【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有两个电路载体和至少一个半导体部件的电路组件。该半导体部件特别是功率半导体。
技术介绍
1、在电力电子学领域中，半导体部件，例如开关元件，通常以功率模块(也称为powermodule)或分立封装的形式存在。半导体部件通常通过特定的引线键合技术连接并且功率模块通过焊接连接、弹簧连接或压合连接固定在电路载体上。使用引线键合限制了通过半导体部件的最大允许电流密度。此外，发生寄生电感，该寄生电感限制了开关元件的可达到的开关速度。
2、wo2020/249479a1公开了一种电子开关电路，电子开关电路此外包括第一电路载体、第二电路载体和功率电子半导体部件。该半导体部件具有上侧，该上侧与第一电路载体的下侧邻接，以及下侧，该下侧与第二电路载体的上侧邻接。第一电路载体具有接触通孔(英文为via，导通孔)，该接触通孔将第一半导体部件的上侧与第一电路载体的导体路径电连接。第二电路载体例如具有形成电路载体的上侧的导电层和布置在远离第一电路载体的导电层的侧面的电绝缘层。
3、wo2014/197917al公开了一种具有印刷电路板芯的功率模块，该印刷电路板芯包含至少一个嵌入绝缘层中的电子功率组件。芯布置在两个散热板之间，其中，每块散热板占有金属外层和通过导热电绝缘中间层与其电隔离的金属内层。
4、de10 2021 125 094al公开了一种具有载体和半导体芯片的半导体封装。载体具有电绝缘体和在电绝缘体的侧面上的接触结构。半导体芯片具有焊盘，该焊盘安装在载体的接触结构上，其中，焊盘在源电位或发射极
5、us2012/243192al公开了一种具有金属化基板布置的三维功率电子封装、第一功率电子装置和第二功率电子装置。金属化基板布置包括具有电流引线的绝缘介电基板，该电流引线完全地穿过绝缘介电基板延伸，在绝缘介电基板的第一表面上的第一导电层和在绝缘介电基板的第二表面上的第二导电层。第一导电层通过电流引线与第二导电层电耦接。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是公开一种改进的电路组件，该电路组件具有两个电路载体和至少一个半导体部件。
2、根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1特征的电路组件实现。
3、本专利技术的有利的实施例是从属权利要求的主题。
4、根据本专利技术的电路组件包括
5、-至少两层的第一电路载体，
6、-第二电路载体，以及
7、-布置在第一电路载体和第二电路载体之间的半导体部件，该半导体部件具有第一负荷终端和第二负荷终端，其中
8、-第一负荷终端具有面向第一电路载体的第一负荷终端表面，围绕第一负荷终端表面布置有电绝缘的边缘结构，
9、-第二负荷终端具有面向第二电路载体的第二负荷终端表面，该第二负荷终端表面大于第一负荷终端表面，
10、-第一电路载体在面向半导体部件的下侧具有第一负荷终端接触垫，
11、该第一负荷终端接触垫与第一负荷终端表面电连接，
12、-第一电路载体具有至少一个第一接触通孔，该第一接触通孔将第一负荷终端接触垫与至少一个导体路径连接，该导体路径在第一电路载体内部或在远离半导体部件的第一电路载体的上侧上延伸，并且
13、-第二电路载体具有面向半导体部件的上侧，该上侧由第一导电层形成，其与第二负荷终端表面电连接。
14、术语“上侧”和“下侧”不应被理解为限制性的，而是根据图中的表示进行定位。此外，电路组件具有一个半导体部件这样的表述并不妨碍电路组件具有多个半导体部件。因此，电路组件具有至少一个具有公开的特征的半导体部件。
15、半导体部件具有两个负荷终端，该负荷终端布置在半导体部件的不同侧面。负荷终端不是经由引线键合接触，而是第一负荷终端由第一电路载体的第一负荷终端接触垫接触并且第二负荷终端由第二电路载体的第一导电层接触(所谓的倒装芯片技术)。第一负荷终端接触垫还由至少一个第一接触通孔与至少一个第一导体路径连接，该导体路径在第一电路载体的内层中或远离半导体部件的第一电路载体的外层中。因此，有利地消除了由于引线键合、通过半导体部件的电流的最大允许的电流密度的限制和半导体部件的开关速度的限制。半导体部件能够是例如晶体管、晶闸管或二极管。
