[发明专利]功率半导体装置、功率模块组件及测量电流的方法

权利要求书

1.一种封装集成的功率半导体装置，包括：

耦接至电流路径的至少一个功率晶体管；

电流测量装置；以及

封装件；

其中，所述电流测量装置与所述电流路径电绝缘并且磁耦接至所述电流路径；

其中，所述电流路径和所述电流测量装置被布置成使得所述电流测量装置能够感测流过所述电流路径的电流的磁场；并且

其中，所述至少一个功率晶体管、所述电流测量装置和所述电流路径被布置在所述封装件内部。

2.根据权利要求1所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述电流测量装置被布置成沿所述电流路径的长度延伸。

3.根据权利要求1所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述电流路径被布置成至少部分地围绕所述电流测量装置。

4.根据权利要求3所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述电流路径被布置成在三个侧至少部分地围绕所述电流测量装置。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述电流路径的一部分是U形的，并且其中，所述电流测量装置被布置在所述电流路径的U形部分内部。

6.根据前述权利要求中任一项所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述至少一个功率晶体管和所述电流测量装置被布置在分开的管芯焊盘上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述封装件包括电绝缘的模料，其中，所述模料在所述电流测量装置与所述电流路径之间提供电绝缘。

8.根据前述权利要求中任一项所述的封装集成的功率半导体装置，还包括导热绝缘体，其中，所述封装件、所述至少一个功率晶体管和所述电流路径被布置在所述导热绝缘体上。

9.根据权利要求8所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述导热绝缘体包括无机材料，所述无机材料包括以下材料中的至少一种：SiO₂、Al₂O₃、AlN和Si₃N₄。

10.根据前述权利要求中任一项所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述电流测量装置包括传感器元件，所述传感器元件被配置成检测由流过所述电流路径的电流产生的磁场。

11.根据权利要求10所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述传感器元件包括至少两个磁阻元件。

12.根据权利要求11所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述至少一个功率晶体管和所述电流测量装置被布置在分开的管芯焊盘上，并且其中，所述至少两个磁阻元件被布置在布置有所述电流测量装置的管芯焊盘的两个相对侧上，其中，所述相对侧中的一侧为最靠近所述电流路径的侧，而所述相对侧的另一侧与所述一侧平行。

13.根据前述权利要求中任一项所述的封装集成的功率半导体装置，其中，所述电流测量装置包括金属屏蔽路径，并且其中，所述金属屏蔽路径至少部分地围绕所述电流测量装置。

14.一种功率模块组件，包括：

根据权利要求1至13中任一项所述的封装集成的功率半导体装置；以及

散热器；

其中，所述散热器接合至所述封装集成的功率半导体装置；并且

其中，所述散热器经由电绝缘且导热的接口耦接至所述封装集成的功率半导体装置。

15.一种用于测量封装集成的功率半导体装置中的电流的方法，所述封装集成的功率半导体装置包括耦接至电流路径的至少一个功率晶体管、电流测量装置以及封装件，其中，所述电流测量装置与所述电流路径电绝缘并且磁耦接至所述电流路径，其中，所述电流路径和所述电流测量装置被布置成使得所述电流测量装置能够感测流过所述电流路径的电流的磁场，并且其中，所述至少一个功率晶体管、所述电流测量装置和所述电流路径被布置在所述封装件内部，所述方法包括以下步骤：

使所述至少一个功率晶体管工作；

利用所述电流测量装置测量流过所述电流路径的电流；以及

利用所述电流测量装置提供表示所测量的电流的信号作为所述封装集成的功率半导体装置的输出。