DE102013210146A1 - SEMICONDUCTOR POWER MODULE ARRANGEMENT - Google Patents

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semiconductor chip
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Daniel Domes
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halbleitermodulanordnung sowie ein Verfahren zu deren Betrieb. Die Halbeitermodulanordnung umfasst ein Hauptsubstrat (3) mit einem isolierenden Träger (30), der mit einer strukturierten Metallisierungsschicht (31) versehen ist und die einen ersten und einen zweiten Metallisierungsabschnitt (311, 312) aufweist. Auf dem ersten Metallisierungsabschnitt (311) ist ein erstes Teilsubstrat (1) angeordnet, das einen ersten Isolationsträger (10) aufweist, sowie eine erste obere Metallisierungsschicht (11). Auf dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) ist ein zweites Teilsubstrat (2) angeordnet, das einen zweiten Isolationsträger (20) aufweist, eine zweite obere Metallisierungsschicht (21), sowie eine zweite untere Metallisierungsschicht (22), die auf eine Unterseite des zweiten Isolationsträgers (20) aufgebracht ist. Auf einem ersten Abschnitt (111) der ersten oberen Metallisierungsschicht (11) ist ein erster steuerbarer Halbleiterchip (6) angeordnet, der einen ersten Lastanschluss (61) und einen Steueranschluss (63) aufweist, die an einer der ersten oberen Metallisierungsschicht (11) abgewandten Oberseite des ersten Halbleiterchips (6) angeordnet sind, sowie einen zweiten Lastanschluss (62), der an einer Unterseite des ersten Halbleiterchips (6) angeordnet ist. Auf einem ersten Abschnitt (211) der zweiten oberen Metallisierungsschicht (21) ist ein zweiter steuerbarer Halbleiterchip (7) angeordnet, welcher einen ersten Lastanschluss (71) und einen Steueranschluss (73) aufweist, die an einer Oberseite des zweiten Halbleiterchips (7) angeordnet sind, sowie einen zweiten Lastanschluss (72), der an einer Unterseite des zweiten Halbleiterchips (7) angeordnet ist. Der erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt (311) weist eine erste Grundfläche (A311) auf. Der zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt (312) weist eine zweite Grundfläche (A312) auf, die kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche (A311) und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche (A311).The invention relates to a semiconductor module arrangement and a method for its operation. The semiconductor module assembly comprises a main substrate (3) having an insulating support (30) provided with a patterned metallization layer (31) and having first and second metallization sections (311, 312). On the first metallization section (311), a first sub-substrate (1) is arranged which has a first insulation carrier (10) and a first upper metallization layer (11). Disposed on the second contiguous metallization section (312) is a second sub-substrate (2) having a second isolation support (20), a second top metallization layer (21), and a second bottom metallization layer (22) disposed on an underside of the second isolation support (20) is applied. A first controllable semiconductor chip (6) having a first load terminal (61) and a control terminal (63) facing away from one of the first upper metallization layer (11) is arranged on a first section (111) of the first upper metallization layer (11) Top of the first semiconductor chip (6) are arranged, and a second load terminal (62) which is arranged on an underside of the first semiconductor chip (6). On a first section (211) of the second upper metallization layer (21), a second controllable semiconductor chip (7) is arranged, which has a first load terminal (71) and a control terminal (73) arranged on an upper side of the second semiconductor chip (7) and a second load terminal (72) disposed on an underside of the second semiconductor chip (7). The first contiguous metallization section (311) has a first base area (A311). The second contiguous metallization section (312) has a second footprint (A312) that is less than 1 / 0.95 times the first footprint (A311) and greater than 1 / 1.05 times the first footprint (A311 ).

Description

Beim Betrieb von Leistungshalbleitermodulen mit wenigstens zwei Leistungshalbleiterchips kommt es aufgrund unvermeidlicher Induktivitäten und Kapazitäten zur Ausbildung von Störströmen, die sich einerseits gleichsinnig ("common mode Ströme" oder „Gleichtaktströme“) und andererseits gegensinnig („differential mode Ströme“ oder „Gegentaktströme“) durch die leistungselektronische Anordnung ausbilden. Beide Arten von Störströmen sind Ursache für die einerseits geleiteten und andererseits gestrahlten Störaussendungen eines Stromrichtergeräts. In the operation of power semiconductor modules with at least two power semiconductor chips occurs due to unavoidable inductances and capacitances for the formation of interference currents on the one hand in the same direction ("common mode currents" or "common mode currents") and on the other hand in opposite directions ("differential mode currents" or "push-pull currents") train the power electronic device. Both types of interference currents are the cause of the on the one hand conducted and on the other hand radiated emissions of a converter device.

Ein wesentlicher Einflussfaktor ist beispielsweise die Größe der Ausgangskapazität, die zwischen einem Ausgang des Leistungshalbleitermoduls und Masse besteht. Typischer Weise wird die Ausgangskapazität ganz erheblich von der Größe einer Metallisierungsfläche einer Leiterplatte bestimmt, die auf dem elektrischen Potenzial des betreffenden Ausgangs liegt. Um den durch die Ausgangskapazität bedingten Anteil der Störstrahlung gering zu halten, ist es grundsätzlich wünschenswert, die Ausgangskapazität so gering wie möglich zu gestalten. Entsprechendes gilt für die Kapazitäten zwischen Masse und Metallisierungsflächen, die auf einem positiven bzw. negativen elektrischen Potenzial, z. B. zur elektrischen Spannungsversorgung des Halbleitermoduls, liegen. A significant influencing factor is, for example, the size of the output capacitance that exists between an output of the power semiconductor module and ground. Typically, the output capacitance is determined very significantly by the size of a metallization surface of a printed circuit board, which is based on the electrical potential of the relevant output. In order to keep the caused by the output capacitance fraction of the interference, it is generally desirable to make the output capacitance as low as possible. The same applies to the capacitances between ground and metallization surfaces, which are at a positive or negative electrical potential, for. B. to the electrical power supply of the semiconductor module, are.

Wenn die Laststrecken der beiden Leistungshalbleiterchips elektrisch zu einer Halbbrücke in Reihe geschaltet sind, besitzt die Reihenschaltung zwischen den Laststrecken einen Schaltungsknoten, der üblicher Weise auf dem elektrischen Potenzial des Ausgangs liegt. Der an ein positives Versorgungspotenzial der Halbbrücke angeschlossene Leistungshalbleiterchip wird dann häufig als "High-Side Chip" bezeichnet, der an ein negatives Versorgungspotenzial der Halbbrücke angeschlossene Leistungshalbleiterchip entsprechend als "Low-Side Chip". Wenn in einem ersten Schaltzustand der High-Side Chip leitet und der Low-Side Chip sperrt, befindet sich der Schaltungsknoten im Wesentlichen auf dem positiven Versorgungspotenzial. Wenn umgekehrt in einem zweiten Schaltzustand der High-Side Chip sperrt und der Low-Side Chip leitet, befindet sich der Schaltungsknoten im Wesentlichen auf dem negativen Versorgungspotenzial. Somit kann dem Ausgang durch eine geeignete Ansteuerung der Leistungshalbleiterchips entweder ein positives oder ein negatives Versorgungspotenzial zugeführt werden. Beim Wechsel von ersten zum zweiten Schaltzustand oder vom zweiten zum ersten Schaltzustand kommt es in dem System mit der Halbbrücke und einem an die Halbbrücke angeschlossenen Zwischenkreiskondensator einschließlich der zugehörigen Anschlussleitungen, abhängig von der Symmetrie des Systems, zur Ausbildung von unvermeidbaren Gleich- und Gegentaktströmen (im Folgenden Störströme genannt) die sich auch gegenseitig beeinflussen können und in der Konsequenz die Aussendung von Störemissionen nach sich ziehen. When the load paths of the two power semiconductor chips are electrically connected in series to a half-bridge, the series connection between the load paths has a circuit node which is usually at the electrical potential of the output. The power semiconductor chip connected to a positive supply potential of the half-bridge is then often referred to as a "high-side chip", the power semiconductor chip connected to a negative supply potential of the half-bridge accordingly as a "low-side chip". If, in a first switching state, the high-side chip conducts and the low-side chip blocks, the circuit node is essentially at the positive supply potential. Conversely, in a second switching state, if the high-side chip blocks and the low-side chip conducts, the circuit node is essentially at the negative supply potential. Thus, either a positive or a negative supply potential can be supplied to the output by a suitable control of the power semiconductor chips. When changing from the first to the second switching state or from the second to the first switching state occurs in the system with the half-bridge and connected to the half-bridge intermediate circuit capacitor including the associated connecting lines, depending on the symmetry of the system, to form unavoidable DC and balanced currents (im The following interference currents) which can also influence one another and consequently result in the emission of interfering emissions.

Einen weiteren Einflussfaktor stellen Metallisierungsflächen von Leiterplatten dar, die auf dem elektrischen Potenzial von Steueranschlüssen wie Gate oder Basis der Leistungshalbleiterchips liegen. Diese bilden zusammen mit Masseflächen ebenfalls Kapazitäten aus, welche zu Störströmen und damit einhergehend zur Aussendung von Störemissionen führen. Während sich bei einer auf dem elektrischen Potenzial des Steueranschlusses eines Low-Side Halbleiterchips befindlichen Metallisierungsfläche bis zu einem gewissen Grad eine Verbesserung durch die Geometrie dieser Metallisierungsfläche erreichen lässt, kann bei einer auf dem elektrischen Potenzial des Steueranschlusses eines High-Side Halbleiterchips liegenden Metallisierungsfläche im Wesentlichen nur durch eine Verringerung der Größe dieser Metallisierungsfläche eine Verbesserung erreicht werden. Another influencing factor is the metallization of printed circuit boards, which are based on the electrical potential of control terminals such as gate or base of the power semiconductor chips. Together with ground planes, these also form capacitances which lead to interference currents and, consequently, to the emission of interfering emissions. While a metallization surface located on the electrical potential of the control terminal of a low-side semiconductor chip can achieve an improvement by the geometry of this metallization surface to a certain extent, a metallization surface lying on the electrical potential of the control terminal of a high-side semiconductor chip can substantially only by reducing the size of this metallization area an improvement can be achieved.

Bei manchen Modulkonstruktionen lässt sich eine Verringerung der Aussendung von Störemissionen durch die Verwendung eines Leistungshalbleiterchips vom p-Kanal Typ erreichen, allerdings besitzen jedoch im Vergleich zu n-Kanal Typen einen höheren Einschaltwiderstand, was ebenfalls unerwünscht ist. In some module designs, a reduction in the emission of spurious emissions can be achieved through the use of a p-channel type power semiconductor chip, but have higher on-resistance than n-channel types, which is also undesirable.

Weitere Modulkonstruktionen sehen die Verwendung von Leistungshalbleiterchips in Flip-Chip-Montagetechnik vor, d.h. der betreffende Leistungshalbleiterchip wird so auf einer Leiterplatte montiert, dass sich der Steueranschluss und ein Lastanschluss auf der der Leiterplatte zugewandten Seite des Leistungshalbleiterchips befinden. Zwar lassen sich hierdurch kurze Steueranschlussleitungen realisieren, allerdings ist eine derartige Montagetechnik sehr aufwändig und bringt Nachteile in der Chipentwärmung mit sich. Other module designs provide for the use of power semiconductor chips in flip-chip mounting technique, i. the relevant power semiconductor chip is mounted on a printed circuit board such that the control terminal and a load terminal are located on the side of the power semiconductor chip facing the printed circuit board. Although this makes it possible to realize short control connection lines, such a mounting technique is very complicated and involves disadvantages in chip heating.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Leistungshalbleitermodulanordnung bereitzustellen, die beim Betrieb wenig Störemissionen aussendet, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Leistungshalbleitermodulanordnung. Diese Aufgabe wird durch Leistungshalbleitermodulanordnungen gemäß den Patentansprüchen 1 und 12 bzw. durch ein Verfahren zum Betrieb einer Halbleitermodulanordnung gemäß Patentanspruch 19 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. The object of the invention is to provide a power semiconductor module arrangement which emits little interference emissions during operation, and a method for operating such a power semiconductor module arrangement. This object is achieved by power semiconductor module arrangements according to claims 1 and 12 or by a method for operating a semiconductor module arrangement according to claim 19. Embodiments and developments of the invention are the subject of dependent claims.

Eine Leistungshalbleitermodulanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Hauptsubstrat mit einem isolierenden Träger, der eine Oberseite aufweist, auf die eine strukturierte Metallisierungsschicht aufgebracht ist. Diese weist einen ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt und einen von diesem getrennten zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt auf. A power semiconductor module assembly according to the present invention comprises a main substrate having an insulating support having an upper surface to which a patterned metallization layer is applied. This points a first contiguous metallization section and a second contiguous metallization section separated therefrom.

Auf einem ersten Abschnitt der ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt ist ein erstes Teilsubstrat angeordnet. Dieses weist einen ersten Isolationsträger auf, sowie eine erste obere Metallisierungsschicht. Die erste obere Metallisierungsschicht ist auf eine dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt abgewandte Oberseite des ersten Isolationsträgers aufgebracht. A first sub-substrate is disposed on a first portion of the first contiguous metallization section. This has a first insulating support, as well as a first upper metallization. The first upper metallization layer is applied to an upper side of the first insulation carrier facing away from the first contiguous metallization section.

Entsprechend ist auf einem ersten Abschnitt der zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt ein zweites Teilsubstrat angeordnet. Dieses weist einen zweiten Isolationsträger auf, sowie eine zweite obere Metallisierungsschicht. Die zweite obere Metallisierungsschicht ist auf eine dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt abgewandte Oberseite des zweiten Isolationsträgers aufgebracht. Correspondingly, a second sub-substrate is arranged on a first section of the second contiguous metallization section. This has a second insulating support, and a second upper metallization. The second upper metallization layer is applied to an upper side of the second insulation carrier facing away from the second contiguous metallization section.

Weiterhin ist auf der ersten oberen Metallisierungsschicht ein erster steuerbarer Halbleiterchip angeordnet. Dieser weist einen ersten Lastanschluss und einem Steueranschluss auf, die beide an einer der ersten oberen Metallisierungsschicht abgewandten Oberseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips angeordnet sind, sowie einen zweiten Lastanschluss, der an einer der ersten oberen Metallisierungsschicht zugewandten Unterseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips angeordnet ist. Furthermore, a first controllable semiconductor chip is arranged on the first upper metallization layer. This has a first load terminal and a control terminal, which are both disposed on an upper side of the first controllable semiconductor chip facing away from the first upper metallization layer, and a second load terminal which is arranged on an underside of the first controllable semiconductor chip facing the first upper metallization layer.