16、根据本专利技术的电路组件的重要特征是，此外，第一负荷终端面向第一电路载体并且第二负荷终端面向第二电路载体，其中，第一负荷终端是其负荷终端表面被边缘结构包围的负荷终端。边缘结构用于减少在两个负荷终端之间的电位差。
17、相比之下，在根据现有技术wo2020/249479al所知的布置中，第一负荷终端表面向第二电路载体并且与其第一导电层电连接。由于在边缘结构的外边缘处应用第二负荷终端的电位，因此在现有技术中已知的布置中，第一负荷终端与第二电路载体之间需要有足够的距离，因为其广泛的第一导电层处于第一负荷终端的电位上。所需的距离取决于所使用的绝缘材料和半导体部件的反向电压。为了遵守这个距离，例如，使用具有间隔部功能的烧结膏体沉积、烧结预制件或焊接预制件，和/或通过钝化结构和/或适当的铸造材料将边缘结构与第二电路载体的第一导电层电隔离，铸造材料必须在费力的、适应铸造材料并与铸造材料协调的铸造过程中铸造。该问题由本专利技术的布置被矫正，一方面是通过将第二负荷终端而不是第一负荷终端布置在第二电路载体上，并且另一方面是通过至少一个第一接触通孔将第一负荷终端与至少一个导体路径连接，该导体路径在第一电路载体的内部或第一电路载体的上侧延伸，从而第一电路载体的基板(基材)在这些导体路径中的每一个与半导体部件的边缘结构之间提供了额外的绝缘层。与已知的wo2020/249479al布置相比，这简化了电路组件的制造，并且允许电路组件的更紧凑形式，因为能够减少半导体部件与电路载体之间的距离。
18、在本专利技术的一个实施例中，第一负荷终端接触垫完全地布置在第一电路载体下侧的区域内，该区域对应于由边缘结构包围的半导体部件的区域。第一电路载体下侧的区域对应于由边缘结构包围的半导体部件的区域，被命名为第一电路载体的下侧的区域，在其上被边缘结构包围的半导体部件的区域通过平行位移沿着与第一电路载体的下侧的法向量平行的直线被映射。因此，与被边缘结构包围的半导体部件的区域对应的第一电路载体下侧的区域直接地面向由边缘结构包围的半导体部件的区域，并且具有与由边缘结构包围的半导体部件的区域相同的面积和形状。
19、本专利技术的上述实施例防止了边缘结构的区域和与第一负荷终端接触垫彼此直接地面向的区域，从而有利地将位于第二负荷终端电位上的边缘结构的区域与位于第一负荷终端电位上的第一负荷终端接触垫分开间隔。
20、在本专利技术的另外的实施例中，至少一个第一接触通孔平行于第一直线延伸，该第一直线与第一电路载体下侧的法向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电路组件(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的电路组件(1)，其中，所述第一负荷终端接触垫(19)完全布置在所述第一电路载体(3)的下侧的区域(41)之内，所述区域对应于所述半导体部件(7)的由所述边缘结构(17)包围的区域。
3.根据权利要求1或2所述的电路组件(1)，其中，至少一个第一接触通孔(34)平行于第一直线地延伸，所述第一直线与所述第一电路载体(3)的下侧的法向量形成非零的角度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电路组件(1)，其中，所述第一负荷终端接触垫(19)通过至少一个第一接触通孔(34)连接至在所述第一电路载体(3)内部延伸的至少一个第一导体路径(37)，并且该导体路径(37)通过至少一个另外的接触通孔(47)连接至在所述第一电路载体(3)的上侧上延伸的至少一个导体路径(38)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电路组件(1)，其中，所述半导体部件(7)具有控制终端(11)，所述控制终端具有面向所述第一电路载体(3)的控制终端表面(14)，所述控制终端表面布置在所述半导体部件(7)的由所述边缘结构(
6.根据权利要求5所述的电路组件(1)，其中，所述控制终端接触垫(18)完全布置在所述第一电路载体(3)的下侧的区域(41)之内，该区域对应于所述半导体部件(7)的由所述边缘结构(17)包围的区域。
7.根据权利要求5或6所述的电路组件(1)，其中，所述控制终端接触垫(18)延伸进入到所述第一电路载体(3)的下侧的与所述第一负荷终端表面(15)相对应的区域中。
8.根据权利要求7所述的电路组件(1)，其中，所述控制终端接触垫(18)的延伸进入到所述第一电路载体(3)的下侧的与所述第一负荷终端表面(15)相对应的区域中的部段具有至少一个不能接触的区域(43)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的电路组件(1)，其中，所述第一电路载体(3)的下侧的位于所述控制终端接触垫(18)与所述第一负荷终端接触垫(19)之间的区域具有不能接触的区域(43)。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的电路组件(1)，其中，每个第二接触通孔(35)平行于第一接触通孔(34)地延伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电路组件(1)，其中，所述第一电路载体(3)具有至少一个第三接触通孔(36)，所述第三接触通孔将所述第二负荷终端接触垫(20)与至少一个第三导体路径(40)连接，所述第三导体路径在所述第一电路载体(3)的内部延伸或者在所述第一电路载体(3)的上侧上延伸。
12.根据权利要求11所述的电路组件(1)，其中，至少一个第三接触通孔(36)平行于第二直线地延伸，所述第二直线与所述第一电路载体(3)的下侧的法向量形成非零的角度，使得在与所述第一电路载体(3)的下侧平行的平面中所述第三接触通孔(36)与每个第一接触通孔(34)的距离随着所述平面与所述第一电路载体(3)的下侧的距离增加而增加。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电路组件(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的电路组件(1)，其中，所述第一负荷终端接触垫(19)完全布置在所述第一电路载体(3)的下侧的区域(41)之内，所述区域对应于所述半导体部件(7)的由所述边缘结构(17)包围的区域。
3.根据权利要求1或2所述的电路组件(1)，其中，至少一个第一接触通孔(34)平行于第一直线地延伸，所述第一直线与所述第一电路载体(3)的下侧的法向量形成非零的角度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电路组件(1)，其中，所述第一负荷终端接触垫(19)通过至少一个第一接触通孔(34)连接至在所述第一电路载体(3)内部延伸的至少一个第一导体路径(37)，并且该导体路径(37)通过至少一个另外的接触通孔(47)连接至在所述第一电路载体(3)的上侧上延伸的至少一个导体路径(38)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电路组件(1)，其中，所述半导体部件(7)具有控制终端(11)，所述控制终端具有面向所述第一电路载体(3)的控制终端表面(14)，所述控制终端表面布置在所述半导体部件(7)的由所述边缘结构(17)包围的区域之内，并且所述第一电路载体(3)在所述第一电路载体的下侧上具有控制终端接触垫(18)，所述控制终端接触垫与所述控制终端表面(14)电连接，并且所述第一电路载体(3)具有至少一个第二接触通孔(35)，所述第二接触通孔将所述控制终端接触垫(18)与至少一个第二导体路径(39，45)连接，所述第二导体路径在所述第一电路载体(3)的内部延伸或在所述第一电路载体(3)的上侧上延伸。
6.根据权利要求5所述的电路组件(1)，其中，所述控制终端接触垫(18)完全布置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·比格尔，斯特凡·普费弗莱因，亚历山大·亨斯勒，贝恩德·穆勒，菲利普·奥施曼，约尔格·斯特罗吉斯，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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