[发明专利]功率电子开关装置、其布置结构及制造开关装置的方法

说明书

本发明涉及功率电子开关装置、其布置结构及制造开关装置的方法。该开关装置包括基底以及功率半导体组件，包括连接装置和压力装置，基底具有彼此电绝缘的导体轨道，并且功率半导体组件被布置在导体轨道中的一个上，连接装置被构造为包括导电膜和电绝缘膜的膜复合物，并且从而形成第一和第二主表面，开关装置通过连接装置在内部以符合电路的方式连接，并且功率半导体组件的第一主表面的接触区域以强制锁定且导电的方式与基底的所指配的导体轨道的第一接触区域连接，压力装置具有压力体以及压力元件，压力元件压在膜复合物的第二主表面的第一区段上，并且所述第一区段被布置在功率半导体组件的区域之内，以在沿着功率半导体组件的法线方向上突出。

技术领域

本发明描述了一种功率电子开关装置，该功率电子开关装置通过下述事实可形成功率半导体模块或功率电子系统的基本单元：通过其自身或与优选地相同的其他基本单元的组合而形成功率半导体模块或功率电子系统的功率电子基本构建块。此外，本发明描述了一种包括这种功率电子开关装置的布置结构，以及用于制造这种功率电子开关装置的特别优选实施例的方法。

背景技术

例如在DE 10 2013 104 949 B3中所公开的现有技术公开了一种开关装置，该开关装置包括基底、功率半导体组件、连接装置、负载端子装置、以及压力装置。在这种情况下，基底具有电绝缘的导体轨道，其中功率半导体组件被布置在导体轨道上。连接装置构造为包括导电膜和电绝缘膜的膜复合物，并且具有第一和第二主表面。开关装置由此以符合电路的方式内部连接。压力装置具有拥有第一切口的压力体，压力元件被布置成从所述压力体突出，其中压力元件压在膜复合物的第二主表面的区段上，并且在这种情况下，所述区段被布置在功率半导体组件的区域之内以在沿着功率半导体组件的法线方向上突出。

通过了解所提到的条件，本发明基于提出一种功率电子开关装置及其布置结构以及制造开关装置的方法的目的，其中就其复杂性及其制造成本而言该开关装置被优化。

发明内容

根据本发明，通过根据本发明实施例的的功率电子开关装置、具有功率电子开关装置的布置结构、以及两种特定制造方法来实现所述目的。在从属权利要求中描述了优选实施例。

根据本发明的开关装置构造为包括基底、布置在其上的功率半导体组件，包括连接装置并且包括压力装置，其中基底具有彼此电绝缘的导体轨道，并且功率半导体组件被布置在导体轨道中的一个上，其中连接装置构造为包括导电膜和电绝缘膜的膜复合物，并且从而形成第一和第二主表面，其中开关装置通过连接装置在内部以符合电路的方式连接，并且其中功率半导体组件的第一主表面的接触区域以强制锁定且导电的方式与基底的所指配的导体轨道的第一接触区域相连，为此目的，压力装置具有压力体以及在功率半导体组件的方向从其突出的压力元件，其中压力元件压在膜复合物的第二主表面的第一部分上并且在这种情况下所述第一部分被布置在功率半导体组件的区域之内以在沿着功率半导体组件的法线方向上突出。

因此，在该开关装置的情况下，明确地省略了功率半导体组件的第一主表面的接触区域与基底的所指配的接触区域实质性键合连接。其结果是，与现有技术相比，实质性键合的连接，优选地被构造为压力烧结的连接被由强制锁定的连接替代了。

优选的是连接装置的第二接触区域以强制锁定或实质性键合且导电的方式与指配给其的基底的导体轨道的接触区域相连。

同样地，功率半导体组件可通过其第二主表面以强制锁定或主动锁定的方式与连接装置的第一主表面的所指配的接触区域电连接。

在这种情况下优选的是相应实质性键合连接构造为本领域常规的焊接的、粘接的、或者尤其是压力烧结的连接。

特别优选的是压力体具有压力元件从其突出的第一切口。在这种情况下，进一步有利的是压力体的第一切口构造为从第一主表面开始的凹陷部，在这种情况下，压力元件完全或近似完全地填充压力体的切口，并且压力元件在连接装置的方向上在其第一主表面上从压力体的切口突出，更准确地说是其第二主表面。在这种情况下，压力体的横向广度与垂直广度的比率应具有大于2比1的比率，特别是大于4比1的比率。