DE102020106406A1 - Leistungshalbleitermodul - Google Patents

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Johannes Klier
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Semikron Elektronik GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat und mit Leistungshalbleiterschaltern, wobei das Substrat einen inneren Metallisierungslastschichtbereich, erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereiche und erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereiche aufweist, wobei der erste zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich und dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist und der zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich und dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist, wobei eine erste und zweite Gruppe der Leistungshalbleiterschalter auf dem inneren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet sind, wobei eine dritte Gruppe der Leistungshalbleiterschalter auf dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist, wobei eine vierte Gruppe der Leistungshalbleiterschalter auf dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul.
  • Bei einem Leistungshalbleitermodul können im Betrieb beim Ausschalten von dessen Leistungshalbleiterschaltern, die zu einer Halbbrückenschaltung elektrisch verschalten sind, infolge von parasitären Induktivitäten von den mit den Leistungshalbleiterschaltern elektrisch verbundenen Leitungen, Überspannungen zwischen den Laststromanschlüssen des Leistungshalbleiterschalters entstehen, die zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Leistungshalbleiterschalters führen können. Zur Reduzierung oder Vermeidung der Überspannungen besteht deshalb das technische Erfordernis das Leistungshalbleitermodul möglichst niederinduktiv auszubilden.
  • Aus der EP 3 246 945 B1 ist ein niederinduktiv ausgebildetes Leistungshalbleitermodul, das eine Halbbrückenschaltung bereitstellt, mit einem Substrat und mit auf dem Substrat angeordneten Leistungshalbleiterschaltern, bekannt. Aus Gründen des mechanischen Schutzes der Leistungshalbleiterschalter, ist es von Nachteil, dass ein Teil der Leistungshalbleiterschalter, die die Halbbrückenschaltung bereitstellen, auf äußeren Metallisierungslastschichtbereichen des Substrats angeordnet ist.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein niederinduktiv ausgebildetes Leistungshalbleitermodul mit einer Halbbrückenschaltung zu schaffen, bei dem auf den äußeren Metallisierungslastschichtbereichen eines Substrats des Leistungshalbleitermoduls keine Leistungshalbleiterschalter der Halbbrückenschaltung angeordnet sind.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht und auf dieser angeordnete Metallisierungslastschichtbereiche aufweist, und mit Leistungshalbleiterschaltern, die jeweilig einen ersten und zweiten Laststromanschluss und einen Steueranschluss aufweisen, wobei das Substrat einen in einer Längsrichtung verlaufenden inneren Metallisierungslastschichtbereich, in der Längsrichtung verlaufende erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereiche und in der Längsrichtung verlaufende, miteinander elektrisch leitend verbundene, erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereiche aufweist, wobei in einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung, der erste zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich und dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist und der zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich und dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist, wobei eine erste und zweite Gruppe der Leistungshalbleiterschalter zur Realisierung eines ersten Arms einer Halbbrückenschaltung vorgesehen sind, wobei eine dritte und vierte Gruppe der Leistungshalbleiterschalter zur Realisierung eines zweiten Arms der Halbbrückenschaltung vorgesehen sind, wobei die erste und zweite Gruppe der Leistungshalbleiterschalter auf dem inneren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet sind und die ersten Laststromanschlüsse der ersten und zweiten Gruppe der Leistungshalbleiterschalter mit dem inneren Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die zweiten Laststromanschlüsse der Leistungshalbleiterschalter der ersten Gruppe mit dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbunden sind und die zweiten Laststromanschlüsse der Leistungshalbleiterschalter der zweiten Gruppe mit dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbunden sind, wobei die dritte Gruppe der Leistungshalbleiterschalter auf dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist und die ersten Laststromanschlüsse der dritten Gruppe der Leistungshalbleiterschalter mit dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die zweiten Laststromanschlüsse der Leistungshalbleiterschalter der dritten Gruppe mit dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbunden sind, wobei die vierte Gruppe der Leistungshalbleiterschalter auf dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist und die ersten Laststromanschlüsse der vierten Gruppe der Leistungshalbleiterschalter mit dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die zweiten Laststromanschlüsse der Leistungshalbleiterschalter der vierten Gruppe mit dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbunden sind.
  • Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich, mittels eines auf der Isolationsschicht angeordneten ersten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs, miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei der erste Metallisierungsverbindungsschichtbereich mit dem ersten und zweiten zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich einstückig ausgebildet ist. Hierdurch sind der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich miteinander niederinduktiv elektrisch leitend verbunden.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Hierdurch sind der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich bereits auf dem Leistungshalbleitermodul elektrisch leitend miteinander verbunden.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich, mittels eines auf der Isolationsschicht angeordneten zweiten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei der zweite Metallisierungsverbindungsschichtbereich mit dem ersten und zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich einstückig ausgebildet ist. Hierdurch sind der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich miteinander niederinduktiv elektrisch leitend verbunden.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Leistungshalbleiterschalter der ersten Gruppe in Längsrichtung in einer Reihe hintereinander angeordnet sind und die Leistungshalbleiterschalter der zweiten Gruppe in Längsrichtung in einer Reihe hintereinander angeordnet sind, wobei die Leistungshalbleiterschalter der zweiten Gruppe von den Leistungshalbleiterschaltern der ersten Gruppe in Querrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Hierdurch wird eine symmetrische Anordnung der Leistungshalbleiterschalter der ersten und zweiten Gruppe realisiert und so das Schaltverhalten der Leistungshalbleiterschalter der ersten und zweiten Gruppe aneinander angeglichen.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Leistungshalbleiterschalter der dritten Gruppe in Längsrichtung in einer Reihe hintereinander angeordnet sind und die Leistungshalbleiterschalter der vierten Gruppe in Längsrichtung in einer Reihe hintereinander angeordnet sind. Hierdurch wird eine symmetrische Anordnung der Leistungshalbleiterschalter der dritten und vierten Gruppe realisiert und so das Schaltverhalten der Leistungshalbleiterschalter der dritten und vierten Gruppe aneinander angeglichen.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Substrat einen auf der Isolationsschicht angeordneten in der Längsrichtung verlaufenden ersten Metallisierungssteuerschichtbereich, der in Querrichtung zwischen der ersten und zweiten Gruppe der Leistungshalbleiterschalter angeordnet ist, aufweist, wobei die Steueranschlüsse der Leistungshalbleiterschalter der ersten und zweiten Gruppe mit dem ersten Metallisierungssteuerschichtbereich elektrisch leitend verbunden sind. Hierdurch wird eine symmetrische Ansteuerung der Leistungshalbleiterschalter der ersten und zweiten Gruppe realisiert und so das Schaltverhalten der Leistungshalbleiterschalter der ersten und zweiten Gruppe aneinander angeglichen.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn der innere Metallisierungslastschichtbereich um den ersten Metallisierungssteuerschichtbereich herum, insbesondere geschlossen herum, verläuft. Hierdurch wird eine sehr symmetrische Ansteuerung der Leistungshalbleiterschalter der ersten und zweiten Gruppe realisiert und so das Schaltverhalten der Leistungshalbleiterschalter der ersten und zweiten Gruppe weiter aneinander angeglichen.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Substrat einen auf der Isolationsschicht angeordneten in der Längsrichtung verlaufenden zweiten Metallisierungssteuerschichtbereich, der in Querrichtung zwischen dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich und dem inneren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist, aufweist, wobei die Steueranschlüsse der Leistungshalbleiterschalter der dritten Gruppe mit dem zweiten Metallisierungssteuerschichtbereich elektrisch leitend verbunden sind, und wenn das Substrat einen auf der Isolationsschicht angeordneten in der Längsrichtung verlaufenden dritten Metallisierungssteuerschichtbereich, der in Querrichtung zwischen dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich und dem inneren Metallisierungslastschichtbereich angeordnet ist, aufweist, wobei die Steueranschlüsse der Leistungshalbleiterschalter der vierten Gruppe mit dem dritten Metallisierungssteuerschichtbereich elektrisch leitend verbunden sind. Hierdurch wird eine symmetrische Ansteuerung der Leistungshalbleiterschalter der dritten und vierten Gruppe realisiert und so das Schaltverhalten der Leistungshalbleiterschalter der dritten und vierten Gruppe aneinander angeglichen.