[发明专利]具有部分带状负载接头元件的压力接触的功率半导体模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力接触结构(Druckkontaktausführung)的、用于布置在冷却部件上的功率半导体模块。像例如由DE 197 197 03 A1公知的功率半导体模块形成本发明的出发点。

背景技术

这种功率半导体模块按照普通的现有技术一般由壳体组成，该壳体带有至少一个布置在该壳体内的电绝缘的基底，优选用于直接安装在冷却部件上。基底从它那方面由绝缘材料体组成，该绝缘材料体带有多个处于该该绝缘材料体上面的、彼此绝缘的金属的导电带并且带有处于该绝缘材料体上面并与这些导电带符合线路要求地连接的功率半导体器件。此外，公知的功率半导体模块具有用于外部负载和辅助接头的接头元件以及布置在内部的连接元件。用于符合线路要求地内部连接功率半导体模块的这些连接元件通常构成为引线接合部。

同样公知的是压力接触连通的功率半导体模块，如在DE 10 2006 006 423 A1中公开的那样。依据该文献的功率半导体模块具有压力接触结构，用于功率半导体模块与冷却部件导热连接。在这种功率半导体模块内同样布置有至少一个带有功率半导体器件的基底。此外，功率半导体模块具有壳体和导向外部的负载和控制接头元件。基底，例如DCB(陶瓷覆铜板)基底，具有绝缘材料体，在该基底面向功率半导体模块内部的第一主面上布置有具有负载电位的导电带。

所公开的负载接头元件在这里各自构成为具有至少一个外部的接触装置、至少一个带状区段和从该带状区段伸出的触脚的金属成型体。相应的带状区段平行于基底表面并与该基底表面相距开地布置。触脚从带状区段延伸至基底并与该基底符合线路要求地接触连通。为了在单个负载接头元件之间电绝缘和传导压力，这些负载接头元件在各自的带状区段的区域内分别具有弹性的中间层。

最后，DE 10 2007 003 587 A1公开了一种上述类型的功率半导体模块，其中，压力体布置在压力装置与不直接相邻的另一负载接头元件之间。在这种情况下，该压力体的一部分穿过与压力装置直接相邻的负载接头元件并因此将压力从压力装置直接施加到该另一负载接头元件的压力接收部位上。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种同样是压力接触结构的功率半导体模块，其中，以简单的方式进一步改善将压力导入到至少一个负载接头元件上用于使至少一个负载接头元件与基底的导电带接触连通。

该目的依据本发明通过具有权利要求1特征的功率半导体模块得以实现。优选的实施方式在从属权利要求中予以说明。

本发明的思路从一种可以布置在冷却装置上的压力接触结构的功率半导体模块出发，该功率半导体模块具有至少一个基底、布置在该至少一个基底上面的功率半导体器件(例如具有反并联二极管的IGBT(绝缘栅双极型晶体管))、壳体和导向外部的负载和控制接头元件。基底自身为此具有绝缘材料体并且在该基底的面向功率半导体模块内部的第一主面上具有带负载电位的导电带。此外，基底优选还具有至少一个如下的导电带，该至少一个导电带具有用于控制功率半导体器件的控制电位。

该功率半导体模块的负载接头元件各自构成为具有接触装置、带状区段和多个从该带状区段伸出的触脚的金属成型体。相应的带状区段平行于基底表面并与该基底表面相距开地布置。从带状区段伸出的触脚延伸至基底并在那里符合线路要求地构成负载接头元件的触点。优选地，触脚为此在基底上与具有负载电位的配属的导电带接触连通，可供选择地，也直接与功率半导体器件接触连通。

依据本发明，从至少一个第一带状区段到另一个相邻的带状区段上的压力传递借助于压力传递装置在部分面积上进行，具有优点的是仅在带状区段的面积的最多五分之一部分上进行。这具有的优点是，可以将压力导入到那个面积区域上，那个面积区域以在压力方向上对齐的方式被分配有触脚。由此，也将压力有针对性地导入到带状区段的、对于触脚与基底之间的导电连接的接触可靠性所需的区域上。

为此，功率半导体模块的压力装置具有压力传递装置，该压力传递装置要么构成为压力中间件、构成为带状区段自身的变形部，要么构成为二者的组合。

具有优点地，带状区段的这种变形部构成为压印技术制造的如下变形部，该变形部具有在带状区段的第一侧上的凹陷部和在带状区段的对置的第二侧上的配属于该凹陷部的凸起部。