[发明专利]具有壳体的功率半导体模块

说明书

本发明涉及一种具有壳体(2)的功率半导体模块，其具有由弹性体制成的弹性变形元件(30)，并且具有布置于壳体(2)中的功率半导体部件(T1、T2)，所述功率半导体部件(T1、T2)以导电方式连接到箔复合材料(5)，其中所述箔复合材料(5)包括导电的结构化或非结构化的第一箔(6)和导电的结构化或非结构化的第二箔(7)以及布置于第一和第二箔(6、7)之间的不导电的第三箔(8)，其中所述壳体(2)具有开口(33)，箔复合材料(5)的一部分被引导通过所述开口(33)，其中为了功率半导体模块(1)与电连接元件装置(17、17')导电接触。

技术领域

本发明涉及一种具有壳体的功率半导体模块。

背景技术

从DE 10 2012 218 868 B3的图6和所附的说明，已知一种功率半导体模块，其包括功率半导体部件、基材、箔复合材料以及第一和第二负载电流连接元件(为了功率半导体模块与电连接元件装置导电接触)，其中所述箔复合材料包括第一金属箔层和结构化的第二金属箔层以及布置于所述第一和第二金属箔层之间的电绝缘箔层，其中所述功率半导体部件以导电方式连接到所述箔复合材料和所述基材，其中所述第二负载电流连接元件与所述第一金属箔层形成单件，其中所述电绝缘箔层的一部分布置在所述第一负载电流连接元件的第一部分和第二负载电流连接元件之间。负载电流连接元件通过螺钉连接与连接元件装置进行导电接触，该螺钉连接延伸穿过形成在负载连接元件中的连续孔。

功率半导体部件和电连接元件装置之间的电连接具有杂散电感，其可能在功率半导体模块的运行期间导致功率半导体部件上的电压浪涌。为了最小化该电压浪涌，需要功率半导体模块的特别低的电感设计和功率半导体模块与电连接元件装置的可靠的低电感电接触。

从DE 10 2012 218 868 B3已知的功率半导体模块具有下述缺点，即第一负载电流连接元件以及第一负载电流连接元件与连接元件装置之间的电连接具有相对高的杂散电感。此外，当负载电流连接元件连接到连接元件装置时，可能在第二负载电流连接元件(即第一金属箔层)上施加大的力，这可能导致第一金属箔层的损坏或破坏。此外，由于负载电流连接元件和连接元件装置的不同的热膨胀系数，在各元件的机械冲击负荷和振动负荷的情况下，可能存在负载电流连接元件与连接元件装置的导电接触的故障。

发明内容

本发明提出要解决的问题是创造一种功率半导体模块，其具有特别低电感设计且其可以与电连接元件装置进行可靠的低电感电接触。

通过一种具有壳体的功率半导体模块来解决该问题，该功率半导体模块具有由弹性体制成的弹性变形元件，并且具有布置于壳体中的功率半导体部件，所述功率半导体部件以导电方式连接到箔复合材料，其中所述箔复合材料包括导电的结构化或非结构化的第一箔和导电的结构化或非结构化的第二箔以及布置于第一和第二箔之间的不导电的第三箔，其中所述壳体具有开口，箔复合材料的一部分被引导通过所述开口，其中用于导电接触的箔复合材料包括可从壳体外接近的导电的第一和第二箔复合材料接触表面，该导电接触是功率半导体模块与电连接元件装置的导电接触，所述接触表面中的每一个都是箔复合材料的一个表面区域的形式，其中所述变形元件布置于所述壳体的外侧与所述第一和第二箔复合材料接触表面之间。

已经证明，因为硅树脂具有良好的弹性性能，特别是因为交联的液体硅橡胶或交联的固体硅橡胶具有非常好的弹性性能，因此弹性体被形成为硅树脂，特别是被形成为交联的液体硅橡胶或形成为交联的固体硅橡胶是有利的。

此外，已经证明，变形元件通过粘结连接而被结合到壳体的外侧是有利的，因为粘结连接代表特别可靠的连接形式。

此外，已经证明，变形元件具有带有至少两个高度的凸起结构(reliefstructure)是有利的。以这种方式，如果连接元件装置的第一和第二连接接触表面距离壳体的外侧间距不同，则可以通过变形元件的结构来协调不同的间距，使得对于两个压力接触位置而言各个压力是大致相同的，该各个压力是各个箔复合材料接触表面与各个连接接触表面实现各个压力接触所经由的压力。