Entsprechend ist auf der zweiten oberen Metallisierungsschicht ein zweiter steuerbarer Halbleiterchip angeordnet. Dieser weist ebenfalls einen ersten Lastanschluss und einem Steueranschluss auf, die beide an einer der zweiten oberen Metallisierungsschicht abgewandten Oberseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips angeordnet sind, sowie einen zweiten Lastanschluss, der an einer der zweiten oberen Metallisierungsschicht zugewandten Unterseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips angeordnet ist. Accordingly, a second controllable semiconductor chip is arranged on the second upper metallization layer. This likewise has a first load connection and a control connection, both of which are arranged on an upper side of the second controllable semiconductor chip remote from the second upper metallization layer, and a second load connection, which is arranged on an underside of the second controllable semiconductor chip facing the second upper metallization layer.

Der erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt besitzt eine erste und der zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt eine zweite Grundfläche. Die zweite Grundfläche ist kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche. The first contiguous metallization section has a first and the second contiguous metallization section has a second base area. The second footprint is less than 1 / 0.95 times the first footprint and greater than 1 / 1.05 times the first footprint.

Im Sinn der vorliegenden Erfindung wird als Grundfläche einer Metallisierung oder eines Metallisierungsabschnittes die größte Fläche angesehen, die diese bei einer orthogonalen Projektion auf eine Ebene besitzt. In the context of the present invention, the base area of a metallization or of a metallization section is considered to be the largest area that it possesses on a plane in the case of an orthogonal projection.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Halbleitermodulanordnung mit einer Anzahl N1 ≥ 1 erster Metallisierungsabschnitte, die im Fall von N1 > 1 galvanisch miteinander verbunden sind. Ein jeder dieser ersten Metallisierungsabschnitte ist als dünne Metallisierungsschicht ausgebildet ist und weist eine Grundfläche auf. Die Gesamtsumme all dieser Grundflächen ergibt eine erste Grundfläche. Die Halbleitermodulanordnung weist außerdem eine Anzahl N2 ≥ 1 zweiter Metallisierungsabschnitte auf, die im Fall von N2 > 1 galvanisch miteinander verbunden sind. Ein jeder dieser zweiten Metallisierungsabschnitte ist als dünne Metallisierungsschicht ausgebildet und weist eine Grundfläche auf. Die Gesamtsumme all dieser Grundflächen ergibt eine zweite Grundfläche, die kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche. A further aspect of the invention relates to a semiconductor module arrangement having a number N1 ≥ 1 of first metallization sections, which are galvanically connected together in the case of N 1> 1. Each of these first metallization sections is designed as a thin metallization layer and has a base area. The total sum of all these bases results in a first base area. The semiconductor module arrangement furthermore has a number N 2 ≥ 1 of second metallization sections, which are galvanically connected together in the case of N 2> 1. Each of these second metallization sections is designed as a thin metallization layer and has a base area. The total sum of all these footprints results in a second footprint that is less than 1 / 0.95 times the first footprint and greater than 1 / 1.05 times the first footprint.

Weiterhin enthält die Halbleitermodulanordnung einen ersten steuerbaren Halbleiterchip und einen zweiten steuerbaren Halbleiterchip, von denen jeder einen ersten Lastanschluss, einen zweiten Lastanschluss und einen Steueranschluss aufweist. Furthermore, the semiconductor module arrangement contains a first controllable semiconductor chip and a second controllable semiconductor chip, each of which has a first load terminal, a second load terminal and a control terminal.

Der erste Lastanschluss und der Steueranschluss des ersten Halbleiterchips sind an Oberseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips angeordnet, während sich der zweite Lastanschluss des ersten Halbleiterchips an dessen der Oberseite abgewandter Unterseite befindet. Entsprechend sind der erste Lastanschluss und der Steueranschluss des zweiten Halbleiterchips an Oberseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips angeordnet, während sich der zweite Lastanschluss des zweiten Halbleiterchips an dessen der Oberseite abgewandter Unterseite befindet. Der erste und der zweite Halbleiterchip sind miteinander zu einer Halbbrücke verschaltet, indem der erste Lastanschluss des ersten steuerbaren Halbleiterchips und der zweite Lastanschluss des zweiten steuerbaren Halbleiterchips galvanisch miteinander verbunden sind. The first load terminal and the control terminal of the first semiconductor chip are arranged on top of the first controllable semiconductor chip, while the second load terminal of the first semiconductor chip is located on its underside facing away from the top. Accordingly, the first load terminal and the control terminal of the second semiconductor chip are arranged on the upper side of the second controllable semiconductor chip, while the second load terminal of the second semiconductor chip is located on its underside facing away from the upper side. The first and the second semiconductor chip are interconnected to form a half-bridge by the first load terminal of the first controllable semiconductor chip and the second load terminal of the second controllable semiconductor chip are galvanically connected together.

Weiterhin ist der zweite Lastanschluss des ersten steuerbaren Halbleiterchips mit den ersten Metallisierungsabschnitten galvanisch verbunden, und der erste Lastanschluss des zweiten steuerbaren Halbleiterchips ist mit den zweiten Metallisierungsabschnitten galvanisch verbunden. Furthermore, the second load connection of the first controllable semiconductor chip is galvanically connected to the first metallization sections, and the first load connection of the second controllable semiconductor chip is galvanically connected to the second metallization sections.

Indem die erste Grundfläche und die zweite Grundfläche in Ihrer Größe nicht oder allenfalls geringfügig unterscheiden, kann die beim Betrieb der Halbleitermodulanordnung auftretende Aussendung von Störemissionen gegenüber herkömmlichen Anordnungen deutlich verringert werden. Durch die Wahl ähnlich großer erster und zweiter Grundflächen lässt sich erreichen, dass die Gesamtheit der N1 ersten Metallisierungsabschnitte gegenüber dem elektrischen Masseelement eine erste Kapazität besitzt, und die Gesamtheit der N2 zweiten Metallisierungsabschnitte gegenüber dem elektrischen Masseelement eine zweite Kapazität, die kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Kapazität und größer als das 1/1,05-fache der ersten Kapazität. Since the size of the first base area and the second base area are not or only slightly different in size, the emission of interference emissions occurring during operation of the semiconductor module arrangement can be significantly reduced compared to conventional arrangements. By choosing similarly sized first and second base areas, it can be achieved that the entirety of the N1 first metallization sections has a first capacitance relative to the electrical ground element, and the entirety of the N2 second metallization sections opposite the electrical ground element has a second capacitance less than 1/95 times the first capacitance and greater than 1/105 times the first capacitance.

Bei dem Verfahren zum Betrieb einer der vorangehend beschriebenen Halbleitermodulanordnungen wird ein erstes elektrisches Versorgungspotenzial an den zweiten Lastanschluss des ersten steuerbaren Halbleiterchips angelegt, und ein von dem ersten elektrischen Versorgungspotenzial verschiedenes zweites elektrisches Versorgungspotenzial wird an den ersten Lastanschluss des zweiten steuerbaren Halbleiterchips angelegt. In the method for operating one of the semiconductor module arrangements described above, a first electrical supply potential is applied to the second load terminal of the first controllable semiconductor chip, and a second electrical supply potential different from the first electrical supply potential is applied to the first load terminal of the second controllable semiconductor chip.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to embodiments with reference to the accompanying figures. In the figures, like reference numerals designate like elements. Show it:

1 einen Vertikalschnitt durch ein Leistungshalbleitermodul; 1 a vertical section through a power semiconductor module;

2 eine Draufsicht auf das Leistungshalbleitermodul gemäß 1; 2 a plan view of the power semiconductor module according to 1 ;

3 einen Vertikalschnitt durch ein Leistungshalbleitermodul, dessen Aufbau dem Leistungshalbleitermodul gemäß den 1 und 2 entspricht, das jedoch zusätzlich ein optionales Gehäuse aufweist und das an einem Kühlkörper montiert ist; 3 a vertical section through a power semiconductor module, the structure of the power semiconductor module according to the 1 and 2 corresponds, however, additionally having an optional housing and which is mounted on a heat sink;

4 ein Ersatzschaltbild eines anhand der 1 bis 3 erläuterten Halbleitermoduls; 4 an equivalent circuit diagram of a based on the 1 to 3 explained semiconductor module;

5 einen Abschnitt des anhand der 1 bis 3 erläuterten Halbleitermoduls; 5 a section of the basis of the 1 to 3 explained semiconductor module;

6 zwei einzelne Halbleitermodule mit jeweils einem Halbleiterschalter; 6 two individual semiconductor modules, each with a semiconductor switch;

7 die beiden in 6 gezeigten und auf einem gemeinsamen Kühlkörper angeordneten Halbleitermodule; und 7 the two in 6 shown and arranged on a common heat sink semiconductor modules; and

8 zwei auf einem gemeinsamen Kühlkörper angeordnete Halbleitermodule, von denen jedes einen Aufbau besitzt wie das anhand der 1 bis 3 erläuterte Halbleitermodul. 8th two arranged on a common heat sink semiconductor modules, each of which has a structure like that of the 1 to 3 explained semiconductor module.

Um den jeweiligen Aufbau zu verdeutlichen, sind die in den Figuren gezeigten Anordnungen nicht maßstäblich dargestellt. In order to clarify the respective structure, the arrangements shown in the figures are not shown to scale.

1 zeigt ein Leistungshalbleitermodul 100 im Vertikalschnitt und 2 in Draufsicht. Die Schnittebene E-E der Ansicht gemäß 1 ist in 2 dargestellt. Das Leistungshalbleitermodul 100 umfasst ein Hauptsubstrat 3 mit einem elektrisch isolierenden Träger 30, einer oberen Metallisierungsschicht 31, sowie einer optionalen unteren Metallisierungsschicht 32. Die obere Metallisierungsschicht 31 ist auf eine Oberseite 30t des isolierenden Trägers 30 aufgebracht, die untere Metallisierungsschicht 32 auf eine der Oberseite entgegengesetzte Unterseite 30b des isolierenden Trägers 30. Die obere Metallisierungsschicht 31 und die untere Metallisierungsschicht 32 sind durch den elektrisch isolierenden Träger 30 elektrisch voneinander isoliert. 1 shows a power semiconductor module 100 in vertical section and 2 in plan view. The section plane EE according to the view 1 is in 2 shown. The power semiconductor module 100 comprises a main substrate 3 with an electrically insulating support 30 , an upper metallization layer 31 , as well as an optional lower metallization layer 32 , The upper metallization layer 31 is on a top 30t of the insulating support 30 applied, the lower metallization layer 32 on one of the top opposite bottom 30b of the insulating support 30 , The upper metallization layer 31 and the lower metallization layer 32 are through the electrically insulating support 30 electrically isolated from each other.

3 zeigt dieses Halbleitermodul 100 nach der Montage an einem Kühlkörper 9. Durch den isolierenden Träger 30 sind der Kühlkörper 9 und die obere Metallisierungsschicht 31 elektrisch voneinander isoliert. 3 shows this semiconductor module 100 after mounting on a heat sink 9 , By the insulating carrier 30 are the heat sink 9 and the upper metallization layer 31 electrically isolated from each other.

Um den thermischen Übergangswiderstand zwischen dem Kühlkörper 9 und dem Hauptsubstrat 3 zu verringern, kann zwischen dieses und den Kühlkörper 9 eine Wärmeleitpaste eingebracht werden, die sowohl den Kühlkörper 9 als auch das Hauptsubstrat 3 großflächig kontaktiert. To the thermal contact resistance between the heat sink 9 and the main substrate 3 can reduce, between this and the heat sink 9 a thermal grease is introduced, which both the heat sink 9 as well as the main substrate 3 contacted over a large area.

Weiterhin ist ein optionales Gehäuse 8 vorgesehen, in dem die Halbleiterchips 6, 7 angeordnet sind. Das Gehäuse 8 ist nur schematisch darstellt. Es kann z.B. aus einem elektrisch isolierenden, beispielsweise duroplastischen oder thermoplastischen, Kunststoff bestehen. Optional kann es eine oder mehrere Montageöffnungen aufweisen, und/oder einen oder mehrere Montageflansche, mit denen das Halbleitermodul 100 zum Beispiel an dem Kühlkörper 9 befestigt werden kann. Furthermore, an optional housing 8th provided in which the semiconductor chips 6 . 7 are arranged. The housing 8th is only schematically represents. It may, for example, consist of an electrically insulating, for example thermosetting or thermoplastic, plastic. Optionally, it may have one or more mounting openings, and / or one or more mounting flanges, with which the semiconductor module 100 for example on the heat sink 9 can be attached.

Die obere Metallisierungsschicht 31 ist strukturiert und weist einen ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 auf, sowie einen von diesem getrennten zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312. "Getrennt" bedeutet im Sinne der vorliegenden Anmeldung, dass die obere Metallisierungsschicht 31 keinen Abschnitt aufweist, der die beiden Metallisierungsabschnitte 311 und 312 dauerhaft galvanisch miteinander verbindet. Mathematisch gesprochen sind die beiden Metallisierungsabschnitte 311 und 312 innerhalb der Metallisierungsschicht 31 nicht zusammenhängend. The upper metallization layer 31 is structured and has a first contiguous metallization section 311 and a second contiguous metallization section separated therefrom 312 , For the purposes of the present application, "separated" means that the upper metallization layer 31 has no section containing the two metallization sections 311 and 312 permanently galvanically connected to each other. Mathematically speaking, the two metallization sections 311 and 312 within the metallization layer 31 not connected.

Zwischen den beiden Metallisierungsabschnitten 311 und 312 besteht auch keine dauerhafte, niederohmige galvanische elektrische Verbindung. Eine elektrische Verbindung der beiden Metallisierungsabschnitte 311 und 312 durch zumindest zeitweise ausgeschaltete (hochohmige) Halbleiterbauelemente (hier die Halbleiterchips 6 und 7) wird im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht als "dauerhaft" angesehen. Eine "niederohmige galvanische Verbindung" zwischen den beiden Metallisierungsabschnitten 311 und 312 läge beispielsweise dann vor, wenn zwischen den beiden Metallisierungsabschnitten 311 und 312 dauerhaft ein ohmscher Widerstand von weniger als 1 Ohm vorläge. Diese Definitionen gelten nicht nur für das vorliegende Ausführungsbeispiel, sondern für alle möglichen Ausgestaltungen der Erfindung. Between the two metallization sections 311 and 312 There is also no permanent, low-resistance galvanic electrical connection. An electrical connection of the two metallization sections 311 and 312 by at least temporarily switched off (high-resistance) semiconductor components (here the semiconductor chips 6 and 7 ) is not considered "permanent" for the purposes of the present invention. A "low-resistance galvanic connection" between the two metallization sections 311 and 312 For example, if if between the two metallization sections 311 and 312 permanently ohmic resistance of less than 1 ohm vorläge. These definitions apply not only to the present embodiment, but for all possible embodiments of the invention.

