功率半导体组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种功率半导体组件。在此将功率半导体组件理解为一种具有电子构件的装置，如该装置越来越多地得以用于高度集成的电子构件的节省空间和成本的结构。在一个这样的装置中，多个半导体芯片安置在一个壳体中并且不同电子构件连同无源元件设置在一个载体上。电子构件与载体固定连接并且根据设定的应用相互电气连接。
【背景技术】
[0002]对于模拟集成电路并且为了数字集成电路与在电源线上的干扰的解耦而需要具有在nF至1yF的范围中的电容的电容器。这些电容器在已知的多芯片模块方案中作为离散电容器元件设置在载体上。电容器元件在此大多应用在SMD(表面装配装置)结构形式中。该解决方案是成本昂贵并且空间耗费的并且此外部导致电容器不能够任意靠近集成电路地装配。
[0003]由文献DE 10 2006 008 632 Al已知一种功率半导体组件，该功率半导体组件具有扁平导体框、至少一个垂直功率半导体元件以及至少另一电子元件特别是电容器，其中电子组件设置在功率半导体元件上。
【发明内容】
[0004]因此存在提供一种功率半导体组件的需求，该功率半导体组件包括电容器并且可节省空间地实现。
[0005]该任务通过本发明解决。优选的实施方式给出了进一步的有利改进。
[0006]按照本发明的一个实施形式该任务通过一种功率半导体组件解决，该功率半导体组件具有:扁平导体框，所述扁平导体框具有第一芯片载体件以及至少一个第二芯片载体件，它们相互间隔地安装并且分别导电；以及外部扁平导体形式的外部触点；至少一个第一功率半导体元件，所述第一功率半导体元件安置在所述第一芯片载体件上；至少一个第二功率半导体元件，所述第二功率半导体元件安置在所述第二芯片载体件上；以及电容器。所述电容器在此装配在两个相邻的外部扁平导体上。
[0007]这样的功率半导体组件具有的优点在于，该功率半导体组件可节省空间地实现，因为电容器相比于常规的功率半导体组件非常靠近集成电路地装配。在此将两个相邻的外部扁平导体理解为两个直接相邻的，也就是说直接连续的外部扁平导体。电容器非常靠近集成电路地装配还具有的优点在于，也能够提高电容器的功效并因此效率。通过电容器和集成电路相互非常靠近地装配，能够将冷却体或散热器在其平面延伸上缩小，该散热器装配在扁平导体框的一侧上并且用于将损耗热量从功率半导体组件导出。由此，功率晶体管主要在壳体中生产，该壳体实现了在冷却体上的装配，因为此外不可能的是，将在一些类型和应用中产生直至几千瓦特的损耗功率。
[0008]两个相邻的外部扁平导体在此能够具有用于连接电容器的焊接连接端，电容器因此以SMD结构形式装配。传统元件的连接线通过装配孔引导并且必须在后侧上焊接印刷电路板，而这在SMD结构形式中不适用。由此能够实现印刷电路板的非常紧密的装配并主要是两侧的装配，这特别是在更高频率下积极地影响电路的电气特性并且降低元件的空间要求。这又确保能够实现更小的并同时更加成本有利的模块。
[0009]此外，所述功率半导体组件还能够具有接合线，其用于电气连接在所述第一功率半导体元件和第二功率半导体元件的激活的上侧上的接触面与在所述外部扁平导体上的接触面。具有高机械负荷的元件(例如功率半导体元件)一般此外还必须借助于贯穿装配被固定在印刷电路板上，特别是对于纯表面装配的元件在高机械负荷或高电流负载下存在的危险在于，太强地加载或甚至损坏焊接位置或印制导线。
[0010]在此焊接连接端能够从接触面移动到外部扁平导体，由此能够进一步简化电容器以及接合线的装配。
