[发明专利]具有压力补偿接触板的功率半导体器件

权利要求书

1、功率半导体器件(1)，具有至少一个功率半导体(2)以及用于和功率半导体(2)相接触的压块(7a，7b)，本发明的特征是，

a)在功率半导体(2)和所述压块(7a，7b)之间至少设置一个导电的压力补偿元件(9)，

b)所述压力补偿元件(9)包括一个盒子(10，15)，其内部充有流态的或可塑性变形的介质(12)。

2、如权利要求1所述的功率半导体器件(1)，其特征是，

a)所述介质(12)是不可压缩的或仅可少量压缩的，

b)所述介质(12)具有导电性和导热性。

3、如权利要求1或2之一所述的功率半导体器件(1)，其特征是，

a)所述盒子(10，15)由一个上压力面和一个下压力面(11a，11b)以及一个旋转对称形或圆柱形的外表面(13)组成，

b)所述压力面(11a，11b)是平整的并且相互平行，并且

c)所述盒子(10，15)具有导电性。

4、如权利要求3所述的功率半导体器件(1)，其特征是，

a)所述介质(12)包括液态或塑性金属，或者处在一种导热液体或膏体中的金属珠，

b)所述盒子(10，15)部分或全部由金属或一种金属陶瓷制成，并且

c)所述盒子(10，15)的一个盖(11a)或底(11b)或一个槽(15)由一种导热材料制成，所述导热材料的热膨胀系数和功率半导体(2)的相匹配。

5、如权利要求3或4之一所述的功率半导体器件(1)，其特征是，

a)所述外表面(13)呈圆形、弧形或V形向内隆起，

b)所述外表面(13)与上压力面和下压力面(11a，11b)之间的夹角为α₁和α₂，

c)所述盒子(10)从缩腰至盖(11a)和底(11b)之间的内部高度为d₁和d₂，

d)所述盒子(10)的上下边缘带(14)的宽度为

l₁＝d₁/tan(α₁)以及

l₂＝d₂/tan(α₂)

e)特别是角度α₁以及α₂位于30°＜α₁，α₂＜60°的范围内，最好令α₁＝α₂＝45°。

6、如权利要求5所述的功率半导体器件(1)，其特征是，所述盒子(10)具有一个缝隙状的内腔，该内腔位于压力面(11a，11b)之间并沿外表面(13)延伸。

7、如权利要求1-4中任何一项所述的功率半导体器件(1)，其特征是，

a)盒子(15)包括一个用硬质材料制成的槽(15)，

b)在所述槽(15)内盛有一种软的，可塑性变形的介质(12)，并且

c)所述软的介质(12)构成上压力面(11a)。

8、如权利要求1-7中任何一项所述的功率半导体器件(1)，其特征是，

a)至少有一个功率半导体器件(2)是闸流晶体管、GTO、MCT、功率二极管、IGBT或者MOSFET，

b)所述盒子(10)的一个盖(11a)或底(11b)或一个槽(15)由一种来自AlSIC、Mo或W族的材料制成，并且

c)所述介质(12)来自水银、铅、镉、锌、铝、铟、铜族物质和/或含有处在硅油或硅凡士林中的铜珠。

9、如权利要求1-8中任何一项所述的功率半导体器件(1)，其特征是，有若干个压力补偿元件(9)设置在一个或若干个功率半导体(2)的一侧或两侧。

10、如权利要求4-9中任何一项所述的功率半导体器件(1)，其特征是，

a)各有一个压力补偿元件(9)设置在上下叠置和/或并排布置的功率半导体(2)的两侧，并且

b)所述压力补偿元件(9)代替压力接触元件(3a，3b，4a，4b)。