Auf dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 ist ein erstes Teilsubstrat 1 angeordnet, und auf dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 ein zweites Teilsubstrat 2. On the first continuous metallization section 311 is a first sub-substrate 1 arranged on the second contiguous Metallisierungsabschnitt 312 a second sub-substrate 2 ,

Das erste Teilsubstrat 1 weist einen ersten Isolationsträger 10 auf, eine erste obere Metallisierungsschicht 11, sowie eine optionale erste untere Metallisierungsschicht 12. Die erste obere Metallisierungsschicht 11 ist auf eine dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 abgewandte Oberseite des ersten Isolationsträgers 10 aufgebracht, die erste untere Metallisierungsschicht 12 auf eine dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 zugewandte Unterseite des ersten Isolationsträgers 10. Die erste obere Metallisierungsschicht 11 weist einen ersten Abschnitt 111 und einen zweiten Abschnitt 112 auf. The first sub-substrate 1 has a first insulating support 10 on, a first upper metallization layer 11 , as well as an optional first lower metallization layer 12 , The first upper metallization layer 11 is on a first contiguous metallization section 311 remote from the top of the first insulation carrier 10 applied, the first lower metallization layer 12 to a first contiguous metallization section 311 facing bottom of the first insulation carrier 10 , The first upper metallization layer 11 has a first section 111 and a second section 112 on.

Entsprechend weist das zweite Teilsubstrat 2 einen zweiten Isolationsträger 20 auf, eine zweite obere Metallisierungsschicht 21, sowie eine optionale zweite untere Metallisierungsschicht 22. Die zweite obere Metallisierungsschicht 21 ist auf eine dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 abgewandte Oberseite des zweiten Isolationsträgers 20 aufgebracht, die zweite untere Metallisierungsschicht 22 auf eine dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 zugewandte Unterseite des zweiten Isolationsträgers 20. Die zweite obere Metallisierungsschicht 12 weist einen ersten Abschnitt 211 und einen zweiten Abschnitt 212 auf. Accordingly, the second sub-substrate 2 a second insulation carrier 20 on, a second upper metallization layer 21 , as well as an optional second lower metallization layer 22 , The second upper metallization layer 21 is on a second contiguous metallization section 312 remote top side of the second insulation carrier 20 applied, the second lower metallization layer 22 to a second contiguous metallization section 312 facing bottom of the second insulation carrier 20 , The second upper metallization layer 12 has a first section 211 and a second section 212 on.

Der elektrisch isolierende Träger 30, der erste Isolationsträger 10 und der zweite Isolationsträger 20 bestehen jeweils aus einem elektrisch isolierenden Material, wobei die verschiedenen Träger 10, 20, 30 aus demselben Material bestehen können, aber auch aus beliebigen verschiedenen Materialien. Gut geeignet sind beispielsweise elektrisch isolierende Keramiken, z. B. Aluminiumoxid (Al2O3), Aluminiumnitrid (AlN), Berylliumoxid (BeO), Zirkoniumoxid (ZrO2), Siliziumnitrid (Si3N4), aber auch andere Keramiken. Die Metallisierungsschichten 11, 12, 21, 22, 31 und 32 bestehen aus elektrisch gut leitenden Materialien, beispielsweise Kupfer, oder Kupferlegierungen, Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Die elektrische Leitfähigkeit der Metallisierungsschichten 11, 12, 21, 22, 31 und 32 beträgt bei einer Temperatur von 300 K bevorzugt mehr als 35 MS/m (Mega-Siemens pro Meter), besonders bevorzugt mehr als 55 MS/m. The electrically insulating carrier 30 , the first insulation carrier 10 and the second insulation carrier 20 each consist of an electrically insulating material, wherein the different carriers 10 . 20 . 30 can consist of the same material, but also of any different materials. Well suited, for example, electrically insulating ceramics, eg. For example, alumina (Al2O3), aluminum nitride (AlN), beryllium oxide (BeO), zirconium oxide (ZrO2), silicon nitride (Si3N4), but also other ceramics. The metallization layers 11 . 12 . 21 . 22 . 31 and 32 consist of electrically highly conductive materials, such as copper, or copper alloys, aluminum or aluminum alloys. The electrical conductivity of the metallization layers 11 . 12 . 21 . 22 . 31 and 32 is preferably more than 35 MS / m (Mega-Siemens per meter) at a temperature of 300 K, more preferably more than 55 MS / m.

Bei dem Trägersubstrat 3 sind die obere Metallisierungsschicht 31 und – soweit vorhanden – die optionale untere Metallisierungsschicht 32 unmittelbar auf den Isolationsträger 30 aufgebracht. Entsprechend sind bei dem ersten Teilsubstrat 1 sind die erste obere Metallisierungsschicht 11 und – soweit vorhanden – die optionale erste untere Metallisierungsschicht 12 unmittelbar auf den ersten Isolationsträger 10 aufgebracht, und bei dem zweiten Teilsubstrat 2 sind die zweite obere Metallisierungsschicht 21 und – soweit vorhanden – die optionale zweite untere Metallisierungsschicht 22 unmittelbar auf den zweiten Isolationsträger 20 aufgebracht. In the carrier substrate 3 are the upper metallization layer 31 and, if present, the optional lower metallization layer 32 directly on the insulation carrier 30 applied. Accordingly, in the first sub-substrate 1 are the first upper metallization layer 11 and, if present, the optional first lower metallization layer 12 directly on the first insulation support 10 applied, and in the second sub-substrate 2 are the second upper metallization layer 21 and, if present, the optional second lower metallization layer 22 directly on the second insulation carrier 20 applied.

Das erste Teilsubstrat 1 ist an der ersten unteren Metallisierungsschicht 12 mittels einer Verbindungsschicht 41 elektrisch leitend und mechanisch mit dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 verbunden. Die Verbindungsschicht 41 kontaktiert dabei sowohl die erste untere Metallisierungsschicht 12 als auch den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311. The first sub-substrate 1 is at the first lower metallization layer 12 by means of a bonding layer 41 electrically conductive and mechanically connected to the first contiguous metallization section 311 connected. The connection layer 41 contacts both the first lower metallization layer 12 as well as the first contiguous metallization section 311 ,

Entsprechend ist das zweite Teilsubstrat 2 an der zweiten unteren Metallisierungsschicht 22 mittels einer Verbindungsschicht 42 elektrisch leitend und mechanisch mit dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 verbunden. Die Verbindungsschicht 42 kontaktiert dabei sowohl die zweite untere Metallisierungsschicht 22 als auch den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312. Accordingly, the second sub-substrate 2 at the second lower metallization layer 22 by means of a bonding layer 42 electrically conductive and mechanically connected to the second contiguous metallization section 312 connected. The connection layer 42 contacts both the second lower metallization layer 22 as well as the second contiguous metallization section 312 ,

Die Verbindungsschichten 41, 42 können, unabhängig voneinander und beliebigen Kombinationen miteinander, beispielsweise als Lotschichten oder als Sinterverbindungsschichten ausgebildet sein. Als "Sinterverbindungsschichten" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Schichten angesehen, die zwei Elemente miteinander verbinden und die durch Versintern eines Metallpulvers erzeugt wurden. Derartige Sinterverbindungsschichten sind elektrisch leitend, weshalb sie sich gleichermaßen zur Herstellung von elektrisch leitenden und hochfesten mechanischen Verbindungen eignen. The connecting layers 41 . 42 can be formed independently of one another and any desired combinations with one another, for example as solder layers or as sintered compound layers. For the purposes of the present invention, "layers of sintering compounds" are considered to be layers which connect two elements to one another and which have been produced by sintering a metal powder. Such sintered compound layers are electrically conductive, which is why they are equally suitable for the production of electrically conductive and high-strength mechanical connections.

Die Verbindungsschichten 41 und 42 können beispielsweise beide als Lotschichten ausgebildet sein oder beide als Sinterverbindungsschichten. Ebenso kann jedoch auch eine beliebige der beiden Verbindungsschichten 41, 42 als Lotschicht und die andere 42, 41 als Sinterverbindungsschicht ausgebildet sein. The connecting layers 41 and 42 For example, both may be formed as solder layers or both as sintered compound layers. Likewise, however, any of the two connecting layers can also be used 41 . 42 as a layer of solder and the other 42 . 41 be formed as a sintered compound layer.

Sofern das erste Teilsubstrat 1 keine erste untere Metallisierungsschicht 12 aufweist, kann auf die Verbindungsschicht 41 verzichtet werden. Statt dessen kann der erste Isolationsträger 10 unmittelbar auf den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 aufgebracht und dadurch fest mit diesem verbunden sein. Entsprechend kann bei dem zweiten Teilsubstrat 2, sofern dieses keine zweite untere Metallisierungsschicht 22 aufweist, auf die Verbindungsschicht 42 verzichtet werden. Statt dessen kann der zweite Isolationsträger 20 unmittelbar auf den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 aufgebracht und dadurch fest mit diesem verbunden sein. If the first sub-substrate 1 no first lower metallization layer 12 may be on the tie layer 41 be waived. Instead, the first insulation support 10 directly on the first contiguous metallization section 311 applied and thus firmly with be connected to this. Accordingly, in the second sub-substrate 2 if this does not have a second lower metallization layer 22 has, on the connection layer 42 be waived. Instead, the second insulation support 20 directly on the second continuous metallization section 312 applied and thereby be firmly connected to this.

Auf dem ersten Abschnitt 111 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 ist ein erster steuerbarer Halbleiterchip 6 angeordnet. Dieser weist einen ersten Lastanschluss 61 und einen Steueranschluss 63 auf, die beide an einer dem Abschnitt 111 abgewandten Oberseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips 6 angeordnet sind. Ein zweiter Lastanschluss 62 des ersten steuerbaren Halbleiterchip 6 ist an einer dem Abschnitt 111 zugewandten Unterseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips 6 angeordnet. On the first section 111 the first upper metallization layer 11 is a first controllable semiconductor chip 6 arranged. This has a first load connection 61 and a control terminal 63 on, both at one of the section 111 remote top side of the first controllable semiconductor chip 6 are arranged. A second load connection 62 of the first controllable semiconductor chip 6 is at one of the section 111 facing bottom of the first controllable semiconductor chip 6 arranged.

Entsprechend ist auf dem ersten Abschnitt 211 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 12 ein zweiter steuerbarer Halbleiterchip 7 angeordnet. Dieser weist ebenfalls einen ersten Lastanschluss 71 und einen Steueranschluss 73 auf, die beide an einer dem Abschnitt 211 abgewandten Oberseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips 7 angeordnet sind. Außerdem ist ein zweiter Lastanschluss 72 des zweiten steuerbaren Halbleiterchips 7 an einer dem Abschnitt 211 zugewandten Unterseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips 7 angeordnet. Accordingly, on the first section 211 the second upper metallization layer 12 a second controllable semiconductor chip 7 arranged. This also has a first load connection 71 and a control terminal 73 on, both at one of the section 211 remote top side of the second controllable semiconductor chip 7 are arranged. There is also a second load connection 72 of the second controllable semiconductor chip 7 at one of the section 211 facing bottom of the second controllable semiconductor chip 7 arranged.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden als Last- bzw. Steueranschlüsse Anschlusskontakte des betreffenden Halbleiterchips 6, 7 angesehen, die zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 6, 7 frei zugänglich sind. Bei den vorliegenden Last- und Steueranschlüssen 61, 62, 63, 71, 72, 73 kann es sich beispielsweise jeweils um eine flächige Kontaktmetallisierung des betreffenden Halbleiterchips 6, 7 handeln. Bei den Lastanschlüssen 61/62 kann es sich beispielsweise um Drain/Source, Source/Drain, Emitter/Kollektor, Kollektor/Emitter, Anode/Kathode oder Kathode/Anode handeln, bei dem Steueranschluss 63 um Gate oder Basis. Unabhängig davon kann es sich bei den Lastanschlüssen 71/72 beispielsweise um Drain/Source, Source/Drain, Emitter/Kollektor, Kollektor/Emitter, Anode/Kathode oder Kathode/Anode handeln, und bei dem Steueranschluss 73 um Gate oder Basis. For the purposes of the present invention, the load or control connections are terminal contacts of the relevant semiconductor chip 6 . 7 considered, the electrical contacting of the semiconductor chip 6 . 7 are freely accessible. At the present load and control connections 61 . 62 . 63 . 71 . 72 . 73 For example, each may be a planar contact metallization of the relevant semiconductor chip 6 . 7 act. At the load connections 61 / 62 For example, it may be drain / source, source / drain, emitter / collector, collector / emitter, anode / cathode, or cathode / anode at the control port 63 around gate or base. Regardless, it may be at the load ports 71 / 72 for example, drain / source, source / drain, emitter / collector, collector / emitter, anode / cathode or cathode / anode, and at the control terminal 73 around gate or base.

Die Halbleiterchips 6 und 7 sind nicht in Flip-Chip-Technik auf den jeweiligen Teilsubstraten 1 bzw. 2 montiert. Vielmehr weist jeder der Halbleiterchips 1 und 2 an seiner dem Hauptsubstrat 3 zugewandten Seite nicht mehr als einen elektrischen Anschluss auf. Bei dem Halbleiterchip 6 ist dies dessen zweiter Lastanschluss 62, bei dem Halbleiterchip 7 dessen zweiter Lastanschluss 72. The semiconductor chips 6 and 7 are not in flip-chip technology on the respective sub-substrates 1 respectively. 2 assembled. Rather, each of the semiconductor chips 1 and 2 at its the main substrate 3 facing side no more than an electrical connection. In the semiconductor chip 6 this is its second load connection 62 , in the semiconductor chip 7 its second load connection 72 ,

Optional können die Halbleiterchips 6 und/oder 7 als so genannte "vertikale" Halbleiterchips ausgebildet sein, d.h. als Halbleiterchips 6, 7, deren Halbleiterkörper eine Driftzone aufweist, in der ein Laststrom, d.h. der Strom zwischen den Lastanschlüssen 61 und 62 bzw. zwischen den Lastanschlüssen 71 und 72, im Wesentlichen zwischen zwei einander entgegengesetzten Seiten des Halbleiterchips 6 bzw. 7 verläuft. Optionally, the semiconductor chips 6 and or 7 be designed as so-called "vertical" semiconductor chips, ie as semiconductor chips 6 . 7 whose semiconductor body has a drift zone in which a load current, ie the current between the load terminals 61 and 62 or between the load connections 71 and 72 , substantially between two opposite sides of the semiconductor chip 6 respectively. 7 runs.

Der erste Halbleiterchip 6 ist an seinem zweiten Lastanschluss 62 mittels einer Verbindungsschicht 43 elektrisch leitend und mechanisch mit dem Abschnitt 111 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 verbunden. Die Verbindungsschicht 43 kontaktiert sowohl den zweiten Lastanschluss 62 als auch den Abschnitt 111. Entsprechend ist der zweite Halbleiterchip 7 an seinem zweiten Lastanschluss 72 mittels einer Verbindungsschicht 44 elektrisch leitend und mechanisch mit dem Abschnitt 211 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 verbunden. Die Verbindungsschicht 44 kontaktiert sowohl den zweiten Lastanschluss 72 als auch den Abschnitt 211. The first semiconductor chip 6 is at its second load port 62 by means of a bonding layer 43 electrically conductive and mechanical with the section 111 the first upper metallization layer 11 connected. The connection layer 43 contacts both the second load connection 62 as well as the section 111 , Accordingly, the second semiconductor chip 7 at its second load connection 72 by means of a bonding layer 44 electrically conductive and mechanical with the section 211 the second upper metallization layer 21 connected. The connection layer 44 contacts both the second load connection 72 as well as the section 211 ,

Die Halbleiterchips 6, 7 können, unabhängig voneinander und in beliebigen Kombinationen miteinander, jeweils ein elektrisches Bauelement aufweisen. Geeignet ist z.B. jeder Typ von bipolarem oder unipolarem Transistor, beispielsweise Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate (IGFET = "Insulated Gate Field Effect Transistor"), einen JFET, Thyristoren, aber auch beliebige andere elektrische Leistungsbauelemente. Geeignete IGFETs sind beispielsweise MOSFETs oder IGBTs, aber auch alle anderen Typen von IGFETs. Optional können der erste und der zweite steuerbare Halbleiterchip 6 bzw. 7 vom selben Typ sein. Insbesondere können auch sie auch identisch sein in dem Sinn, dass sie, im Rahmen üblicher Herstellungstoleranzen, identisch aufgebaut sind und daher im Wesentlichen identische elektrische Eigenschaften aufweisen. The semiconductor chips 6 . 7 can, independently of each other and in any combination with each other, each having an electrical component. Suitable is, for example, any type of bipolar or unipolar transistor, such as insulated gate field effect transistor (IGFET), a JFET, thyristors, but also any other electrical power devices. Suitable IGFETs are, for example, MOSFETs or IGBTs, but also all other types of IGFETs. Optionally, the first and the second controllable semiconductor chip 6 respectively. 7 be of the same type. In particular, they may also be identical in the sense that they are constructed identically within the scope of usual manufacturing tolerances and therefore have substantially identical electrical properties.

Durch Anlegen geeigneter Steuersignale an die Steueranschlüsse 63 bzw. 73 der Halbleiterchips 6 bzw. 7 kann eine Laststrecke, die zwischen den beiden Lastanschlüssen 61 und 62 bzw. 71 und 72 des betreffenden Halbleiterchips 6 bzw. 7 ausgebildet ist, in einen elektrisch leitenden, einen elektrisch sperrenden oder einen Zustand dazwischen versetzt werden. Die beiden Halbleiterchips 6, 7 sind zu einer Halbbrücke verschaltet, indem ihre Laststrecken elektrisch in Reihe geschaltet sind. Hierzu ist der erste Lastanschluss 61 des ersten Halbleiterchips 6 niederohmig elektrisch leitend mit dem zweiten Lastanschluss 72 des zweiten Halbleiterchips 7 verbunden. Die entsprechende elektrische Verbindung erfolgt über einen oder mehrere Bonddrähte 53, von denen jeder sowohl an den ersten Lastanschluss 61 als auch an die zweite obere Metallisierungsschicht 21 gebondet ist, sowie über die zweite obere Metallisierungsschicht 21 und die zweite Verbindungsschicht 44. By applying suitable control signals to the control terminals 63 respectively. 73 the semiconductor chips 6 respectively. 7 can be a load path between the two load ports 61 and 62 respectively. 71 and 72 of the relevant semiconductor chip 6 respectively. 7 is formed to be placed in an electrically conductive, an electrically blocking or a state therebetween. The two semiconductor chips 6 . 7 are connected in a half-bridge by their load paths are electrically connected in series. For this purpose, the first load connection 61 of the first semiconductor chip 6 low-resistance electrically conductive with the second load connection 72 of the second semiconductor chip 7 connected. The corresponding electrical connection is made via one or more bonding wires 53 , each of which is connected both to the first load connection 61 as well as the second upper metallization layer 21 is bonded, as well as the second upper metallization 21 and the second connection layer 44 ,

Alternativ oder ergänzend zu dem oder den Bonddrähten 53 können jedoch auch andere elektrische Verbindungstechniken eingesetzt werden, beispielsweise ein oder mehrere flache Bändchen, die jeweils durch Drahtbonden sowohl an den ersten Lastanschluss 61 als auch an die zweite obere Metallisierungsschicht 21 gebondet sind, oder ein oder mehrere gewinkelte Formbleche, die jeweils unmittelbar sowohl an den ersten Lastanschluss 61 als auch an die zweite obere Metallisierungsschicht 21 gelötet sind. Alternatively or in addition to the one or more bonding wires 53 However, other electrical connection techniques may be used, for example, one or more flat tapes, each by wire bonding both to the first load terminal 61 as well as the second upper metallization layer 21 are bonded, or one or more angled shaped sheets, each directly adjacent to both the first load port 61 as well as the second upper metallization layer 21 are soldered.

Die Spannungsversorgung der Halbbrücke erfolgt über den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 und den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel stellen der erste Halbleiterchip 6 den High-Side Chip und der zweite Halbleiterchip 7 den Low-Side Chip dar. Daher werden beim Betrieb des Halbleitermoduls 100 der zweite Lastanschluss 62 des ersten Halbleiterchips 6 an ein positives Versorgungspotenzial DC+ und der erste Lastanschluss 61 des zweiten Halbleiterchips 7 an ein negatives Versorgungspotenzial DC– angeschlossen, das geringer ist als das positive Versorgungspotenzial DC+. Die Differenz zwischen dem positiven Versorgungspotenzial DC+ und dem negativen Versorgungspotenzial DC– kann beispielsweise wenigstens 10 V betragen. The power supply of the half-bridge takes place via the first contiguous metallization section 311 and the second continuous metallization section 312 , In the embodiment shown, the first semiconductor chip 6 the high-side chip and the second semiconductor chip 7 Therefore, during operation of the semiconductor module 100 the second load connection 62 of the first semiconductor chip 6 to a positive supply potential DC + and the first load connection 61 of the second semiconductor chip 7 connected to a negative supply potential DC-, which is less than the positive supply potential DC +. The difference between the positive supply potential DC + and the negative supply potential DC- may be at least 10 V, for example.

Im Ergebnis liegen das positive Versorgungspotenzial DC+ an dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 an und das negative Versorgungspotenzial DC– an dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312. Wie 2 zu entnehmen ist, weist der erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 311 eine erste Grundfläche A311 auf und der zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 312 eine zweite Grundfläche A312. Die zweite Grundfläche A312 ist kleiner als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche A311 und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche A311. Besonders bevorzugt besitzen die erste Grundfläche A311 und die zweite Grundfläche A312 dieselbe Flächengröße. As a result, the positive supply potential DC + is at the first contiguous metallization section 311 and the negative supply potential DC- at the second contiguous metallization section 312 , As 2 can be seen, the first contiguous metallization section 311 a first base A311 and the second contiguous metallization section 312 a second base area A312. The second base area A312 is smaller than 1 / 0.95 times the first base area A311 and larger than the 1 / 1.05 times the first base area A311. Particularly preferably, the first base area A311 and the second base area A312 have the same area size.

Um den zweiten Lastanschluss 62 des ersten Halbleiterchips 6 niederohmig elektrisch leitend an das positive Versorgungspotenzial DC+ anzuschließen, sind ein oder mehrere Bonddrähte 51 vorhanden, von denen jeder sowohl an den zweiten Lastanschluss 62 als auch an den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 gebondet ist. Alternativ oder ergänzend zu dem oder den Bonddrähten 51 können jedoch auch andere elektrische Verbindungstechniken eingesetzt werden, beispielsweise ein oder mehrere flache Bändchen, die jeweils durch Drahtbonden sowohl an den zweiten Lastanschluss 62 als auch an den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 gebondet sind, oder ein oder mehrere gewinkelte Formbleche, die jeweils unmittelbar sowohl an den zweiten Lastanschluss 62 als auch an den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 gelötet sind. To the second load connection 62 of the first semiconductor chip 6 low-resistance electrically connected to the positive supply potential DC + are one or more bonding wires 51 present, each of which both to the second load port 62 as well as the first contiguous metallization section 311 is bonded. Alternatively or in addition to the one or more bonding wires 51 However, other electrical connection techniques may be used, for example, one or more flat tapes, each by wire bonding both to the second load terminal 62 as well as the first contiguous metallization section 311 bonded or one or more angled shaped sheets, each directly adjacent to both the second load port 62 as well as the first contiguous metallization section 311 are soldered.

Entsprechend sind, um den ersten Lastanschluss 71 des zweiten Halbleiterchips 7 niederohmig elektrisch leitend an das positive Versorgungspotenzial DC– anzuschließen, ein oder mehrere Bonddrähte 52 vorhanden, von denen jeder sowohl an den ersten Lastanschluss 71 als auch an den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 gebondet ist. Alternativ oder ergänzend zu dem oder den Bonddrähten 52 können jedoch auch andere elektrische Verbindungstechniken eingesetzt werden, beispielsweise ein oder mehrere flache Bändchen, die jeweils durch Drahtbonden sowohl an den ersten Lastanschluss 71 als auch an den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 gebondet sind, oder ein oder mehrere gewinkelte Formbleche, die jeweils unmittelbar sowohl an den ersten Lastanschluss 71 als auch an den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 gelötet sind. Accordingly, the first load connection 71 of the second semiconductor chip 7 low-resistance electrically connected to the positive supply potential DC-, one or more bonding wires 52 present, each of which is connected both to the first load connection 71 as well as the second contiguous metallization section 312 is bonded. Alternatively or in addition to the one or more bonding wires 52 However, other electrical connection techniques may be used, for example, one or more flat tapes, each by wire bonding both to the first load terminal 71 as well as the second contiguous metallization section 312 are bonded, or one or more angled shaped sheets, each directly adjacent to both the first load port 71 as well as the second contiguous metallization section 312 are soldered.

Um dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 das positive Versorgungspotenzial DC+ zuzuführen, ist ein erster elektrisch leitender Verbindungsanschluss 81 vorhanden, der niederohmig mit dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311, beispielsweise durch Löten, Schweißen, elektrisch leitendes Kleben oder Drahtbonden, elektrisch leitend verbunden ist. To the first contiguous metallization section 311 supplying the positive supply potential DC + is a first electrically conductive connection terminal 81 present, the low impedance with the first contiguous Metallisierungsabschnitt 311 , For example, by soldering, welding, electrically conductive bonding or wire bonding, is electrically connected.

Entsprechend ist, um dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 das negative Versorgungspotenzial DC– zuzuführen, ein zweiter elektrisch leitender Verbindungsanschluss 82 vorhanden, der niederohmig mit dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312, beispielsweise durch Löten, Schweißen, elektrisch leitendes Kleben oder Drahtbonden, elektrisch leitend verbunden ist. Accordingly, the second contiguous metallization section 312 the negative supply potential DC supply, a second electrically conductive connection terminal 82 present, the low impedance with the second contiguous Metallisierungsabschnitt 312 , For example, by soldering, welding, electrically conductive bonding or wire bonding, is electrically connected.

Ein dritter elektrisch leitender Verbindungsanschluss 83 dient dazu, an den so genannten Phasenausgang Ph der Halbbrücke eine elektrische Last anzuschließen. Hierzu ist der dritte elektrisch leitende Verbindungsanschluss 83, beispielsweise durch Löten, Schweißen, elektrisch leitendes Kleben oder Drahtbonden, niederohmig an einen Schaltungsknoten zwischen dem ersten Lastanschluss 61 des ersten Halbleiterchips 6 und dem zweiten Lastanschluss 72 des zweiten Halbleiterchips 7 angeschlossen. Bei dem gezeigten Beispiel ist der dritte Verbindungsanschluss 83 auf der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 des zweiten Teilsubstrats 2 angeordnet und stoffschlüssig mit dieser verbunden. A third electrically conductive connection terminal 83 serves to connect an electrical load to the so-called phase output Ph of the half-bridge. For this purpose, the third electrically conductive connection terminal 83 For example, by soldering, welding, electrically conductive bonding or wire bonding, low resistance to a circuit node between the first load terminal 61 of the first semiconductor chip 6 and the second load terminal 72 of the second semiconductor chip 7 connected. In the example shown, the third connection terminal is 83 on the second upper metallization layer 21 of the second sub-substrate 2 arranged and materially connected to this.

Um dem Steueranschluss 63 des ersten Halbleiterchips 6 ein Steuersignal zuzuführen, ist außerdem ein elektrisch leitender Verbindungsanschluss 85 vorgesehen. Dieser ist, beispielsweise durch Löten, Schweißen, elektrisch leitendes Kleben oder Drahtbonden, galvanisch niederohmig mit dem zweiten Abschnitt 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 verbunden. Außerdem ist der zweite Abschnitt 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 durch einen Bonddraht 55, der sowohl an den zweiten Abschnitt 112 als auch an den Steueranschluss 63 gebondet ist, dauerhaft galvanisch mit dem Steueranschluss 63 verbunden. To the control terminal 63 of the first semiconductor chip 6 supplying a control signal is also an electrically conductive connection terminal 85 intended. This is, for example, by soldering, welding, electrically conductive bonding or wire bonding, galvanically low resistance to the second section 112 the first upper metallization layer 11 connected. In addition, the second section 112 the first upper metallization layer 11 through a bonding wire 55 that goes to both the second section 112 as well as to the control terminal 63 is permanently galvanically connected to the control terminal 63 connected.

Entsprechend ist, um dem Steueranschluss 73 des zweiten Halbleiterchips 7 ein Steuersignal zuzuführen, ein elektrisch leitender Verbindungsanschluss 86 vorgesehen. Dieser ist, beispielsweise durch Löten, Schweißen, elektrisch leitendes Kleben oder Drahtbonden, galvanisch niederohmig mit dem zweiten Abschnitt 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 verbunden. Weiterhin ist der zweite Abschnitt 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 durch einen Bonddraht 56, der sowohl an den zweiten Abschnitt 212 als auch an den Steueranschluss 73 gebondet ist, dauerhaft galvanisch mit dem Steueranschluss 73 verbunden. Accordingly, to the control terminal 73 of the second semiconductor chip 7 to supply a control signal, an electrically conductive connection terminal 86 intended. This is, for example, by soldering, welding, electrically conductive bonding or wire bonding, galvanically low resistance to the second section 212 the second upper metallization layer 21 connected. Furthermore, the second section 212 the second upper metallization layer 21 through a bonding wire 56 that goes to both the second section 212 as well as to the control terminal 73 is permanently galvanically connected to the control terminal 73 connected.

