[0063]衬底40的上面的结构例如可通过将两个陶瓷层相互铜接合来实现。上陶瓷层因此可提供通过焊料以机械方式以及通过丝焊以电气方式来附连功率半导体装置的电路图案。
[0064]图4中，示出按照本发明的模块布置36的模块38的另一个实施例。
[0065]按照图4，模块38包括模块壳体58。模块壳体58按照这个实施例，但是一般来说也可在单件中形成，或者它可从壁件(wall piece) 80或相应地框架以及盖子82 (其可有利地通过密封件84密闭地连接)来形成。可提供其他密封件85以用于将壁件80连接到基板86，后者例如由金属形成。密封件84、85可对应于关于图3所述的密封件59。模块壳体58进一步限定体积56。与上面所述相似，这个体积56例如可填充有惰性气体或者硅胶。进一步布置在体积56中的是两个功率半导体装置，S卩，二极管64和IGBT 66。半导体装置例如借助于焊料68进一步连接到衬底40或者其导电区域、例如金属化88，并且通过接合线70进一步接合到衬底40或者其传导结构。此外，金属化88、例如铜层可布置在衬底40上面和下面。下金属化88可借助于焊料90来连接到基板。
[0066]此外，为了电连接模块38的内部组件，提供电导体92，从而连接到例如上金属化88，并且借助于密封件94被引导经过模块壳体58。这些密封件94例如可由玻璃或者由陶瓷材料来形成。
[0067]为了产生这种实施例，在第一步骤，具有钎焊的和丝焊的功率半导体装置的衬底40可钎焊到金属基板。此后，具有导体馈通96的金属框架可钎焊或铜焊到基板。馈通96则可使用US焊接来连接到衬底金属化。最后，壳体58可钎焊或铜焊到框架，以便密封该封装。
[0068]虽然在附图和在前描述中详细图示和描述了本发明，但是这种图示和描述被认为是说明性的或示范性的而不是限制性的；本发明并不局限于所公开的实施例。根据附图、本公开和所附权利要求书的研究，对所公开的实施例的其他变更在实施所主张的发明中能够由本领域的技术人员理解并且实现。在权利要求书中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，以及不定冠词“一”或者“一个”并不排除多个。在互不相同的从属权利要求中所陈述某些测量的纯粹的事实并不指示这些测量的组合不能用于产生良好效果。权利要求书中的任何参考标号不应当被理解为限制范围。
[0069]参考标号列表 10功率半导体模块 12外壳
14功率半导体装置 16端子 18栅连接件 20接合线 22环氧树脂 24衬底 26金属化 28焊料 30金属化 31焊料 32绝缘凝胶 34基板 36模块布置 38功率半导体模块 40衬底 42第一表面 44第二表面 46端子 48栅连接件 50焊料 52基板 53金属化 54焊料 56内体积 58模块壳体 59密封件 60布置壳体 62体积
64二极管
66IGBT 68焊料 70接合线72导电层74绝缘层76连接区78通孔80壁件
82盖子84密封件85密封件86基板88金属化90焊料
92电导体94密封件96馈通。
【主权项】
1.一种用于功率半导体装置的模块布置，包括一个或多个功率半导体模块(38)，其中所述一个或多个功率半导体模块(38)包括具有第一表面(42)以及布置成与所述第一表面(42)相对的第二表面(44)的衬底(40)，其中该衬底(40)至少部分电绝缘，其中传导结构布置在所述衬底(40)的所述第一表面(42)处，其中至少一个功率半导体装置布置在所述传导结构上并且与其电连接，其中所述一个或多个模块(38)包括用于接收所述至少一个功率半导体装置的内体积(56)，所述体积通过模块壳体(58)从其周围环境密封，其中所述模块布置(36)包括至少部分限定用于接收所述一个或多个模块(38)的体积￠2)的布置壳体(60)，并且其中所述布置壳体￠0)覆盖所述体积(62)。2.如权利要求1所述的模块布置，其中，所述一个或多个模块(38)的每个内体积(56)通过模块壳体(58)从其周围环境密封。3.如权利要求1或2所述的模块布置，其中，至少一个模块(38)的所述衬底(40)包括电绝缘区和导电区，所述电绝缘区和所述导电区布置用于通过所述衬底(40)从外部接触由模块(38)所包括的至少一个半导体装置。4.如权利要求3所述的模块布置，其中，所述导电区借助于通孔(78)将至少一个功率半导体装置连接到位于所述模块壳体(58)外部的连接区(76)。5.如前述权利要求中的任一项所述的模块布置，其中，用于接触所述一个或多个模块(38)的内部的电导体(92)借助于密封件(94)被引导经过所述模块壳体(58)。6.如前述权利要求中的任一项所述的模块布置，其中，所述模块壳体(58)和/或所述布置壳体(60)包括从由AlSiC和金属所组成的组中选取的至少一种材料。7.如前述权利要求中的任一项所述的模块布置，其中，所述一个或多个模块(38)的所述内体积(56)填充有从由硅胶和惰性气体所组成的组中选取的填加物。8.如前述权利要求中的任一项所述的模块布置，其中，所述布置壳体￠0)密封由其所限定的所述体积(62)。9.如前述权利要求中的任一项所述的模块布置，其中，至少部分由所述布置壳体(60)所限定的所述体积￠2)填充有从由硅胶和惰性气体所组成的组中选取的填加物。10.一种电气装置，包括前述权利要求中的任一项所述的模块布置(36)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于功率半导体装置的模块布置，包括一个或多个功率半导体模块(38)，其中一个或多个功率半导体模块(38)包括具有第一表面(42)以及布置成与第一表面(42)相对的第二表面(44)的衬底(40)，其中该衬底(40)至少部分电绝缘，其中传导结构布置在衬底(40)的第一表面(42)，其中至少一个功率半导体装置布置在所述传导结构上并且与其电连接，其中一个或多个模块(38)包括用于接收至少一个功率半导体装置的内体积(56)，该体积通过模块壳体(58)从其周围环境密封，其中模块布置(36)包括至少部分限定用于接收一个或多个模块(38)的体积(62)的布置壳体(60)，并且其中布置壳体(60)覆盖所述体积(62)。这种布置考虑到改进的安全性以及改进的可靠性。
【IPC分类】H01L23/10, H01L25/10, H01L23/057, H01L23/047, H01L23/053, H01L23/24, H01L23/31, H01L23/049, H01L25/16, H01L25/07, H01L25/11
【公开号】CN105144371
【申请号】CN201480024240
【发明人】M.拉希莫, H.杜兰
【申请人】Abb 技术有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年1月30日
【公告号】WO2014177289A1