[0011]所述外部扁平导体在此能够分别具有:一个第一部分，所述接触面设置在所述第一部分上并且所述第一部分位于与所述第一芯片载体件和第二芯片载体件相同的水平面上；信号扁平导体，其平行于所述第一部分定向；以及在所述第一部分与所述信号扁平导体之间的与所述第一部分和所述信号扁平导体垂直设置的角偏转件。由此还能够确保:相比于具有40°角偏转件的常规外部扁平导体，电容器能够显著更靠近集成电路地装配，由此能够在实现功率半导体组件时进一步优化需要的空间要求。
[0012]按照一个实施形式，所述功率半导体组件在此还具有由塑料组成的壳体，所述壳体至少包围所述芯片载体件、第一功率半导体元件和第二功率半导体元件以及电容器。塑料在此不仅用于第一和第二功率半导体元件的机械保护，而且也形成在第一和第二芯片载体件之间的间隔中的电气隔离件，所述第一和第二芯片载体件一般位于在供电电压的不同电位上。因为电容器现在同样嵌入到塑料中，所以同样能够机械保护该电容器。
[0013]在此所述塑料能够至少嵌入所述第一芯片载体件和第二芯片载体件的上表面并且至少使得所述第一芯片载体件和第二芯片载体件的下表面露出，以使得所述塑料具有下外部表面，所述下外部表面连同所述第一芯片载体件和第二芯片载体件的下表面形成所述功率半导体组件的一个共同的外部表面。第一和第二芯片载体件的下表面因此能够设定功率半导体组件的接地接触面。此外，也能够避免具有全封装的芯片载体的组件壳体的应用，由此降低了功率半导体组件的热导出路径，这将能够减小热阻并因此能够改善功率半导体组件的可靠性。
[0014]所述功率半导体组件也能够具有至少一个包括高端开关和低端开关的桥电路，其中所述低端开关集成到所述第一功率半导体元件中，而所述高端开关集成到所述第二功率半导体元件中。如此例如已知的是，以所谓的桥电路控制直流电机，所述桥电路实现了直流电机沿两个旋转方向的运行。高端开关和低端开关在此位于在不同的芯片载体件上并且直接通过位于其下的芯片载体件供以供电电压的电位。
[0015]此外，所述功率半导体组件也能够具有级联电路。在半导体高电压开关中已知的是，实施功率半导体元件的级联电路(串联电路)，由此确保期望的抗电强度。
[0016]所述功率半导体元件能够是MOSFET或IGBT。一般将功率半导体称为用于开关或控制大电压、电流或功率的晶体管。
[0017]优选地，所述功率半导体组件安置在TO壳体中。将TO (Transistor Outline)壳体理解为具有大多两个或三个用于小功率和功率半导体的外部扁平导体形式的外部触点的壳体。可特别成本有利地制造该标准壳体。再者能够将这样的功率半导体组件简单并且没有大的成本地集成到存在的应用中，特别是壳体的尺寸没有不同于常规的功率半导体元件的尺寸。
[0018]本发明的另一实施形式也提出一种用于制造功率半导体组件的方法。所述方法在此具有以下步骤:提供第一导电芯片载体件、第二导电芯片载体件以及外部扁平导体形式的外部触点。此外，安置至少一个第一功率半导体元件到所述第一芯片载体件上，并且安置至少一个第二功率半导体元件到所述第二芯片载体件上。随后电气连接在所述第一和第二功率半导体元件的激活上侧上的接触面与在所述外部扁平导体上的接触面。此外，装配电容器到两个相邻的外部扁平导体上。
[0019]这样的方法具有的优点在于，该方法能够可节省空间制造功率半导体组件，因为电容器相比于常规的功率半导体组件非常靠近集成电路地装配。在此将两个相邻的外部扁平导体理解为两个直接相邻的也就是说直接连续的外部扁平导体。电容器非常靠近集成电路地装配还具有的优点在于，也能够提高电容器的功效并因此效率。此外，通过电容器和集成电路相互非常靠近地装配，能够将冷却体或散热器在其平面延伸上缩小，该散热器装配在扁平导体框的一侧上并且用于将损耗热量从功率半导体组件导出。由此，功率晶体管主要在壳体中生产，该壳体实现了在冷却体上的装配，因为此外不可能的是，将在一些类型和应用中产生直至几千瓦特的损耗功率导出。
[0020]在此所述电容器能够焊接到所述两个相邻的外部扁平导体上并因此以SMD结构形式装配。传统元件的连接线通过装配孔引导并且