Wie in 3 veranschaulicht ist, können die Verbindungsanschlüsse 81, 82, 83, 85, 86 jeweils aus einem Gehäuse 8 des Halbleitermoduls 100 herausgeführt sein, so dass ihre Enden von der Außenseite des Gehäuses 8 zugänglich sind und von außen elektrisch kontaktiert werden können. Die Verbindungsanschlüsse 81, 82, 83, 85, 86 können beispielsweise als metallische Bleche oder als metallische Pins ausgebildet sein. An ihren von der Außenseite des Gehäuses 8 zugänglichen Enden können sie z.B. als Lötanschlüsse ausgebildet sein, oder als Einpresskontakte (Press-Fit Kontakte), oder sie können jeweils eine Anschrauböffnung aufweisen. Optional sind auch weitere Anschlüsse denkbar wie Hilfskollektoranschlüsse oder Anschlüsse zur Kontaktierung eines Temperaturüberwachungselements. As in 3 is illustrated, the connection terminals 81 . 82 . 83 . 85 . 86 each from a housing 8th of the semiconductor module 100 be led out, leaving their ends from the outside of the case 8th are accessible and can be electrically contacted from the outside. The connection connections 81 . 82 . 83 . 85 . 86 For example, they may be formed as metallic sheets or as metallic pins. At her from the outside of the case 8th they can be designed as solder connections or as press-fit contacts (press-fit contacts), for example, or they can each have a screw-on opening. Optionally, further connections are conceivable, such as auxiliary collector connections or connections for contacting a temperature monitoring element.

Das Schaltbild gemäß 4 stellt ein Ersatzschaltbild für das in den 1 bis 3 gezeigte Halbleitermodul 100 dar. Es zeigt die zu einer Halbbrücke in Reihe geschalteten und beispielhaft als n-Kanal IGBTs ausgebildeten Halbleiterchips 6 und 7. Im Schaltbild ist der Einfachheit halber keine Freilaufdiode zu den IGBTs gezeichnet, diese kann aber optional vorgesehen und antiparallel zu den jeweiligen IGBTs geschaltet sein. Sie ist dann auch layouttechnisch im Modul zu berücksichtigen! The circuit diagram according to 4 represents an equivalent circuit diagram for that in the 1 to 3 shown semiconductor module 100 It shows the semi-bridge connected in series and exemplified as n-channel IGBTs semiconductor chips 6 and 7 , In the diagram, for the sake of simplicity, no free-wheeling diode is drawn to the IGBTs, but this can optionally be provided and connected in anti-parallel to the respective IGBTs. It must then also be taken into account in the module in terms of layout technology!

Eine Kapazität C+ zwischen der oder den Metallisierungsschichten, an der oder an denen beim Betrieb dauerhaft das positive Versorgungspotential DC+ anliegt, und der oder den Metallisierungsschichten, die beim Betrieb auf Massepotenzial (GND-Potenzial) liegen, ist bei dem gezeigten Beispiel im Wesentlichen durch die Kapazität zwischen dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 einerseits und der unteren Metallisierungsschicht 32 des Hauptsubstrats 3 und/oder des Kühlkörpers 9 (3) andererseits bestimmt. Entsprechend ist eine Kapazität C– zwischen der oder den Metallisierungsschichten, an der oder an denen beim Betrieb dauerhaft das negative Versorgungspotential DC– anliegt, und der oder den Metallisierungsschichten, die beim Betrieb auf Massepotenzial (GND-Potenzial) liegen, bei dem gezeigten Beispiel im Wesentlichen durch die Kapazität zwischen dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 einerseits und der unteren Metallisierungsschicht 32 des Hauptsubstrats 3 und/oder des Kühlkörpers 9 (3) andererseits bestimmt. A capacitance C + between the metallization layer (s) at or at which the positive supply potential DC + is permanently applied during operation and the metallization layer (s) which are grounded (GND potential) during operation are substantially the same in the example shown Capacitance between the first contiguous metallization section 311 on the one hand and the lower metallization layer 32 of the main substrate 3 and / or the heat sink 9 ( 3 ). Correspondingly, a capacitance C- between the metallization layer (s) on which or at which the negative supply potential DC- is permanently applied during operation and the metallization layer (s) which are grounded (GND potential) during operation is in the example shown in FIG Essentially by the capacitance between the second contiguous metallization section 312 on the one hand and the lower metallization layer 32 of the main substrate 3 and / or the heat sink 9 ( 3 ).

Eine Kapazität CGH zwischen der oder den Metallisierungsschichten, die beim Betrieb dauerhaft auf dem elektrischen Potenzial des Steueranschlusses 63 des ersten Halbleiterchips 6 liegen, und der oder den Metallisierungsschichten, an der oder an denen beim Betrieb dauerhaft das positive Versorgungspotential DC+ anliegt, ist bei dem gezeigten Beispiel im Wesentlichen durch die Kapazität zwischen dem zweiten Abschnitt 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 einerseits und dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 311 andererseits bestimmt. Entsprechend ist eine Kapazität CGL zwischen der oder den Metallisierungsschichten, die beim Betrieb dauerhaft auf dem elektrischen Potenzial des Steueranschlusses 73 des zweiten Halbleiterchips 7 liegen, und der oder den Metallisierungsschichten, an der oder an denen beim Betrieb dauerhaft das negative Versorgungspotential DC– anliegt, ist bei dem gezeigten Beispiel im Wesentlichen durch die Kapazität zwischen dem zweiten Abschnitt 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 einerseits und dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 andererseits bestimmt. A capacitance CGH between the metallization layers or layers, which when operating permanently at the electrical potential of the control terminal 63 of the first semiconductor chip 6 lie, and the one or more metallization layers, on which or permanently applied to the operation in the positive supply potential DC +, in the example shown is essentially by the capacity between the second section 112 the first upper metallization layer 11 on the one hand and the first contiguous metallization section 311 on the other hand. Correspondingly, a capacitance CGL between the metallization layer (s) that during operation is permanently at the electrical potential of the control terminal 73 of the second semiconductor chip 7 lie, and the one or more metallization layers on which or on which the negative supply potential DC- permanently applied during operation, is in the example shown essentially by the capacitance between the second section 212 the second upper metallization layer 21 on the one hand and the second contiguous metallization section 312 on the other hand.

Außerdem ist eine Ausgangskapazität Cout der Halbbrücke im Wesentlichen durch die Kapazität zwischen der oder den Metallisierungsschichten, die beim Betrieb dauerhaft auf dem elektrischen Potenzial des Phasenausgangs Ph liegen, und der oder den Metallisierungsschichten, an der oder an denen beim Betrieb dauerhaft das negative Versorgungspotential DC– anliegt gegeben. Bei dem gezeigten Beispiel ist Cout im Wesentlichen durch die Kapazität zwischen dem ersten Abschnitt 211 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 einerseits und dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 andererseits bestimmt. In addition, an output capacitance Cout of the half-bridge is essentially determined by the capacitance between the metallization layer (s) permanently at the electrical potential of the phase output Ph during operation and the metallization layer (s) at or at which the negative supply potential DC- is given. In the example shown, Cout is essentially due to the capacitance between the first section 211 the second upper metallization layer 21 on the one hand and the second contiguous metallization section 312 on the other hand.

Ebenfalls dargestellt in 4 sind Induktivitäten L+ und L–, welche die Induktivitäten der elektrischen Anschlussleitungen darstellen, über die dem Halbleitermodul 100 ein externes positives Versorgungspotenzial DC'+ bzw. DC'– zugeführt wird. Dieses Potenziale DC'+ und DC'– können sich von den Potenzialen DC+ bzw. DC– geringfügig unterscheiden. Der Verbindungsanschluss 81 leistet einen Beitrag zu L+, der Verbindungsanschluss 82 einen Beitrag zu L–. Weiterhin dargestellt ist die Ausgangskapazität Cout. Also shown in 4 are inductances L + and L-, which are the inductances of the represent electrical connection lines, over which the semiconductor module 100 an external positive supply potential DC '+ or DC'- is supplied. This potential DC '+ and DC'- may differ slightly from the potentials DC + and DC- respectively. The connection port 81 makes a contribution to L +, the connection port 82 a contribution to L-. Also shown is the output capacitance Cout.

5 zeigt einen Teil des anhand der 1 bis 3 erläuterten Halbleitermoduls 100, der den ersten Abschnitt 211 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 enthält. Beim Normalbetrieb des Halbleitermoduls 100 wird, wie eingangs erläutert, ein jeder der Halbleiterchips 6 und 7 der Halbbrücke abwechselnd ein- und ausgeschaltet, und zwar derart, dass zu jedem Zeitpunkt die Laststrecke von höchstens einem der Halbleiterchips 6 und 7 leitet. Dadurch liegen an dem ersten Abschnitt 211 (abgesehen von einem geringen Spannungsabfall über den Halbleiterchips 6 bzw. 7) abwechselnd die Potenziale DC+ und DC– an. Um die dadurch bedingten Umladungsströme gegen Masse klein zu halten ist es vorteilhaft, wenn die Kapazität zwischen dem Abschnitt 211 und Masse (hier der Metallisierungsschicht 32 und ggf. eines daran angebrachten Kühlkörpers 9 (siehe 3) gering gehalten wird. Dies wird vorliegend dadurch erreicht, dass der auf DC– Potenzial liegende Metallisierungsabschnitt 312 zwischen dem Abschnitt 211 und Masse angeordnet wird, und zwar derart, dass sich der Metallisierungsabschnitt 312 an jeder Stelle S211 des Abschnitts 211 senkrecht unterhalb des Abschnitts 211 befindet. 5 shows a part of the basis of the 1 to 3 explained semiconductor module 100 who is the first section 211 the second upper metallization layer 21 contains. During normal operation of the semiconductor module 100 is, as explained above, each of the semiconductor chips 6 and 7 the half-bridge alternately turned on and off, in such a way that at any time, the load path of at most one of the semiconductor chips 6 and 7 passes. This is due to the first section 211 (apart from a small voltage drop across the semiconductor chips 6 respectively. 7 ) alternately the potentials DC + and DC-. In order to keep the thereby caused Umladungsströme to ground small, it is advantageous if the capacity between the section 211 and mass (here the metallization layer 32 and possibly a heat sink attached thereto 9 (please refer 3 ) is kept low. In the present case, this is achieved by the metallization section lying at DC potential 312 between the section 211 and mass is arranged, in such a way that the metallization section 312 at each point S211 of the section 211 vertically below the section 211 located.

Anders ausgedrückt gilt für jede Stelle S211 des ersten Abschnitts 211, dass eine gerade Verbindungsstrecke g, die sich von dieser Stelle S211 bis zu der dem isolierenden Trägers 30 zugewandten Seite der unteren Metallisierungsschicht 32 erstreckt und die senkrecht zu dieser Seite verläuft, den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt 312 durchschneidet. In other words, for every location S211 of the first section 211 in that a straight connection g extending from this point S211 to the insulating support 30 facing side of the lower metallization 32 extends and perpendicular to this side, the second contiguous Metallisierungsabschnitt 312 cuts.

Störströme gegen Masse GND können auch über die Kapazität fließen, welche zwischen Masse GND und dem elektrisch an den Steueranschluss 63 des ersten steuerbaren Halbleiterchips 6 angeschlossenen zweiten Abschnitt 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 ausgebildet ist. Um diese Störströme gering zu halten, kann der erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 311 der Metallisierungsschicht 31 zwischen Masse GND und dem zweiten Abschnitt 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 angeordnet sein. Der elektrisch mit dem ersten Verbindungsanschluss 81 für DC+ verbundene, erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 311 der Metallisierungsschicht 31 bewirkt eine Abschirmung und damit eine Verringerung der Störungen. Dabei kann optional der erste Metallisierungsabschnitt 311 der Metallisierungsschicht 31 derart zwischen dem zweiten Abschnitt 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 und Masse GND angeordnet sein, dass sich der erste Metallisierungsabschnitt 311 an jeder Stelle des zweiten Abschnitts 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 senkrecht zum zweiten Abschnitt 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 unter diesem befindet. Anders ausgedrückt gilt für jede Stelle des zweiten Abschnitts 112 der ersten oberen Metallisierungsschicht 11, dass eine gerade Verbindungsstrecke, die sich von dieser Stelle bis zu der dem isolierenden Träger 30 zugewandten Seite der unteren Metallisierungsschicht 32 erstreckt und die senkrecht zu dieser Seite verläuft, den ersten Metallisierungsabschnitt 311 der Metallisierungsschicht 31 durchschneidet. Interference currents to ground GND can also flow across the capacitance which is between ground GND and the one electrically connected to the control terminal 63 of the first controllable semiconductor chip 6 connected second section 112 the first upper metallization layer 11 is trained. To keep these interference currents low, the first contiguous metallization section 311 the metallization layer 31 between ground GND and the second section 112 the first upper metallization layer 11 be arranged. The electrically connected to the first connection terminal 81 for DC + connected, first contiguous metallization section 311 the metallization layer 31 causes a shield and thus a reduction of interference. In this case, optionally, the first metallization section 311 the metallization layer 31 such between the second section 112 the first upper metallization layer 11 and ground GND may be arranged such that the first metallization section 311 at every point of the second section 112 the first upper metallization layer 11 perpendicular to the second section 112 the first upper metallization layer 11 located below this. In other words, every point in the second section applies 112 the first upper metallization layer 11 in that a straight connecting line extending from this point to the insulating support 30 facing side of the lower metallization 32 extends and perpendicular to this side, the first metallization 311 the metallization layer 31 cuts.

Entsprechend können Störströme gegen Masse GND auch über die Kapazität fließen, welche zwischen Masse GND und dem elektrisch an den Steueranschluss 73 des zweiten steuerbaren Halbleiterchips 7 angeschlossenen zweiten Abschnitt 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 ausgebildet ist. Um diese Störströme gering zu halten, kann der zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 312 der Metallisierungsschicht 31 zwischen Masse GND und dem zweiten Abschnitt 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 angeordnet sein. Der elektrisch mit dem zweiten Verbindungsanschluss 82 für DC– verbundene, zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 312 der Metallisierungsschicht 31 bewirkt eine Abschirmung und damit eine Verringerung der Störungen. Dabei kann optional der zweite Metallisierungsabschnitt 312 der Metallisierungsschicht 31 derart zwischen dem zweiten Abschnitt 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 und Masse GND angeordnet sein, dass sich der zweite Metallisierungsabschnitt 312 an jeder Stelle des zweiten Abschnitts 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 senkrecht zum zweiten Abschnitt 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21 unter diesem befindet. Anders ausgedrückt gilt für jede Stelle des zweiten Abschnitts 212 der zweiten oberen Metallisierungsschicht 21, dass eine gerade Verbindungsstrecke, die sich von dieser Stelle bis zu der dem isolierenden Träger 30 zugewandten Seite der unteren Metallisierungsschicht 32 erstreckt und die senkrecht zu dieser Seite verläuft, den zweiten Metallisierungsabschnitt 312 der Metallisierungsschicht 31 durchschneidet. Accordingly, interference currents to ground GND can also flow across the capacitance which is between ground GND and the electrical to the control terminal 73 of the second controllable semiconductor chip 7 connected second section 212 the second upper metallization layer 21 is trained. To keep these interference currents low, the second contiguous metallization section 312 the metallization layer 31 between ground GND and the second section 212 the second upper metallization layer 21 be arranged. The electrically connected to the second connection terminal 82 for DC-connected, second continuous metallization section 312 the metallization layer 31 causes a shield and thus a reduction of interference. In this case, optionally, the second metallization section 312 the metallization layer 31 such between the second section 212 the second upper metallization layer 21 and ground GND may be arranged such that the second metallization section 312 at every point of the second section 212 the second upper metallization layer 21 perpendicular to the second section 212 the second upper metallization layer 21 located below this. In other words, every point in the second section applies 212 the second upper metallization layer 21 in that a straight connecting line extending from this point to the insulating support 30 facing side of the lower metallization 32 extends and perpendicular to this side, the second metallization 312 the metallization layer 31 cuts.

6 zeigt zwei separate Halbleitermodule 100 und 100' mit jeweils einem Halbleiterchip 6 bzw. 7. Das linke Halbleitermodul 100 entspricht im Wesentlichen dem linken Teil des in 1 dargestellten Halbleitermoduls 100, das rechte Halbleitermodul 100' im Wesentlichen dem rechten Teil des in 1 dargestellten Halbleitermoduls 100. Durch diese Aufteilung in separate Halbleitermodule entfällt die bei dem Halbleitermodul 100 der 1 vorhandene Bondverbindung 53. Statt derer wurde in der ersten oberen Metallisierungsschicht 11 zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 111 und dem zweiten Abschnitt 112 noch ein dritter Abschnitt 113 ergänzt. Mittels eines Bonddrahtes 53', welcher sowohl an diesen dritten Abschnitt 113 als auch an den ersten Lastanschluss 61 des ersten Halbleiterchips 6 gebondet ist, ist der dritte Abschnitt 113 galvanisch mit dem ersten Lastanschluss 61 verbunden. Ein ebenfalls ergänzter, elektrisch leitender Verbindungsanschluss 83', der galvanisch mit dem dritten Abschnitt 113 verbunden ist, erleichtert die elektrische Kontaktierung des ersten Lastanschlusses 61. 6 shows two separate semiconductor modules 100 and 100 ' each with a semiconductor chip 6 respectively. 7 , The left semiconductor module 100 corresponds essentially to the left part of the in 1 illustrated semiconductor module 100 , the right semiconductor module 100 ' essentially the right part of the 1 illustrated semiconductor module 100 , This division into separate semiconductor modules eliminates the in the semiconductor module 100 of the 1 existing bond connection 53 , Instead of that was in the first upper metallization layer 11 in addition to the first section 111 and the second section 112 a third section 113 added. By means of a bonding wire 53 ' which is connected to this third section 113 as well as the first load connection 61 of the first semiconductor chip 6 Bonded is the third section 113 galvanic with the first load connection 61 connected. A likewise supplemented, electrically conductive connection connection 83 ' that is galvanic with the third section 113 is connected, facilitates the electrical contacting of the first load terminal 61 ,

Im Vergleich zu dem Halbleitermodul 100 gemäß 1 besitzen die Halbleitermodule 100 und 100' gemäß 6 kein gemeinsames Trägersubstrat 3 mehr. Statt dessen weist das Halbleitermodul 100 ein Trägersubstrat 3 mit einem Isolationsträger 30 auf, auf den eine obere Metallisierungsschicht 31 und eine optionale untere Metallisierungsschicht 32 aufgebracht sind. Entsprechend weist das Halbleitermodul 100' ein Trägersubstrat 3' mit einem Isolationsträger 30' auf, auf den eine obere Metallisierungsschicht 31' und eine optionale untere Metallisierungsschicht 32' aufgebracht sind. Der Aufbau der Trägersubstrate 3 und 3', insbesondere die hierfür verwendeten Materialien, sind identisch mit dem Aufbau des Trägersubstrats 3 gemäß 1. Compared to the semiconductor module 100 according to 1 own the semiconductor modules 100 and 100 ' according to 6 no common carrier substrate 3 more. Instead, the semiconductor module points 100 a carrier substrate 3 with an insulation carrier 30 on top of which an upper metallization layer 31 and an optional lower metallization layer 32 are applied. Accordingly, the semiconductor module 100 ' a carrier substrate 3 ' with an insulation carrier 30 ' on top of which an upper metallization layer 31 ' and an optional lower metallization layer 32 ' are applied. The structure of the carrier substrates 3 and 3 ' , in particular the materials used for this purpose, are identical to the structure of the carrier substrate 3 according to 1 ,

Bei der Anordnung gemäß 7 sind diese beiden Halbleitermodule 100 und 100' jeweils in einem eigenen Gehäuse 8 bzw. 8' angeordnet und auf einem gemeinsamen Kühlkörper 9 montiert. Alternativ könnten die beiden Halbleitermodule 100 und 100' auch in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Zur Realisierung einer Halbbrücke, deren Aufbau schaltungstechnisch dem der Anordnung gemäß 1 entspricht, sind die Verbindungsanschlüsse 83' des Halbleitermoduls 100 und 83 des Halbleitermoduls 100' mit einer Verbindungsleitung 83" galvanisch verbunden. An diese Verbindungsanschlüsse 83, 83' bzw. die Verbindungsleitung 83" kann außerdem eine elektrische Last angeschlossen werden. In the arrangement according to 7 are these two semiconductor modules 100 and 100 ' each in its own housing 8th respectively. 8th' arranged and on a common heat sink 9 assembled. Alternatively, the two semiconductor modules could 100 and 100 ' be arranged in a common housing. For the realization of a half-bridge whose structure according to the circuit arrangement according to 1 corresponds, are the connection terminals 83 ' of the semiconductor module 100 and 83 of the semiconductor module 100 ' with a connection line 83 " galvanically connected. To these connection connections 83 . 83 ' or the connection line 83 " In addition, an electrical load can be connected.

Beim Betrieb der Halbbrücke liegt das wechselndes Potenzial des Phasenausgangs PH, PH', 83" also sowohl an dem dritten Abschnitt 113 der Metallisierungsschicht 31 als auch an dem ersten Abschnitt 211 der Metallisierungsschicht 21 an. Um die Kapazitäten, die die Abschnitte 113 und 211 gegenüber Masse aufweisen, gering zu halten, ist zwischen dem betreffenden Abschnitt 113, 211 einerseits und Masse GND andererseits jeweils einer der Metallisierungsabschnitte 311 bzw. 312 angeordnet, der beim Betrieb des Moduls auf dem Potenzial DC+ bzw. DC– liegt. During operation of the half-bridge, the alternating potential of the phase output PH, PH ', 83 " So both at the third section 113 the metallization layer 31 as well as the first section 211 the metallization layer 21 at. To the capacities that the sections 113 and 211 with respect to mass, to keep low, is between the relevant section 113 . 211 on the one hand and ground GND on the other hand each one of the metallization sections 311 respectively. 312 which is at the potential DC + or DC- during operation of the module.

Schaltungstechnisch entspricht damit die Anordnung gemäß 7 den Anordnungen gemäß den 1 bis 4. Allerdings ist der erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 311 nun Bestandteil der oberen Metallisierungsschicht 31 des Trägers 3 und der zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 312 ist Bestandteil der oberen Metallisierungsschicht 31' des Trägers 3'. Jedoch auch hier weist der erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 311 eine erste Grundfläche A311 auf und der zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt 312 eine zweite Grundfläche A312, wobei die zweite Grundfläche A312 kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche A311 und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche A311. Die beiden Grundflächen A311 und A312 können insbesondere auch dieselbe Fläche aufweisen. Circuit technology corresponds to the arrangement according to 7 the arrangements according to the 1 to 4 , However, the first contiguous metallization section is 311 now part of the upper metallization layer 31 of the carrier 3 and the second contiguous metallization section 312 is part of the upper metallization layer 31 ' of the carrier 3 ' , However, here too, the first contiguous metallization section 311 a first base A311 and the second contiguous metallization section 312 a second base A312, wherein the second base A312 is smaller than 1/955 times the first base A311 and larger than 1 / 1.05 times the first base A311. The two base areas A311 and A312 may in particular also have the same area.

Bei der Anordnung gemäß 8 sind zwei Halbleitermodule 100-1 und 100-2 gemeinsam auf einem ebenen Oberflächenabschnitt 9t eines Kühlkörpers 9 angeordnet. Der Aufbau eines jeden der Halbleitermodule 100-1 und 100-2 entspricht dem Aufbau des Halbleitermoduls gemäß den 1 bis 3. Somit weist jedes der Halbleitermodule 100-1 und 100-2 eine Halbbrücke auf. der Phasenausgang des Halbleitermoduls 100-1 ist mit PH-1 bezeichnet, der Phasenausgang des Halbleitermoduls 100-2 mit PH-2. Die Phasenausgänge PH-1 und PH-2 sind voneinander unabhängig. Allerdings werden die beiden Halbleitermodule 100-1 und 100-2 durch dieselbe Versorgungsspannung, beispielsweise eine Zwischenkreisspannung, gespeist. Hierzu sind die Verbindungsanschlüsse 81 der beiden Module 100-1 und 100-2, welche zum Anschluss eines positiven Versorgungspotenzials DC+' dienen, über eine Verbindungsleitung 81" galvanisch miteinander verbunden. Entsprechend sind die Verbindungsanschlüsse 82 der beiden Module 100-1 und 100-2, welche zum Anschluss eines negativen Versorgungspotenzials DC–' dienen, über eine Verbindungsleitung 82" galvanisch miteinander verbunden. Auf entsprechende Weise können auch noch drei oder mehr derartige Halbleitermodule an einer gemeinsamen Spannungsversorgung betrieben werden. In the arrangement according to 8th are two semiconductor modules 100-1 and 100-2 together on a flat surface section 9t a heat sink 9 arranged. The structure of each of the semiconductor modules 100-1 and 100-2 corresponds to the structure of the semiconductor module according to the 1 to 3 , Thus, each of the semiconductor modules 100-1 and 100-2 a half-bridge on. the phase output of the semiconductor module 100-1 is designated PH-1, the phase output of the semiconductor module 100-2 with PH-2. The phase outputs PH-1 and PH-2 are independent of each other. However, the two semiconductor modules 100-1 and 100-2 supplied by the same supply voltage, for example a DC link voltage. These are the connection connections 81 the two modules 100-1 and 100-2 , which serve to connect a positive supply potential DC + ', via a connecting line 81 " galvanically connected to each other. Accordingly, the connection terminals 82 the two modules 100-1 and 100-2 , which serve to connect a negative supply potential DC- ', via a connecting line 82 " galvanically connected to each other. In a corresponding manner, three or more such semiconductor modules can also be operated on a common voltage supply.

Unabhängig von der Anzahl der auf dem ebenen Oberflächenabschnitt 9t angeordneten Halbleitermodule 100-1, 100-2 und unabhängig vom konkreten Aufbau einer Halbleitermodulanordnung kann diese eine Anzahl N1 ≥ 1 erster Metallisierungsabschnitte 311-1, 311-2 aufweisen, die im Fall von N1 > 1 galvanisch miteinander verbunden sind und die jeweils als dünne Metallisierungsschicht ausgebildet sind. Beim Betrieb der Halbleitermodulanordnung liegen diese alle auf einem beliebigen ersten (demselben) der Potenziale DC+ und DC–. Ein jeder der N1 Metallisierungsabschnitte 311-1, 311-2 besitzt eine Grundfläche, deren Gesamtsumme eine erste Grundfläche A311 ergibt. Regardless of the number of on the flat surface section 9t arranged semiconductor modules 100-1 . 100-2 and irrespective of the concrete structure of a semiconductor module arrangement, it may have a number N1 ≥ 1 of first metallization sections 311-1 . 311-2 have, which are galvanically connected to each other in the case of N1> 1 and which are each formed as a thin metallization. During operation of the semiconductor module arrangement, these are all located at an arbitrary first (the same) of the potentials DC + and DC-. Each of the N1 metallization sections 311-1 . 311-2 has a base area whose total gives a first base area A311.

Entsprechend kann die Halbleitermodulanordnung eine Anzahl N2 ≥ 1 zweiter Metallisierungsabschnitte 312-1, 312-2 aufweisen, die im Fall von N2 > 1 galvanisch miteinander verbunden sind und die jeweils als dünne Metallisierungsschicht ausgebildet sind. Beim Betrieb der Halbleitermodulanordnung liegen diese auf dem anderen zweiten (demselben) der Potenziale DC+ oder DC–, auf dem nicht schon die ersten Metallisierungsabschnitte liegen. Ein jeder der N2 Metallisierungsabschnitte 312-1, 312-2 besitzt eine Grundfläche, deren Gesamtsumme eine zweite Grundfläche A312 ergibt. Accordingly, the semiconductor module arrangement can have a number N 2 ≥ 1 of second metallization sections 312-1 . 312-2 have, which are galvanically connected to each other in the case of N2> 1 and which are each formed as a thin metallization. During operation of the semiconductor module arrangement, these lie on the other second (same) of the potentials DC + or DC-, on which the first metallization sections are not already located. Each of the N2 metallization sections 312-1 . 312-2 has a base area whose total gives a second base area A312.

Die Anzahl N1 kann dabei identisch sein mit sämtlichen Metallisierungsabschnitten 311-1, 311-2, ... der Halbleitermodulanordnung, die als dünne Metallisierungsschichten ausgebildet sind und die unmittelbar auf einen Isolationsträger aufgebracht sind, wobei verschiedene dieser Metallisierungsabschnitte 311-1, 311-2, ... auf demselben oder auf beliebig vielen verschiedenen Isolationsträgern aufgebracht sein können. Die Gesamtfläche A311 gibt dann die Gesamtfläche aller dünnen Metallisierungsschichten an, die beim Betrieb der Halbleitermodulanordnung auf dem ersten der Potenziale DC+ und DC– liegen. The number N1 can be identical to all metallization sections 311-1 . 311-2 , ... of the semiconductor module arrangement, which are formed as thin metallization layers and which are applied directly to an insulating support, wherein different of these metallization sections 311-1 . 311-2 , ... can be applied on the same or on any number of different insulation carriers. The total area A311 then indicates the total area of all the thin metallization layers that lie on the first of the potentials DC + and DC- during operation of the semiconductor module arrangement.

Entsprechend kann die Anzahl N2 identisch sein mit sämtlichen Metallisierungsabschnitten 312-1, 312-2, ... der Halbleitermodulanordnung, die als dünne Metallisierungsschichten ausgebildet sind und die unmittelbar auf einen Isolationsträger aufgebracht sind, wobei verschiedene dieser Metallisierungsabschnitte 312-1, 312-2, ... auf demselben oder auf beliebig vielen verschiedenen Isolationsträgern aufgebracht sein können. Die Gesamtfläche A312 gibt dann die Gesamtfläche aller dünnen Metallisierungsschichten an, die beim Betrieb der Halbleitermodulanordnung auf dem zweiten der Potenziale DC+ und DC– liegen. Accordingly, the number N2 may be identical to all the metallization sections 312-1 . 312-2 , ... of the semiconductor module arrangement, which are formed as thin metallization layers and which are applied directly to an insulating support, wherein different of these metallization sections 312-1 . 312-2 , ... can be applied on the same or on any number of different insulation carriers. The total area A312 then indicates the total area of all the thin metallization layers that lie on the second of the potentials DC + and DC- during operation of the semiconductor module arrangement.

Anders als bei den gezeigten Beispielen müssen die Grundflächen der N1 ersten Metallisierungsabschnitte 311-1, 311-2, ... nicht alle identisch sein. Vielmehr sind beliebige Kombinationen möglich. Entsprechend müssen auch die Grundflächen der N2 zweiten Metallisierungsabschnitte 312-1, 312-2, ... nicht alle identisch sein. Auch hier sind beliebige Kombinationen möglich. Unlike the examples shown, the base areas of the N1 first metallization sections 311-1 . 311-2 , ... not all be identical. Rather, any combinations are possible. Correspondingly, the bases of the N2 must also have second metallization sections 312-1 . 312-2 , ... not all be identical. Again, any combinations are possible.

Um nur einen geringen Unterschied der Kapazitäten C+ und C– (entsprechend 4) zuzulassen, ist die zweite Grundfläche A312 kleiner als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche A311 und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche A311. Die beiden Grundflächen A311 und A312 können dabei auch gleich gewählt werden. To only a small difference of the capacities C + and C- (corresponding 4 ), the second base area A312 is smaller than 1 / 0.95 times the first base area A311 and larger than 1 / 1.05 times the first base area A311. The two base areas A311 and A312 can also be chosen the same.

Um außerdem die Kapazitäten der Metallisierungsabschnitte 211-1, 211-2, die elektrisch mit den Phasenausgängen PH-1 bzw. PH-2 verbunden sind, gering zu halten, ist zwischen dem auf Masse GND liegenden Masseelement (hier der Kühlkörper 9 und die Metallisierungen 32) und dem jeweiligen Metallisierungsabschnitt 211-1, 211-2 ein beliebiger der ersten oder zweiten Metallisierungsabschnitte 311-1, 311-2, ... und 312-1, 312-2, ... angeordnet, der als Abschirmmetallisierung dient, und zwar derart, dass das elektrische Masseelement 32, 9, GND an seiner dem betreffenden Metallisierungsabschnitt 211-1, 211-2 zugewandten Seite einen ebenen Oberflächenabschnitt 9t aufweist, und dass für jede Stelle S211-1, S211-2 eines jeden der dritten Metallisierungsabschnitte 211-1, 211-2 gilt, dass eine zu dem Oberflächenabschnitt 9t senkrechte Verbindungslinie g1 bzw. g2, die sich von dieser Stelle S211-1 bzw. S211-2 bis zu dem Oberflächenabschnitt 9t erstreckt, die zu dem betreffenden dritten Metallisierungsabschnitt 211-1, 211-2 gehörende Abschirmmetallisierung 311-1, 311-2, ... 312-1, 312-2, ... durchschneidet. In addition, the capacities of the metallization sections 211-1 . 211-2 , which are electrically connected to the phase outputs PH-1 and PH-2 to keep low, is between the mass element lying on ground GND (here, the heat sink 9 and the metallizations 32 ) and the respective metallization section 211-1 . 211-2 any of the first or second metallization sections 311-1 . 311-2 , ... and 312-1 . 312-2 , ..., which serves as Abschirmmetallisierung, in such a way that the electrical mass element 32 . 9 , GND at its respective metallization section 211-1 . 211-2 facing side a flat surface section 9t and that for each location S211-1, S211-2 of each of the third metallization sections 211-1 . 211-2 holds that one to the surface section 9t vertical connecting line g1 or g2, extending from this point S211-1 or S211-2 to the surface portion 9t extending to the respective third metallization section 211-1 . 211-2 belonging shielding metallization 311-1 . 311-2 , ... 312-1 . 312-2 , ... cuts through.

Analog können bei einer Halbleitermodulanordnung der vorliegenden Erfindung auch sämtliche Metallisierungen/Metallisierungsabschnitte 112, 212 (siehe 2), die galvanisch mit einem Steueranschluss 63, 73 der Halbleiterchips 6, 7 der Halbleitermodulanordnung verbunden sind, durch jeweils eine Abschirmmetallisierung zwischen dem auf Masse GND liegenden Masseelement (hier wieder der Kühlkörper 9 und die Metallisierungen 32) und der/dem jeweiligen Metallisierung/Metallisierungsabschnitt 112, 212 angeordnet sein, wobei die betreffende Abschirmmetallisierung durch einen beliebigen der ersten oder zweiten Metallisierungsabschnitte 311-1, 311-2, ... und 312-1, 312-2, ... gegeben sein kann. Analogously, in a semiconductor module arrangement of the present invention, all metallizations / metallization sections can also be used 112 . 212 (please refer 2 ), which is galvanic with a control terminal 63 . 73 the semiconductor chips 6 . 7 the semiconductor module assembly are connected, in each case by a Abschirmmetallisierung between the lying on ground GND mass element (here again the heat sink 9 and the metallizations 32 ) and the respective metallization / metallization section 112 . 212 be arranged, wherein the respective Abschirmmetallisierung by any of the first or second metallization sections 311-1 . 311-2 , ... and 312-1 . 312-2 , ... can be given.

Um außerdem die Kapazitäten der Metallisierungsabschnitte 211-1, 211-2, die elektrisch mit den Phasenausgängen PH-1 bzw. PH-2 verbunden sind, gering zu halten, ist zwischen dem auf Masse GND liegenden Masseelement (hier der Kühlkörper 9 und die Metallisierungen 32) und dem jeweiligen Metallisierungsabschnitt 211-1, 211-2 ein beliebiger der ersten oder zweiten Metallisierungsabschnitte 311-1, 311-2, ... und 312-1, 312-2, ... angeordnet, und zwar derart, dass das elektrische Masseelement 32, 9, GND an seiner dem betreffenden Metallisierungsabschnitt 211-1, 211-2 zugewandten Seite zugewandten Seite einen ebenen Oberflächenabschnitt 9t aufweist; und dass für jede Stelle S211-1, S211-2 eines jeden der dritten Metallisierungsabschnitte 211-1, 211-2 gilt, dass eine zu dem Oberflächenabschnitt 9t senkrechte Verbindungslinie g1 bzw. g2, die sich von dieser Stelle S211-1 bzw. S211-2 bis zu dem Oberflächenabschnitt 9t erstreckt, die zu dem betreffenden dritten Metallisierungsabschnitt 211-1, 211-2 gehörende Abschirmmetallisierung durchschneidet. In addition, the capacities of the metallization sections 211-1 . 211-2 , which are electrically connected to the phase outputs PH-1 and PH-2 to keep low, is between the mass element lying on ground GND (here, the heat sink 9 and the metallizations 32 ) and the respective metallization section 211-1 . 211-2 any of the first or second metallization sections 311-1 . 311-2 , ... and 312-1 . 312-2 , ... arranged, in such a way that the electrical mass element 32 . 9 , GND at its respective metallization section 211-1 . 211-2 facing side facing a flat surface portion 9t having; and that for each location S211-1, S211-2 of each of the third metallization sections 211-1 . 211-2 holds that one to the surface section 9t vertical connecting line g1 or g2, extending from this point S211-1 or S211-2 to the surface portion 9t extending to the respective third metallization section 211-1 . 211-2 intersecting shielding metallization.

Bei den vorangehend erläuterten Metallisierungsschichten 11, 12, 21, 22, 31, 32, 31', 32' und Metallisierungsabschnitten 111, 112, 113, 211, 212, 311, 312, 311-1, 311-2, 312-1, 312-2 eines Schaltungsträgers 1, 2, 3, 3' handelt es sich jeweils um dünne Metallisierungsschichten, die vollflächig auf einen Isolationsträger oder auf einen von mehreren Isolationsträgern aufgebracht sind, diesen vollflächig kontaktieren. In diesem Sinne stellen Verbindungsanschlüsse 81, 82, 83, 83-1, 83-2, 85, 86 oder Bonddrähte 51, 52, 53, 55, 56 keine Metallisierungsschichten oder Metallisierungsabschnitte (= Abschnitte von Metallisierungsschichten) dar. Die maximale Dicke einer jeden der Metallisierungsschichten 11, 12, 21, 22, 31, 32, 31', 32' im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise kleiner oder gleich 1 mm sein. In the above-explained metallization layers 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 . 31 ' . 32 ' and metallization sections 111 . 112 . 113 . 211 . 212 . 311 . 312 . 311-1 . 311-2 . 312-1 . 312-2 a circuit carrier 1 . 2 . 3 . 3 ' These are in each case thin metallization layers, which are applied over the whole area to an insulation carrier or to one of a plurality of insulation carriers, contacting it over the entire area. In this sense, provide connection connections 81 . 82 . 83 . 83-1 . 83-2 . 85 . 86 or bonding wires 51 . 52 . 53 . 55 . 56 no metallization layers or metallization sections (= sections of metallization layers). The maximum thickness of each of the metallization layers 11 . 12 . 21 . 22 . 31 . 32 . 31 ' . 32 ' For the purposes of the present invention, for example, be less than or equal to 1 mm.

Claims (19)

