具有电流对称式负载连接件的功率半导体模块制造技术

一种具有电流对称式负载连接件的功率半导体模块，具有至少两个功率电子分电路、壳体和向外引导的负载连接件。负载连接件构造为金属成型体，其具有带状区段以及用于对外连接的接触装置，带状区段具有多个从该区段出发的接触脚，带状区段以平行于衬底导电带的方式布置，至少一个第一接触脚各自从所述带状区段延伸到相应的分电路的导电带。第一分电流通路从接触装置延伸到带状区段的分配区域，第二分电流通路各自从分配区域延伸到相应的第一接触脚。为了将电流对称地导入相应的分电路中，相应的第一总电流通路由第一分电流通路和第二分电流通路形成，相应的总电流通路彼此间具有小于20％的长度差异。这通过带状区段为此具有至少一个第一留空部来实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率半导体模块，优选呈压力接触实施方案形式的功率半导体模 块，用于布置在冷却构件上，所述功率半导体模块具有由至少两个分电路组成的功率电子 电路。每个分电路具有至少一个布置在导电带上的功率半导体构件。
技术介绍
根据DE 10 2006 006 425A1所述的功率半导体模块形成了本专利技术的出发点。该 文献公开了一种呈压力接触方式实施方案形式的功率半导体模块，用于布置在冷却构件 上，其中，该功率半导体模块具有向外引导的负载连接件，所述负载连接件各自构造为金属 成型体，所述金属成型体具有至少一个带状区段以及具有多个从该带状区段出发的接触 脚。这种负载连接件用于借助接触装置对内部功率电子电路进行对外接触连接。常见地并且示例性地，同样由DE 103 33 329A1公知的是，构造有功率半导体模 块的由多个分电路组成的功率电子电路。所述分电路典型地各自具有至少一个带有至少一 个功率半导体构件的衬底。这种分电路优选可以相同地构造，并且串联地布置，或者分别彼 此成对地对称布置。
技术实现思路
本专利技术基于如下任务，即，对上面提到的功率半导体模块进行如下改进，即，在功 率半导体模块内部多个功率电子分电路的情况中，使得电流输送以相对于所有分电路都对 称的方式来构成。根据本专利技术，该任务通过权利要求1的特征得以解决。优选实施方式在属权利要 求中加以介绍。本专利技术的设想由用于布置在冷却构件上的功率半导体模块出发。在这种情况下， 功率半导体模块具有由至少两个分电路组成的内部功率电子电路。优选地，每个分电路都 具有衬底，所述衬底具有彼此电绝缘的并且具有负载电位的导电带。在每个分电路的这些 导电带中的至少一个上布置有至少一个功率半导体构件。此外，在这里，功率半导体模块具 有壳体以及自所述分电路向外引导的负载连接件和辅助连接件。这种负载连接件中的至少一个被构造为如下的金属成型体，该金属成型体具有带 状区段及用于对外连接的接触装置，所述带状区段具有多个从该区段出发的接触脚。但是， 优选将所有的负载连接件以相同的方式构造并且以如下方式布置，即，带状区段以互相平 行、彼此保持间距并且彼此电绝缘的方式布置，进而构成堆叠。此外，各负载连接件的至少一个带状区段以与所述导电带平行并与该导电带保持 间距的方式布置。为实现电接触连接，至少一个第一接触脚各自从带状区段延伸到相应的 分电路的导电带。优选地，所有分电路均通过这样的接触脚与相应的负载连接件的带状区 段相连接。根据本专利技术，第一分电流通路从负载连接件的接触装置延伸到作为带状区段分区域的分配区域。第二分电流通路各自从带状区段的该分配区域起，延伸到相应的第一接触 脚。在此，第一分电流通路和相应的第二分电流通路构成总电流通路，用以向相应的分电路 对称地引入电流。在此，相应的总电流通路相互间具有小于20%的长度差异。为构成这样 的总电流通路，负载连接件的带状区段具有至少一个第一留空部(Freisparimg)。在这里优选的是，相应带状区段在所述分配区域的周围以至少延伸到第一接触脚 的方式完全对称地构造。对此，有利的是，带状区段具有至少另一留空部，以产生对称。同样可以优选的是，为每个分电路配属有另外的彼此对称布置的接触脚，并且另 外的总电流通路同样具有相应的小于20%的长度差异。附图说明借助于图1至5中的实施例，进一步阐述本专利技术的解决方案。图1示出根据本专利技术的功率半导体模块的三维图示。图2以俯视图示出根据本专利技术的第一功率半导体模块的剖视图。图3以俯视图的形式示出了根据本专利技术的第二功率半导体模块的概要图。图4以俯视图示出根据本专利技术的第三功率半导体模块的概要图。图5以三维视图示出根据本专利技术的第三功率半导体的负载连接件。具体实施例方式图1示出根据本专利技术的功率半导体模块1的三维图示。在此示出具有用于固定在 冷却构件上的装置34的塑料壳体3。该壳体3具有与壳体3 —体式构造的绝缘材料成型体 30，该绝缘材料成型体30形成中间层，在该中间层处于布置于中间层下方的衬底5a/5b与 布置于中间层上方的负载连接件40、42、44的带状区段402之间。