[发明专利]功率半导体模块和驱动功率半导体模块的方法

权利要求书

1.一种用于在变频器中采用的功率半导体模块，该变频器具有整流器电路(G)和逆变器电路(W)，该功率半导体模块包括：

-壳体(60)，

-第一功率半导体芯片(1)，所述第一功率半导体芯片(1)是整流器电路(G)的组成部分，并且所述第一功率半导体芯片(1)具有第一半导体本体(10)，所述第一半导体本体(10)具有上部芯片金属化部(11)和下部芯片金属化部(12)；

-第二功率半导体芯片(2)，所述第二功率半导体芯片(2)是逆变器电路(W)的组成部分，并且所述第二功率半导体芯片(2)具有第二半导体本体(20)，所述第二半导体本体(20)具有上部芯片金属化部(21)和下部芯片金属化部(22)；

-至少一个陶瓷衬底(3，4，5)；

其中，

-所述第一功率半导体芯片(1)和所述第二功率半导体芯片(2)被布置在所述壳体(60)中；

-与所述第一功率半导体芯片(1)的上部芯片金属化部(11)和/或下部芯片金属化部(12)分别紧邻有如下第一连接装置之一：熔融焊接层(15)、铝比例为铝的重量百分比为至少99的基于铝的接合线(71)；

-与所述第二功率半导体芯片(2)的上部芯片金属化部(21)和/或下部芯片金属化部(22)分别紧邻有如下第二连接装置之一：扩散焊接层(16)、含银的烧结层、粘合层、铜比例为铜的重量百分比为至少99的基于铜的接合线(72)。

2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其中，第一功率半导体芯片(1)的下部金属化部(12)具有厚度大于1μm或者大于2μm的至少一个第一部分层(12a)，所述至少一个第一部分层(12a)以重量百分比大于99来由铝制成。

3.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其中，第一功率半导体芯片(1)的下部金属化部(12)借助熔融焊接层(15)与陶瓷衬底(3，5)的上部金属化部(31，51)相连。

4.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中，第二功率半导体芯片(2)的下部金属化部(22)具有厚度大于1μm或者大于2μm的至少一个第一部分层(22a)，所述至少一个第一部分层(22a)以重量百分比大于99来由铜制成。

5.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中，第二功率半导体芯片(2)的下部金属化部(22)借助扩散焊接层(16)、粘合层或者借助含银的烧结层与陶瓷衬底(4，5)的上部金属化部(41，51)相连。

6.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中，第一功率半导体芯片(1)的上部金属化部(11)具有厚度大于1μm或者大于2μm的至少一个第一部分层(11a)，所述至少一个第一部分层(11a)以重量百分比大于99来由铝制成。

7.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中，第一接合线(71)被接合到第一功率半导体芯片(1)的上部金属化部(11)上，所述第一接合线(71)以重量百分比大于99.9来由铝制成。

8.具有权利要求6和7的特征的功率半导体模块，其中，第一接合线(71)直接接触第一功率半导体芯片(1)的上部金属化部(11)的第一部分层(11a)。

9.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中，第二功率半导体芯片(2)的上部金属化部(21)具有厚度大于1μm或者大于2μm的至少一个第一部分层(12a)，所述至少一个第一部分层(12a)以重量百分比大于99来由铜制成。

10.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中，接合线(73)被接合到第二功率半导体芯片(1)的上部金属化部(21)上，所述接合线(73)以重量百分比大于99.9来由铜制成。

11.具有权利要求9和10的特征的功率半导体模块，其中，第二接合线(72)直接接触第二功率半导体芯片(2)的上部金属化部(21)的第一部分层(21a)。