Halbleitermodulanordnung umfassend ein Hauptsubstrat (3) mit einem isolierenden Träger (30), der eine Oberseite (30t) aufweist, auf die eine strukturierte Metallisierungsschicht (31) aufgebracht ist, wobei die strukturierte Metallisierungsschicht (31) einen ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) und einen von diesem getrennten zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) aufweist, wobei auf dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) ein erstes Teilsubstrat (1) angeordnet ist, das – einen ersten Isolationsträger (10) aufweist, – eine erste obere Metallisierungsschicht (11), die auf eine dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) abgewandte Oberseite des ersten Isolationsträgers (10) aufgebracht ist; auf dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) ein zweites Teilsubstrat (2) angeordnet ist, das – einen zweiten Isolationsträger (20) aufweist, – eine zweite obere Metallisierungsschicht (21), die auf eine dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) abgewandte Oberseite des zweiten Isolationsträgers (20) aufgebracht ist, sowie – eine zweite untere Metallisierungsschicht (22), die auf eine dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) zugewandte Unterseite des zweiten Isolationsträgers (20) aufgebracht ist; auf einem ersten Abschnitt (111) der ersten oberen Metallisierungsschicht (11) ein erster steuerbarer Halbleiterchip (6) angeordnet ist, welcher – einen ersten Lastanschluss (61) und einen Steueranschluss (63) aufweist, die an einer der ersten oberen Metallisierungsschicht (11) abgewandten Oberseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) angeordnet sind; sowie – einen zweiten Lastanschluss (62), der an einer der ersten oberen Metallisierungsschicht (11) zugewandten Unterseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) angeordnet ist; auf einem ersten Abschnitt (211) der zweiten oberen Metallisierungsschicht (21) ein zweiter steuerbarer Halbleiterchip (7) angeordnet ist, welcher – einen ersten Lastanschluss (71) und einen Steueranschluss (73) aufweist, die an einer der zweiten oberen Metallisierungsschicht (21) abgewandten Oberseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) angeordnet sind; sowie – einen zweiten Lastanschluss (72), der an einer der zweiten oberen Metallisierungsschicht (21) zugewandten Unterseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) angeordnet ist; der erste zusammenhängende Metallisierungsabschnitt (311) eine erste Grundfläche (A311) aufweist; und der zweite zusammenhängende Metallisierungsabschnitt (312) eine zweite Grundfläche (A312) aufweist, die kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche (A311) und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche (A311). Semiconductor module arrangement comprising a main substrate ( 3 ) with an insulating support ( 30 ), which has a top ( 30t ), to which a structured metallization layer ( 31 ), wherein the structured metallization layer ( 31 ) a first contiguous metallization section ( 311 ) and a second contiguous metallization section separated therefrom ( 312 ), wherein on the first contiguous metallization section ( 311 ) a first sub-substrate ( 1 ) is arranged, the - a first insulation support ( 10 ), - a first upper metallization layer ( 11 ) projecting onto a first contiguous metallization section ( 311 ) facing away from the top of the first insulating substrate ( 10 ) is applied; on the second contiguous metallization section ( 312 ) a second sub-substrate ( 2 ), which - a second insulation support ( 20 ), - a second upper metallization layer ( 21 ) facing a second contiguous metallization section ( 312 ) facing away from the top of the second insulation carrier ( 20 ), and - a second lower metallization layer ( 22 ) facing a second contiguous metallization section ( 312 ) facing the underside of the second insulation carrier ( 20 ) is applied; on a first section ( 111 ) of the first upper metallization layer ( 11 ) a first controllable semiconductor chip ( 6 ), which - a first load terminal ( 61 ) and a control terminal ( 63 ) located on one of the first upper metallization layer ( 11 ) facing away from the top of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) are arranged; and - a second load connection ( 62 ) located on one of the first upper metallization layer ( 11 ) facing the underside of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) is arranged; on a first section ( 211 ) of the second upper metallization layer ( 21 ) a second controllable semiconductor chip ( 7 ), which - a first load terminal ( 71 ) and a control terminal ( 73 ) located on one of the second upper metallization layer ( 21 ) facing away from the top of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) are arranged; and - a second load connection ( 72 ) located on one of the second upper metallization layer ( 21 ) facing the underside of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) is arranged; the first contiguous metallization section ( 311 ) has a first base (A311); and the second contiguous metallization section ( 312 ) has a second base area (A312) that is smaller than 1 / 0.95 times the first base area (A311) and greater than 1 / 1.05 times the first base area (A311). Halbleitermodulanordnung nach Anspruch 1, bei der die erste Grundfläche (A311) gleich der zweiten Grundfläche (A312) ist.  A semiconductor module assembly according to claim 1, wherein the first base (A311) is equal to the second base (A312). Halbleitermodulanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der isolierende Träger (30) eine dessen Oberseite (30t) entgegengesetzte Unterseite (30b) aufweist, auf die eine untere Metallisierungsschicht (32) aufgebracht ist; und für jede Stelle (S211) des ersten Abschnitts (211) der zweiten oberen Metallisierungsschicht (21) gilt, dass eine Verbindungsstrecke (g), die sich von dieser Stelle (S211) bis zu der dem isolierenden Trägers (30) zugewandten Seite der unteren Metallisierungsschicht (32) erstreckt und senkrecht zu dieser Seite verläuft, den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) durchschneidet. Semiconductor module arrangement according to Claim 1 or 2, in which the insulating support ( 30 ) one of its top ( 30t ) opposite bottom ( 30b ) to which a lower metallization layer ( 32 ) is applied; and for each digit (S211) of the first section (S211) 211 ) of the second upper metallization layer ( 21 ) holds that a connection path (g) extending from this point (S211) to the insulating support (S2) 30 ) facing side of the lower metallization layer ( 32 ) and perpendicular to this side, the second contiguous metallization section (FIG. 312 ) cuts through. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der erste Lastanschluss (61) des ersten Halbleiterchips (6) und der zweite Lastanschluss (72) des zweiten Halbleiterchips (7) dauerhaft galvanisch miteinander verbunden sind. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which the first load connection ( 61 ) of the first semiconductor chip ( 6 ) and the second load terminal ( 72 ) of the second semiconductor chip ( 7 ) are permanently galvanically connected to each other. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der von dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) und dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) keiner einen Abschnitt aufweist, der zwischen dem anderen dieser Metallisierungsabschnitte (311, 321) und dem isolierenden Träger (30) angeordnet ist. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which the first contiguous metallization section ( 311 ) and the second contiguous metallization section ( 312 ) no one has a portion between the other of these metallization sections ( 311 . 321 ) and the insulating support ( 30 ) is arranged. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der erste steuerbare Halbleiterchip (6) zwischen seinem ersten Lastanschluss (61) und seinem zweiten Lastanschluss (62) eine erste Laststrecke aufweist; und der zweite steuerbare Halbleiterchip (7) zwischen seinem ersten Lastanschluss (71) und seinem zweiten Lastanschluss (72) eine zweite Laststrecke aufweist, die mit der ersten Laststrecke elektrisch in Reihe geschaltet ist. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which the first controllable semiconductor chip ( 6 ) between its first load terminal ( 61 ) and its second load terminal ( 62 ) has a first load path; and the second controllable semiconductor chip ( 7 ) between its first load terminal ( 71 ) and its second load terminal ( 72 ) has a second load path, which is electrically connected in series with the first load path. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der erste steuerbare Halbleiterchip (6) und der zweite steuerbare Halbleiterchip (7) jeweils als n-Kanal Feldeffekttransistor mit elektrisch isoliertem Gate ausgebildet ist; oder der erste steuerbare Halbleiterchip (6) und der zweite steuerbare Halbleiterchip (7) jeweils als p-Kanal Feldeffekttransistor mit elektrisch isoliertem Gate ausgebildet ist. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which the first controllable semiconductor chip ( 6 ) and the second controllable semiconductor chip ( 7 ) is each formed as an n-channel field effect transistor with an electrically insulated gate; or the first controllable semiconductor chip ( 6 ) and the second controllable semiconductor chip ( 7 ) is formed in each case as a p-channel field effect transistor with an electrically insulated gate. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der ein erster Bonddraht (51) an den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) und an die erste obere Metallisierungsschicht (11) gebondet ist. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which a first bonding wire ( 51 ) to the first contiguous metallization section ( 311 ) and to the first upper metallization layer ( 11 ) is bonded. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der ein zweiter Bonddraht (52) an den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) und an den ersten Lastanschluss (71) des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) gebondet ist. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which a second bonding wire ( 52 ) to the second contiguous metallization section ( 312 ) and to the first load terminal ( 71 ) of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) is bonded. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der ein dritter Bonddraht (53) an die zweite obere Metallisierungsschicht (21) und an den ersten Lastanschluss (61) des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) gebondet ist. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which a third bonding wire ( 53 ) to the second upper metallization layer ( 21 ) and to the first load terminal ( 61 ) of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) is bonded. Halbleitermodulanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das erste Teilsubstrat (1) eine erste untere Metallisierungsschicht (12) aufweist, die auf eine dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) zugewandte Unterseite des ersten Isolationsträgers (10) aufgebracht ist und die mittels einer ersten Verbindungsschicht (41), die den ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) und die erste untere Metallisierungsschicht (12) kontaktiert, stoffschlüssig mit dem ersten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (311) verbunden ist; und/oder das zweite Teilsubstrat (2) eine zweite untere Metallisierungsschicht (22) aufweist, die auf eine dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) zugewandte Unterseite des zweiten Isolationsträgers (20) aufgebracht ist und die mittels einer zweiten Verbindungsschicht (42), die den zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) und die zweite untere Metallisierungsschicht (22) kontaktiert, stoffschlüssig mit dem zweiten zusammenhängenden Metallisierungsabschnitt (312) verbunden ist. Semiconductor module arrangement according to one of the preceding claims, in which the first sub-substrate ( 1 ) a first lower metallization layer ( 12 ), which on a first contiguous Metallisierungsabschnitt ( 311 ) facing the underside of the first insulation carrier ( 10 ) is applied and by means of a first connecting layer ( 41 ) containing the first contiguous metallization section ( 311 ) and the first lower metallization layer ( 12 ) contacted, cohesively with the first contiguous metallization section ( 311 ) connected is; and / or the second sub-substrate ( 2 ) a second lower metallization layer ( 22 ) facing a second contiguous metallization section ( 312 ) facing the underside of the second insulation carrier ( 20 ) is applied and by means of a second connection layer ( 42 ) comprising the second contiguous metallization section ( 312 ) and the second lower metallization layer ( 22 ) contacted, cohesively with the second contiguous metallization section ( 312 ) connected is. Halbleitermodulanordnung umfassend eine Anzahl N1 ≥ 1, im Fall von N1 > 1 galvanisch miteinander verbundene, erster Metallisierungsabschnitte (311-1, 311-2), von denen jeder – als dünne Metallisierungsschicht ausgebildet ist; und – eine Grundfläche aufweist; wobei die Gesamtsumme dieser Grundflächen eine erste Grundfläche (A311) ergibt; eine Anzahl N2 ≥ 1, im Fall von N2 > 1 galvanisch miteinander verbundene, zweite Metallisierungsabschnitte (312-1, 312-2), von denen jeder – als dünne Metallisierungsschicht ausgebildet ist; und – eine Grundfläche aufweist; wobei die Gesamtsumme dieser Grundflächen eine zweite Grundfläche (A312) ergibt; einen ersten steuerbaren Halbleiterchip (6), der – einen zweiten Lastanschluss (62) aufweist, der an einer Unterseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) angeordnet ist, die einem der ersten Metallisierungsabschnitte (311-1, 311-2) zugewandt ist; sowie – einen ersten Lastanschluss (61) und einen Steueranschluss (63), die an einer der Unterseite entgegengesetzten Oberseite des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) angeordnet sind; einen zweiten steuerbaren Halbleiterchip (7), der – einen zweiten Lastanschluss (72) aufweist, der an einer Unterseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) angeordnet ist, die einem der zweiten Metallisierungsabschnitte (312-1, 312-2) zugewandt ist; sowie – einen ersten Lastanschluss (71) und einen Steueranschluss (73), die an einer der Unterseite entgegengesetzten Oberseite des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) angeordnet sind; wobei der erste Lastanschluss (61) des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) und der zweite Lastanschluss (72) des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) galvanisch miteinander verbunden sind; der zweite Lastanschluss (62) des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) mit den ersten Metallisierungsabschnitten (311-1, 311-2) galvanisch verbunden ist; der erste Lastanschluss (71) des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) mit den zweiten Metallisierungsabschnitten (312-1, 312-2) galvanisch verbunden ist; die zweite Grundfläche (A312) kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Grundfläche (A311) und größer als das 1/1,05-fache der ersten Grundfläche (A311). Semiconductor module arrangement comprising a number N1 ≥ 1, in the case of N1> 1 galvanically interconnected, first metallization sections ( 311-1 . 311-2 ), each of which - is formed as a thin metallization; and - has a base area; the total sum of these bases giving a first base area (A311); a number N2 ≥ 1, in the case of N2> 1 galvanically interconnected, second metallization sections ( 312-1 . 312-2 ), each of which - is formed as a thin metallization; and - has a base area; the total sum of these base areas giving a second base area (A312); a first controllable semiconductor chip ( 6 ), the - a second load connection ( 62 ), which on an underside of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) arranged one of the first metallization sections ( 311-1 . 311-2 facing); and - a first load connection ( 61 ) and a control terminal ( 63 ), which on one of the underside opposite top of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) are arranged; a second controllable semiconductor chip ( 7 ), the - a second load connection ( 72 ), which on an underside of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) arranged one of the second metallization sections ( 312-1 . 312-2 facing); and - a first load connection ( 71 ) and a control terminal ( 73 ), which on one of the underside opposite top of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) are arranged; wherein the first load connection ( 61 ) of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) and the second load terminal ( 72 ) of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) are galvanically connected to each other; the second load connection ( 62 ) of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) with the first metallization sections ( 311-1 . 311-2 ) is galvanically connected; the first load connection ( 71 ) of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) with the second metallization sections ( 312-1 . 312-2 ) is galvanically connected; the second footprint (A312) is less than 1 / 0.95 times the first footprint (A311) and greater than 1 / 1.05 times the first footprint (A311). Halbleitermodulanordnung nach Anspruch 12, bei der die erste Grundfläche (A311) gleich der zweiten Grundfläche (A312) ist.  A semiconductor module assembly according to claim 12, wherein the first base (A311) is equal to the second base (A312). Halbleitermodulanordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13 mit einer Anzahl N3 ≥ 1, im Fall von N3 > 1 galvanisch miteinander verbundener, dritter Metallisierungsabschnitte (113, 211, 211-1, 211-2), die jeweils mit dem ersten Lastanschluss (61) des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6) und mit dem zweiten Lastanschluss (72) des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7) galvanisch verbunden sind. Semiconductor module arrangement according to one of claims 12 or 13 with a number N3 ≥ 1, in the case of N3> 1 galvanically interconnected, third metallization sections ( 113 . 211 . 211-1 . 211-2 ), each connected to the first load terminal ( 61 ) of the first controllable semiconductor chip ( 6 ) and with the second load connection ( 72 ) of the second controllable semiconductor chip ( 7 ) are galvanically connected. Halbleitermodulanordnung nach Anspruch 14 mit einem elektrischen Masseelement (32, 9, GND), bei der ein jeder der dritten Metallisierungsabschnitte (113, 211, 211-1, 211-2) durch eine Abschirmmetallisierung, die jeweils durch einen der ersten Metallisierungsabschnitte (311-1, 311-2) oder durch einen der zweiten Metallisierungsabschnitte (312-1, 312-2) gebildet ist, gegenüber dem Masseelement (32, 9, GND) abgeschirmt ist, indem die betreffende Abschirmmetallisierung zwischen diesem dritten Metallisierungsabschnitt (113, 211, 211-1, 211-2) und dem Masseelement (32, 9, GND) angeordnet ist. Semiconductor module arrangement according to Claim 14 with an electrical ground element ( 32 . 9 , GND), in which each of the third metallization sections ( 113 . 211 . 211-1 . 211-2 by a shield metallization, each through one of the first metallization sections ( 311-1 . 311-2 ) or through one of the second metallization sections ( 312-1 . 312-2 ) is formed, opposite the mass element ( 32 . 9 , GND) shielded by the relevant Abschirmmetallisierung between this third Metallisierungsabschnitt ( 113 . 211 . 211-1 . 211-2 ) and the mass element ( 32 . 9 , GND) is arranged. Halbleitermodulanordnung nach Anspruch 15, bei der das elektrische Masseelement (32, 9, GND) an einer den dritten Metallisierungsabschnitten (32, 9, GND) zugewandten Seite einen ebenen Oberflächenabschnitt (9t) aufweist; und für jede Stelle (S113, S211, S211-1, S211-2) eines jeden der dritten Metallisierungsabschnitte (113, 211, 211-1, 211-2) gilt, dass eine zu dem Oberflächenabschnitt (9t) senkrechte Verbindungslinie (g1, g2), die sich von dieser Stelle (S113, S211, S211-1, S211-2) bis zu dem Oberflächenabschnitt (9t) erstreckt, die zu dem betreffenden dritten Metallisierungsabschnitt (113, 211, 211-1, 211-2) gehörende Abschirmmetallisierung durchschneidet. Semiconductor module arrangement according to Claim 15, in which the electrical ground element ( 32 . 9 , GND) at one of the third metallization sections ( 32 . 9 Facing side, a flat surface portion ( 9t ) having; and for each location (S113, S211, S211-1, S211-2) of each of the third metallization sections ( 113 . 211 . 211-1 . 211-2 ), one to the surface section ( 9t ) vertical connecting line (g1, g2) extending from this point (S113, S211, S211-1, S211-2) to the surface portion ( 9t ) extending to the respective third metallization section ( 113 . 211 . 211-1 . 211-2 ) intersecting Abschirmmetallisierung. Halbleitermodulanordnung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, bei der die Gesamtheit der N1 ersten Metallisierungsabschnitte (311-1, 311-2) gegenüber dem elektrischen Masseelement (32, 9, GND) eine erste Kapazität (C+) besitzt; die Gesamtheit der N2 zweiten Metallisierungsabschnitte (312-1, 312-2) gegenüber dem elektrischen Masseelement (32, 9, GND) eine zweite Kapazität (C–) besitzt; und die zweite Kapazität (C–) kleiner ist als das 1/0,95-fache der ersten Kapazität (C+) und größer als das 1/1,05-fache der ersten Kapazität (C+). Semiconductor module arrangement according to one of Claims 15 or 16, in which the entirety of the N1 first metallization sections ( 311-1 . 311-2 ) relative to the electrical mass element ( 32 . 9 , GND) has a first capacitance (C +); the entirety of the N2 second metallization sections ( 312-1 . 312-2 ) relative to the electrical mass element ( 32 . 9 , GND) has a second capacity (C-); and the second capacitance (C-) is less than 1 / 0.95 times the first capacitance (C +) and greater than 1 / 1.05 times the first capacitance (C +). Halbleitermodulanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17 mit einem oder mehreren Isolationsträgern (10, 20, 30, 30'), wobei ein jeder der ersten, zweiten, und – soweit vorhanden – dritten Metallisierungsabschnitte (113, 211, 211-1, 211-2) in einem Erstreckungsbereich, der durch die seitlichen Ränder des betreffenden Metallisierungsabschnitts (113, 211, 211-1, 211-2) begrenzt ist, einen der Isolationsträger (10, 20, 30, 30') vollflächig kontaktiert. Semiconductor module arrangement according to one of Claims 12 to 17 with one or more insulation carriers ( 10 . 20 . 30 . 30 ' ), wherein each of the first, second and, if present, third metallization sections ( 113 . 211 . 211-1 . 211-2 ) in an extension region which passes through the lateral edges of the relevant metallization section ( 113 . 211 . 211-1 . 211-2 ), one of the isolation carriers ( 10 . 20 . 30 . 30 ' ) contacted over the entire surface. Verfahren zum Betrieb einer Halbleitermodulanordnung mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer Halbleitermodulanordnung, die gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist; Anlegen eines ersten elektrischen Versorgungspotenzials (DC+) an den zweiten Lastanschluss (62) des ersten steuerbaren Halbleiterchips (6); Anlegen eines vom ersten elektrischen Versorgungspotenzial (DC+) verschiedenen zweiten elektrischen Versorgungspotenzials (DC–) an den ersten Lastanschluss (71) des zweiten steuerbaren Halbleiterchips (7). A method of operating a semiconductor module assembly comprising the steps of: providing a semiconductor module assembly formed according to any one of the preceding claims; Applying a first electrical supply potential (DC +) to the second load connection ( 62 ) of the first controllable semiconductor chip ( 6 ); Applying a second electrical supply potential (DC-) different from the first electrical supply potential (DC +) to the first load connection ( 71 ) of the second controllable semiconductor chip ( 7 ).
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