此外，壳体3具有用于辅助连接件80的凸起状(domartig)的套管38。特别优选 的是，在这种被压力接触连接的功率半导体模块1中，将辅助连接件构造成接触弹簧80，优 选构造成螺旋弹簧。所述辅助连接件将分电路与配属的、未示出的、用于功率半导体模块1 的驱动器相连接。为此，负载连接件40、42、44的带状区段402具有不会破坏对称性的凹口， 以使所述螺旋弹簧穿过。不同负载电位的负载连接件40、42、44分别构造为金属成型体，该金属成型体具 有所配属的用于对外连接的接触装置404、至少一个平行于衬底表面伸展的带状区段402 以及具有多个从该区段出发的接触脚400。各负载连接件40、42、44只要需要借助于绝缘的 塑料薄膜46彼此保持间距并且彼此电绝缘。此外，交流电连接件42具有与接触装置相邻 布置的电流传感器410。负载连接件40、42、44的接触脚400通过绝缘材料成型体30的构造成引导部的凹 口 32延伸到衬底5a/5b的导电带的所配属接触面或者延伸到布置在那里的功率半导体构 件。根据本专利技术，负载连接件40、42、44的至少一个带状区段402具有留空部，该留空 部用于使相应的、从接触装置404到布置于单个衬底5a/5b上的分电路50a/50b的总电流 通路对称化。对其他的细节在下面的附图中加以介绍。图2以俯视图示出根据本专利技术的第一功率半导体模块的概要图。在这里，主要绘出了具有接触装置404的负载连接件40，所述接触装置404为了对外连接具有例如用于布 置螺旋连接件的凹口。与接触装置404邻接，负载连接件40具有带状区段402，该带状区段 402平行于两个衬底5地构造，衬底5具有布置于衬底5上的导电带52和功率半导体构件 54。在这里，衬底5a/5b构成功率半导体模块的功率电子电路的各分电路50a/50b。负 载连接件40的带状区段402借助其接触脚400接触连接两个分电路50的导电带52。为了对经常在这种功率电子电路中并联连接的功率半导体构件54均勻地施加负 载，重要的是对称的电流输送。根据本专利技术，这在这里以如下方式实现，即，在带状区段402 的延展中，在第一分电路50a的上方布置有第一留空部406a，由此，使得从接触装置404到 所述第一分电路50a接触脚400a的总电流通路得到延长。通过这种措施，从接触装置404到配属于第一分电路50a/50b的第一接触脚400a 的各第一总电流通路60a除了直至小于20%的微小公差之外是相同的。为此，带状区段402 具有虚拟的分配区域46，该分配区域46相对于分电路50a/50b对称地布置。第一总电流 通路60a由从接触装置402延伸到分配区域46的第一分电流通路600a和从所述分配区域 46延伸到各分电路50a/50b第一接触脚400a的第二分电流通路602a组合而成。此外，示出了在分电路50a/50b不只是由第一接触脚400a接触连接的情况下，通 向另外的接触脚400b的其他的总电流通路60b。这些其他的总电流通路60b，对于每一对 分别配属于分电路50a/50b的其他接触脚400b或者更普遍来讲，对于每一组分别配本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于布置在冷却构件上的功率半导体模块（１），所述功率半导体模块（１）具有：至少两个功率电子分电路（５０ａ／５０ｂ／５０ｃ／５０ｄ），所述功率电子分电路（５０ａ／５０ｂ／５０ｃ／５０ｄ）各自具有至少一个布置在所述分电路的具有负载电位的导电带（５２）上的功率半导体构件（５４）；壳体（３）；以及向外引导的负载连接件（４０、４２、４４）和辅助连接件（８０），其中，至少一个负载连接件（４０、４２、４４）构造为金属成型体，所述金属成型体具有带状区段（４０２）以及具有用于对外连接的接触装置（４０４），所述带状区段（４０２）具有多个从所述区段出发的接触脚（４００ａ／４００ｂ），所述带状区段（４０２）以平行于所述导电带并与所述导电带保持间距的方式来布置，并且至少一个第一接触脚（４００ａ）各自从所述带状区段（４０２）为了电接触连接而延伸到相应的分电路（５０）的导电带，其中，第一分电流通路（６００ａ）从所述接触装置（４０４）延伸到所述带状区段（４０２）的分配区域（４６），以及第二分电流通路（６０２ａ）各自从所述分配区域（４６）延伸到相应的所述第一接触脚（４００ａ），为了将电流对称地导入相应的分电路（５０ａ／５０ｂ）中，相应的第一总电流通路（６０ａ）由所述第一分电流通路（６００ａ）和所述第二分电流通路（６０２ａ）形成，其中，相应的总电流通路（６０ａ）相互间具有小于２０％的长度差异，并且其中，所述带状区段（４０２）为此具有至少一个第一留空部（４０６ａ）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马可·莱德雷尔，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE