[发明专利]具有开关装置的功率半导体模块以及功率半导体装置

说明书

本发明涉及具有开关装置的功率半导体模块以及功率半导体装置。功率半导体模块具有开关装置，开关装置具有基板、功率半导体器件和膜系，功率半导体模块具有能沿基板的法向方向运动地构造的加压装置，膜系具有面对基板的第一主面和背离基板的第二主面，加压装置具有加压体和第一金属弹簧，其中，加压体在朝向基板的方向上向第一金属弹簧施加力，其中，第一金属弹簧在朝向功率半导体器件的方向上经由第一金属弹簧的面对第二主面的第一区域的压力传递面向第二主面的第一区域施加压力，其中，第二主面的第一区域和第一金属弹簧的压力传递面沿基板的法向方向在功率半导体器件的背离基板的第一面上方与功率半导体器件的第一面对齐地布置。

技术领域

本发明涉及一种具有开关装置的功率半导体模块。此外，说明了具有这种功率半导体模块的功率半导体装置。

背景技术

根据DE 10 2014 106 570A1公知一种功率半导体模块，其被构造成具有基板、功率半导体器件、连接装置、负载接口装置和加压装置的开关装置。在此，基板具有电绝缘的导体迹线，其中，功率半导体器件布置在导体迹线上。连接装置被构造成膜系，其具有导电和电绝缘的膜并且具有第一和第二主面。开关装置借助连接装置在内部以电路适用的方式连接。加压装置具有带第一凹口的加压体，加压元件凸出于该第一凹口布置，其中，加压元件按压膜系的第二主面的区域，在此，该区域在功率半导体器件的法向方向上的投影中布置在功率半导体器件的面之内。加压元件完全由硅橡胶制成。在此，由硅橡胶制成的加压元件按压膜系的第二主面区域的压力的大小可能受到一定的限制。

发明内容

本发明任务在于：实现一种具有膜系和基板的功率半导体模块，在此可以向膜系的背离基板的主面的区域施加较大的力。

该任务根据本发明通过具有开关装置的功率半导体模块解决，开关装置具有基板、功率半导体器件和膜系，功率半导体模块具有能沿基板的法向方向运动地构造的加压装置，其中，基板具有导电的导体迹线，其中，功率半导体器件布置在基板的第一导体迹线上并且与其导电接触，其中，膜系具有至少一个导电的和至少一个不导电的膜，它们上下堆叠布置，其中，膜系具有面对基板的第一主面和背离基板的第二主面，其中，膜系与功率半导体器件导电接触，其中，加压装置具有加压体和第一金属弹簧，其中，加压体朝向基板的方向向第一金属弹簧施加力，其中，第一金属弹簧朝向功率半导体器件的方向经由第一金属弹簧的面对第二主面的第一区域的压力传递面向第二主面的第一区域施加压力，并且在此，第二主面的第一区域和第一金属弹簧的压力传递面沿基板的法向方向在功率半导体器件的背离基板的第一面上方与功率半导体器件的第一面对齐地布置。

功率半导体模块的有利构造方式由从属权利要求得到。

被证实有利的是，第一压力传递面在基板的法向方向上的投影中完全布置在功率半导体器件的第一面之内。由此第一金属弹簧的压力最优地传递到功率半导体器件的第一面上。

另外被证实有利的是，膜系具有不导电的第二膜和布置在第二膜上的导电的第一膜并且具有导电的第三膜，其中，第二膜布置在第一与第三膜之间，这是因为由此提供了多个用于借助膜系的电连接的能导电的平面。

此外被证实有利的是，在第二主面的第一区域与第一金属弹簧之间布置第一压力分布体。第一压力分布体在优选大于第一金属弹簧的压力传递面的面上分布由第一金属弹簧施加的压力。

与此相结合被证实有利的是，第一压力分布体在功率半导体器件的第一面的至少60％，尤其至少80％，尤其至少95％上分布第一金属弹簧的压力。由此第一金属弹簧的压力在功率半导体器件的第一面的大区域上分布。

此外被证实有利的是，第一压力分布体是不导电的，这是因为借助第一压力分布体获得第一金属弹簧与膜系之间的电绝缘。