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der innere Metallisierungslastschichtbereich, der erste äußere Metallisierungslastschichtbereich zum zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich, der erste zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich zum zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich und die erste Gruppe von Leistungshalbleiterschaltern zur zweiten Gruppe von Leistungshalbleiterschaltern und die dritte Gruppe von Leistungshalbleiterschaltern zur vierten Gruppe von Leistungshalbleiterschaltern im Bezug zu einer in Längsrichtung verlaufenden virtuellen Symmetrielinie spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Hierdurch wird eine symmetrische Anordnung der Leistungshalbleiterschalter des Leistungshalbleitermoduls realisiert, so dass Streuinduktiviäten des ersten und zweiten Arms der Halbbrückenschaltung aneinander angeglichen werden.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Substrat, zum elektrischen Anschluss der dritten und vierten Gruppe von Leistungshalbleiterschaltern an eine externe Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Leistungshalbleiterschalter der dritten und vierten Gruppe, einen auf der Isolationsschicht und auf der Symmetrielinie angeordneten ersten und zweiten Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich aufweist, wobei der innere Metallisierungslastschichtbereich jeweils um den ersten und um den zweiten Steueranschlussschichtbereich herum, insbesondere geschlossen herum, verläuft, wobei der erste Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich mit dem ersten und zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich mit dem zweiten und dritten Metallisierungssteuerschichtbereich elektrisch leitend verbunden ist. Hierdurch wird eine besonders symmetrische Ansteuerung der Leistungshalbleiterschalter der dritten und vierten Gruppe von einer externen Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Leistungshalbleiterschalter ermöglicht, so dass das Schaltverhalten der Leistungshalbleiterschalter der dritten und vierten Gruppe aneinander angeglichen wird.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich dazu vorgesehen sind im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls ein negatives elektrisches Spannungspotential aufzuweisen und der innere Metallisierungslastschichtbereich dazu vorgesehen ist im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls ein positives elektrisches Spannungspotential aufzuweisen und der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich dazu vorgesehen ist im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls ein elektrisches Wechselspannungspotential aufzuweisen.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Leistungshalbleitermodul ein mit dem inneren Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes erstes Laststromanschlusselement, ein mit dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes zweites Laststromanschlusselement, ein mit dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes drittes Laststromanschlusselement und ein mit dem ersten und zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes viertes Laststromanschlusselement aufweist. Hierdurch wird ein einfacher elektrischer Anschluss des Leistungshalbleitermoduls an eine externe Einrichtung ermöglicht.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn das erste Laststromanschlusselement, das vierte Laststromanschlusselement und das zweite Laststromanschlusselement zum dritten Laststromanschlusselement im Bezug zu einer in der Längsrichtung verlaufenden virtuellen Symmetrielinie spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Hierdurch wird eine symmetrische Anordnung der Laststromanschlusselemente des Leistungshalbleitermoduls realisiert, so dass die Streuinduktiviäten des ersten und zweiten Arms der Halbbrückenschaltung aneinander angeglichen werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die unten stehenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 ein elektrisches Schaltbild eines erfindungsgemäßen Leistungshal bleiterm od uls,
    • 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Leistungshalbleitermodul und
    • 3 eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Substrats des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls mit einem darauf angeordneten Leistungshalbleiterbauelement des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls.
  • Gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist ein elektrisches Schaltbild eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt. Das Leistungshalbleitermodul 1 weist eine Halbbrückenschaltung 6 auf. Die Halbbrückenschaltung 6 weist einen ersten Arm A1 auf, der durch an ihren Laststromanschlüssen C und E elektrisch parallel geschaltete Leistungshalbleiterschalter T gebildet ist und weist ein zweiten Arm A2 auf, der durch an ihren Laststromanschlüssen C und E elektrisch parallel geschaltete Leistungshalbleiterschalter T gebildet ist. Der erste und der zweite Arms A1 und A2 sind elektrisch in Reihe geschaltet. Das Leistungshalbleitermodul 1 weist ein mit den ersten Laststromanschlüssen C der Leistungshalbleiterschalter T des ersten Arms A1 elektrisch leitend verbundenes erstes Laststromanschlusselement DC1+, mit den zweiten Laststromanschlüssen E der Leistungshalbleiterschalter T des zweiten Arms A2 elektrisch leitend verbundene zweite und dritte Laststromanschlusselemente DC2- und DC3-, und ein mit den zweiten Laststromanschlüssen E der Leistungshalbleiterschalter T des ersten Arms A1 und mit den ersten Laststromanschlüssen C der Leistungshalbleiterschalter T des zweiten Arms A2 elektrisch leitend verbundenes viertes Laststromanschlusselement AC4 auf. Im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 liegt zwischen den ersten Laststromanschlüssen C der Leistungshalbleiterschalter T des ersten Arms A1 und den zweiten Laststromanschlüssen E der Leistungshalbleiterschalter T des zweiten Arms A2 eine Zwischenkreisgleichspannung Udc an. Halbbrückenschaltungen dienen zum Gleich- oder Wechselrichten von elektrischen Spannungen. Die Leistungshalbleiterschalter T des ersten Arms A1 und die Leistungshalbleiterschalter T des zweiten Arms A2 werden über ihre jeweiligen Steueranschlüsse G zueinander alternierend ein- und ausgeschaltet. Die Steueranschlüsse G der Leistungshalbleiterschalter T des ersten Arms A1 sind vorzugsweise elektrisch leitend miteinander verbunden und die Steueranschlüsse G der Leistungshalbleiterschalter T des zweiten Arms A2 sind vorzugsweise elektrisch leitend miteinander verbunden.
  • Es sei angemerkt, dass zu den Leistungshalbleiterschaltern T Dioden elektrisch antiparallel geschaltet sein können.
  • In 2 ist eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul 1 dargestellt. In 3 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Substrats 2 des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1 mit einem darauf angeordneten Leistungshalbleiterbauelement T des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist ein Substrat 2 auf, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht 3 und auf dieser angeordnete Metallisierungslastschichtbereiche MI, MA1, MA2, MZ1 und MZ2 aufweist. Der jeweilige Metallisierungslastschichtbereich MI, MA1, MA2, MZ1 bzw. MZ2 bildet eine Leiterbahn, oder wie beim Ausführungsbeispiel ein Bereich einer Leiterbahn aus, die auf der Isolationsschicht 3 angeordnet ist. Das Substrat 2 kann eine Metallschicht 5 aufweisen, die auf der den Metallisierungslastschichtbereichen MI, MA1, MA2, MZ1 und MZ2 gegenüberliegenden Seite der Isolationsschicht 3 angeordnet ist. Die Isolationsschicht 3 kann z.B. als Keramikplatte ausgebildet sein. Das Substrat 2 kann z.B. als Direct Copper Bonded Substrat (DCB-Substrat), als Aktive Metal Brazing Substrat (AMB-Substrat) oder als Insulated Metal Substrat (IMS) ausgebildet sein.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist weiterhin mehrere Leistungshalbleiterschalter T auf, die jeweilig einen ersten und zweiten Laststromanschluss C und E und einen Steueranschluss G aufweisen. Die Leistungshalbleiterschalter T liegen vorzugsweise in Form von Transistoren, wie z.B. IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) vor. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels liegen die Leistungshalbleiterschalter T in Form von IGBTs vor, wobei der erste Laststromanschluss C in Form der Kollektormetallisierung des IGBTs, der zweite Laststromanschluss E in Form der Emittermetallisierung des IGBTs und der Steueranschluss G in Form des Gatemetallisierung des IGBTs vorliegt. Die Laststromanschlüsse C und E und der Steueranschluss G sind an einem Leistungshalbleiterkörper 20 des jeweiligen Leistungshalbleiterschalters T angeordnet. Der Leistungshalbleiterkörper 20 bildet die Halbleiterstruktur des jeweiligen Leistungshalbleiterschalters T aus. Das Halbleitermaterial des Leistungshalbleiterkörpers 20 kann z.B. aus Silizium oder Siliziumkarbid bestehen.
