[发明专利]带两个相连接的壳体部分的功率半导体模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率半导体模块。功率半导体模块具有一个或多个设置在壳体中的功率半导体芯片。壳体用于保护功率半导体芯片免受环境影响，以及用于使得利用功率半导体芯片实现的电路电绝缘。

背景技术

这种壳体例如可以具有各个侧壁，或者具有形成模块侧壁的壳体框架，以及具有壳体顶盖和/或底板。在制造壳体时，必须使得侧壁或壳体框架精确叠合地且机械稳定地与壳体顶盖和/或与底板连接。

但螺栓连接需要有螺栓部件，进而需要相应繁琐的加工过程。为了产生粘接连接，必须分布粘接剂、接合有待连接的壳体部分、使得粘接剂硬化，这繁琐且耗时。就超声波焊接和锁定（verrasten）而言，要注意保持较小的过程公差。另外，利用卡锁仅能实现连接部分的较小的承载能力。对于敛缝（Verstemmen）来说，也要保持较小的过程公差。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种功率半导体模块，其中采用简单而适合于大规模的（gro?serientauglich）连接技术使得各个壳体部件连接，其中可以省去所述连接技术（即螺旋连接、粘接、超声波焊接、锁定、敛缝）。另一目的在于，介绍这种功率半导体模块的制造方法。

采用根据权利要求1的功率半导体模块，或者采用根据权利要求9的功率半导体模块制造方法，即可实现所述目的。从属权利要求所述内容为本发明的设计和改进。

下述功率半导体模块包括带有第一壳体部分和第二壳体部分的壳体。第一壳体部分在其面向第二壳体部分的侧面上具有固定件，该固定件设有第一内凹。第二壳体部分具有第二内凹，该第二内凹设有侧凹，固定件布置在该第二内凹中。

固定件插入到侧凹中，从而在第一壳体部分与第二壳体部分之间产生形状配合的连接。为了防止固定件脱离于侧凹，设置有插入件，该插入件插入到第一内凹和第二内凹中，且防止固定件脱离于侧凹，由此保证在第一壳体部分与第二壳体部分之间的形状配合的连接。

功率半导体模块制造方法包括：提供第一壳体部分，其具有固定件，固定件设有第一内凹（4）；以及提供第二壳体部分，其具有第二内凹，该第二内凹设有侧凹。还提供插入件。在固定件定位在第二内凹中之后，插入件插入到第一内凹和第二内凹中。在这里，固定件―以插入方向为基准―受到侧向挤压，从而使得固定件的受挤压区段插入到侧凹中，其中在第一壳体部分与第二壳体部分之间产生形状配合的连接。

附图说明

下面借助实施例对照附图示范性地介绍本发明。图中示出：

图1A为功率半导体模块的两个有待相互连接的壳体部分的竖直剖视图，其中一个壳体部分是顶盖或底板且具有固定件，另一个壳体部分是设有内凹的壳体侧壁件；

图1B为图1A中所示的壳体部分的竖直剖视图，其中固定件插入到内凹中；

图1C为在插入件插入到内凹中之后图1B中所示的布置状况的竖直剖视图；

图2A为功率半导体模块的两个有待相互连接的壳体部分的竖直剖视图，其中一个壳体部分是顶盖或底板且具有内凹，另一个壳体部分是设有固定件的壳体侧壁件；

图2B为图2A中所示的壳体部分的竖直剖视图，其中固定件插入到内凹中；

图2C为在插入件插入到内凹中之后图2B中所示的布置状况的竖直剖视图；

图3A为功率半导体模块的被设计成顶盖或底板的壳体部分的竖直剖视图，该功率半导体模块设有被开槽的固定件；

图3B为图3A中所示壳体部分的竖直剖视图，其已在插入件被插入期间安装于作为壳体侧壁的组成部分的另一壳体部分上；

图3C为在插入件完全插入到第一内凹中之后图3B中所示的布置状况的竖直剖视图；

图4A示出与图3B相应的布置状况，区别在于，插入件是没有止挡的实心体；

图4B为图4A中所示的壳体侧壁组成部分的第一内凹区域的放大的竖直剖视图；

图4C示出在插入件完全插入到第一内凹中之后根据图4A的布置状况；

图5A为被设计成侧壁部件的带有内凹的壳体部分的竖直剖视图，该内凹具有侧凹，侧凹由内凹的倾斜伸展的直的侧壁构成；

图5B为被设计成壳体顶盖或壳体底的带有内凹的壳体部分的竖直剖视图，该内凹具有侧凹，侧凹由内凹的倾斜伸展的直的侧壁构成；

图6A为被设计成侧壁部件的带有内凹的壳体部分的竖直剖视图，该内凹具有侧凹，侧凹由内凹的连续弯曲的侧壁构成；

图6B为被设计成壳体顶盖或壳体底的带有内凹的壳体部分的竖直剖视图，该内凹具有侧凹，侧凹由内凹的连续弯曲的侧壁构成；

图7A为被设计成侧壁部件的带有内凹的壳体部分的竖直剖视图，该内凹具有侧凹，侧凹由内凹侧壁上的台阶构成；