本发明，通过具有权利要求1所述特征的功率半导体模块以及通过具有权利要求7所述特征的制造方法来解决所述任务。优选实施形式在各从属权利要求中有所介绍。

本发明的出发点是如下的功率半导体模块，该功率半导体模块设置用于布置在外部冷却构件上，用以消散产生于功率半导体模块中的热量。所述功率半导体模块具有大多由绝缘塑料材料制成的壳体、至少一个电路载体、至少一个负载连接件以及塑料成型体。所述塑料成型体包围电路载体并且自身部分地被壳体包围。

电路载体按照现有技术来构造并且具有功率电子电路系统。至少一个负载连接件从该功率电子电路系统出发，并且用于功率半导体模块的对外接触连接。为此，至少一个负载连接件具有带第一挖空部的第一接触装置。在进一步延伸中，负载连接件具有带状区段和至少两个第二接触装置。所述第二接触装置与功率电子电路系统导电连接。

至少一个负载连接件的第一接触装置布置在塑料成型体的如下面上，该面用作第一支座并且具有第二挖空部，在该第二挖空部中布置有连接装置，优选为螺母。所述塑料成型体的第二挖空部对准负载连接件的第一接触装置的第一挖空部，以使为了对外电接触连接而能够借助螺母构成螺纹连接。

用于制造按照上面构造方案构造而成的功率半导体模块的、按照本发明的方法的特征在于以下主要步骤：

·提供至少一个电路载体，该电路载体具有构造于其上的功率电子电路系统；

·将相应电路载体布置在塑料成型件的所配凹部中，其中，所述凹部具有第二支座，用于对电路载体朝向功率半导体模块的内部空间方向的运动进行界定。在此，优选的是，在凹部的内边缘与电路载体之间布置有持久有弹性的密封装置。在这种构造方案中，将相应的电路载体压入所配属的凹部中，由此，密封件紧贴在电路载体的外边缘上并且向下密封功率半导体模块的内部空间。因此，可以取消粘接连接，连同取消了粘接连接作为功率半导体模块的内部空间的密封件的所有公知缺点。

·将连接装置布置在塑料成型体的第二凹部中；