  • Das Substrat 2 weist einen in einer Längsrichtung L verlaufenden inneren Metallisierungslastschichtbereich MI, in der Längsrichtung L verlaufende erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereiche MA1, MA2 und in der Längsrichtung L verlaufende, miteinander elektrisch leitend verbundene, erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereiche MZ1, MZ2 auf. Der erste zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich MZ1 ist in einer senkrecht zur Längsrichtung L verlaufenden Querrichtung Q zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI und dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA1 angeordnet. Der zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich MZ2 ist in Querrichtung Q zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI und dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA2 angeordnet.
  • Eine erste und zweite Gruppe P1 und P2 der Leistungshalbleiterschalter T sind zur Realisierung des ersten Arms A1 der Halbbrückenschaltung 6 vorgesehen. Eine dritte und vierte Gruppe P3 und P4 der Leistungshalbleiterschalter T sind zur Realisierung eines zweiten Arms A2 der Halbbrückenschaltung 6 vorgesehen.
  • Die erste und zweite Gruppe P1 und P2 der Leistungshalbleiterschalter T sind auf dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI angeordnet und die ersten Laststromanschlüsse C der ersten und zweiten Gruppe P1 und P2 der Leistungshalbleiterschalter T sind mit dem inneren Metallisierungslastschichtbereich P1 und P2, über eine Verbindungschicht 4, die z.B. als Sinterschicht oder Lotschicht ausgebildet sein kann, elektrisch leitend kontaktiert. Die zweiten Laststromanschlüsse E der Leistungshalbleiterschalter T der ersten Gruppe P1 sind mit dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ1, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden und die zweiten Laststromanschlüsse E der Leistungshalbleiterschalter T der zweiten Gruppe P2 sind mit dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ2, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden.
  • Die dritte Gruppe P3 der Leistungshalbleiterschalter T ist auf dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ1 angeordnet und die ersten Laststromanschlüsse C der dritten Gruppe P3 der Leistungshalbleiterschalter T sind mit dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ1, über eine Verbindungschicht 4, die z.B. als Sinterschicht oder Lotschicht ausgebildet sein kann, elektrisch leitend kontaktiert. Die zweiten Laststromanschlüsse E der Leistungshalbleiterschalter T der dritten Gruppe P3 sind mit dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA1, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden. Die vierte Gruppe P4 der Leistungshalbleiterschalter T ist auf dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ2 angeordnet und die ersten Laststromanschlüsse C der vierten Gruppe P4 der Leistungshalbleiterschalter T sind mit dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ2, z.B. über eine Verbindungschicht 4, elektrisch leitend kontaktiert. Die zweiten Laststromanschlüsse E der Leistungshalbleiterschalter T der vierten Gruppe P4 sind mit dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA2, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden.
  • Die Erfindung schafft ein niederinduktiv ausgebildetes Leistungshalbleitermodul 1 mit einer Halbbrückenschaltung 6, bei dem auf den äußeren Metallisierungslastschichtbereichen MA1 und MA2 des Substrats 2 des Leistungshalbleitermoduls 1 keine Leistungshalbleiterschalter T der Halbbrückenschaltung 6 angeordnet sind.
  • Der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich MZ1 und MZ2 sind dabei vorzugsweise, mittels eines auf der Isolationsschicht 3 angeordneten ersten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs MV1, miteinander elektrisch leitend verbunden, wobei der erste Metallisierungsverbindungsschichtbereich MV1 mit dem ersten und zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ1 und MZ2 einstückig ausgebildet ist. Der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich MZ1 und MZ2 und der erste Metallisierungsverbindungsschichtbereich MV1 sind somit vorzugsweise integraler Bestandteil einer gemeinsamen auf der Isolationsschicht 3 angeordneten Leiterbahn des Substrats 2. Alternativ oder zusätzlich können der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich MZ1 und MZ2, z.B. auch mittels mindestens eines Bonddrahts 10, miteinander elektrisch leitend verbunden sein.
  • Der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2 sind vorzugsweise miteinander elektrisch leitend verbunden. Der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2 sind dabei vorzugsweise, mittels eines auf der Isolationsschicht 3 angeordneten zweiten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs MV2 miteinander elektrisch leitend verbunden, wobei der zweite Metallisierungsverbindungsschichtbereich MV2 mit dem ersten und zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2 einstückig ausgebildet ist. Der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2 und der zweite Metallisierungsverbindungsschichtbereich MV2 sind somit vorzugsweise integraler Bestandteil einer gemeinsamen auf der Isolationsschicht 3 angeordneten Leiterbahn des Substrats 2. Alternativ oder zusätzlich können der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2, z.B. auch mittels mindestens eines Bonddrahts 10 miteinander elektrisch leitend verbunden sein.
  • Die Leistungshalbleiterschalter T der ersten Gruppe P1 sind vorzugsweise in Längsrichtung L in einer Reihe hintereinander angeordnet und die Leistungshalbleiterschalter T der zweiten Gruppe P2 sind vorzugsweise in Längsrichtung L in einer Reihe hintereinander angeordnet, wobei die Leistungshalbleiterschalter T der zweiten Gruppe P2 von den Leistungshalbleiterschaltern T der ersten Gruppe P1 in Querrichtung Q voneinander beabstandet angeordnet sind.
  • Die Leistungshalbleiterschalter T der dritten Gruppe P3 sind vorzugsweise in Längsrichtung L in einer Reihe hintereinander angeordnet und die Leistungshalbleiterschalter T der vierten Gruppe P4 sind vorzugsweise in Längsrichtung L in einer Reihe hintereinander angeordnet.
  • Das Substrat 2 weist vorzugsweise einen auf der Isolationsschicht 3 angeordneten in der Längsrichtung L verlaufenden ersten Metallisierungssteuerschichtbereich MS1 auf, der in Querrichtung Q zwischen der ersten und zweiten Gruppe P1 und P2 der Leistungshalbleiterschalter T angeordnet ist, wobei die Steueranschlüsse G der Leistungshalbleiterschalter T der ersten und zweiten Gruppe P1 und P2 mit dem ersten Metallisierungssteuerschichtbereich MS1, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden sind. Der innere Metallisierungslastschichtbereich MI verläuft vorzugsweise um den ersten Metallisierungssteuerschichtbereich MS1 herum, insbesondere geschlossen herum.
  • Das Substrat 2 weist vorzugsweise einen auf der Isolationsschicht 3 angeordneten in der Längsrichtung L verlaufenden zweiten Metallisierungssteuerschichtbereich MS2 auf, der in Querrichtung Q zwischen dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ1 und dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI angeordnet ist. Die Steueranschlüsse G der Leistungshalbleiterschalter T der dritten Gruppe P3 sind mit dem zweiten Metallisierungssteuerschichtbereich MS2, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden. Das Substrat 2 weist vorzugsweise einen auf der Isolationsschicht 3 angeordneten in der Längsrichtung L verlaufenden dritten Metallisierungssteuerschichtbereich MS3 auf, der in Querrichtung Q zwischen dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ2 und dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI angeordnet ist. Die Steueranschlüsse G der Leistungshalbleiterschalter T der vierten Gruppe P4 sind mit dem dritten Metallisierungssteuerschichtbereich MS3, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden.
