[发明专利]功率半导体模块以及操作功率半导体模块的方法

权利要求书

1.一种功率半导体模块，包括：

-电路载体(2)，其包括具有顶面(20t)的绝缘载体(20)，金属化层(22)设置在所述顶面上；

-功率半导体芯片(8)，其设置在金属化层(22)的背离电路载体(2)上的绝缘载体(20)的那一面上，并在其背离电路载体(2)的顶面(8t)上具有上部芯片金属化物(82)，所述上部芯片金属化物由具有大于或等于1μm的厚度(d82)的铜或铜合金构成；

-电连接导体(85)，其由铜或铜合金构成，并且在连接位置(8c)处连接到上部芯片金属化物(82)；

-封装化合物(5)，所述封装化合物

-从电路载体(2)延伸到至少在功率半导体芯片(8)的背离电路载体(2)的那一面之上，并完全覆盖所述面；

-至少在连接位置(8c)的区域中包围所述连接导体；

-依照DIN ISO 2137在25℃的温度下具有小于或等于30的穿透率。

2.如权利要求1所述的功率半导体模块，其中，连接导体(85)由纯铜、至少90重量％的铜、至少99重量％的铜或至少99.9重量％的铜构成。

3.如权利要求1或2所述的功率半导体模块，其中，连接导体(85)被具体实施为接合线。

4.如权利要求1或2所述的功率半导体模块，其中，连接导体(85)被具体实施为带状物或金属线夹。

5.如前述权利要求中的任一项所述的功率半导体模块，其中，封装化合物(5)由以下灌封材料之一形成：

-一组分的灌封材料；

-二组分的灌封材料；

-硅凝胶；

-具有内部助粘剂的二组分的苯基硅凝胶；

-硅树脂；

-环氧树脂。

6.如前述权利要求中的任一项所述的功率半导体模块，其中，绝缘载体(20)被具体实施为陶瓷薄层。

7.如前述权利要求中的任一项所述的功率半导体模块，其中，连接导体(85)和至少部分地被封装化合物(5)覆盖的功率半导体模块的任何其他连接导体由权利要求2中提到的一种材料形成。

8.如前述权利要求中的任一项所述的功率半导体模块，其中，封装化合物(5)依照DIN ISO 2137在25℃的温度下具有大于或等于10的穿透率。

9.如前述权利要求中的任一项所述的功率半导体模块，其中，连接导体(85)在连接位置(8c)处被接合或焊料焊接或被导电地粘性接合至功率半导体芯片(8)的背离电路载体(2)的那一面。

10.如前述权利要求中的任一项所述的功率半导体模块，其中，提供一个或多个连接导体(85)，每个连接导体(85)在位于上部芯片金属化物(82)上的相应连接位置(8c)处被导电接合或焊料焊接或导电粘性接合至功率半导体芯片(8)的背离电路载体(2)的那一面，其中所有所述连接导体(85)的导体截面的总和至少为0.75mm²。

11.一种方法，用于操作如前述权利要求中的任一项所述的功率半导体模块，其中，功率半导体芯片(8)以至少20秒的持续时间工作在不低于150℃的结温度下。

12.如权利要求11所述的方法，其中，功率半导体芯片(8)以至少10秒的持续时间工作在不低于160℃的结温度下。