  • Die jeweilige Metallisierungssteuerschichtbereiche MS1, MS2 und MS3 bildet wie beim Ausführungsbeispiel eine Leiterbahn, oder ein Bereich einer Leiterbahn aus, die auf der Isolationsschicht 3 angeordnet ist. Die jeweiligen Metallisierungssteuerschichtbereiche MS1, MS2 bzw. MS3 verbinden die Steueranschlüsse G der jeweiligen Gruppe P1, P2, P3 bzw. P4 der Leistungshalbleiterschalter T elektrisch leitend miteinander.
  • Der innere Metallisierungslastschichtbereich MI ist vorzugsweise im Bezug zu einer in Längsrichtung L verlaufenden virtuellen Symmetrielinie S spiegelsymmetrisch angeordnet. Weiterhin sind vorzugsweise der erste äußere Metallisierungslastschichtbereich MA1 zum zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA2, der erste zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich MZ1 zum zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ2 und die erste Gruppe P1 von Leistungshalbleiterschaltern T zur zweiten Gruppe P2 von Leistungshalbleiterschaltern T und die dritte Gruppe P3 von Leistungshalbleiterschaltern T zur vierten Gruppe P4 von Leistungshalbleiterschaltern T im Bezug zu einer in Längsrichtung L verlaufenden virtuellen Symmetrielinie S spiegelsymmetrisch angeordnet.
  • Das Substrat 2 weist vorzugsweise, zum elektrischen Anschluss der dritten und vierten Gruppe P3 und P4 von Leistungshalbleiterschaltern T an eine externe Ansteuereinrichtung (in den Figuren nicht dargestellt) zum Ansteuern der Leistungshalbleiterschalter T der dritten und vierten Gruppe P3 und P4, einen auf der Isolationsschicht 2 und auf der Symmetrielinie S angeordneten ersten und zweiten Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich SA1 und SA2 auf. Der innere Metallisierungslastschichtbereich MI verläuft jeweils um den ersten und um den zweiten Steueranschlussschichtbereich SA1 und SA2 herum, insbesondere geschlossen herum, wobei der erste Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich SA1 mit dem ersten und zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2, z.B. über Bonddrähte 10, elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich SA2 mit dem zweiten und dritten Metallisierungssteuerschichtbereich MS2 und MS3 elektrisch leitend verbunden ist. Der elektrische Anschluss der Leistungshalbleiterschalter T der dritten und vierten Gruppe P3 und P4 an die externe Ansteuereinrichtung, kann z.B. über elektrisch leitende Kontaktfedern erfolgen, die einen elektrische leitende jeweilige Verbindung zwischen einer Leiterplatte auf der die externe Ansteuereinrichtung angeordnet ist und den Steueranschlussmetallisierungsschichtbereichen SA1 und SA2 auf den die Kontaktfedern drücken, herstellen.
  • Ein vorzugsweise auf der Symmetrielinie S angeordneter Anschlussbereich A1 des ersten Metallisierungssteuerschichtbereichs MS1 und ein vorzugsweise auf der Symmetrielinie S angeordneter Anschlussbereich A2 des ersten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs MV1 dienen zum elektrischen Anschluss der ersten und zweiten Gruppe P1 und P2 von Leistungshalbleiterschaltern T an die externe Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Leistungshalbleiterschalter T der ersten und zweiten Gruppe P1 und P2. Der elektrische Anschluss der Leistungshalbleiterschaltern T der ersten und zweiten Gruppe P1 und P2 an die externe Ansteuereinrichtung, kann z.B. über elektrisch leitende Kontaktfedern erfolgen, die eine elektrische leitende jeweilige Verbindung zwischen der Leiterplatte auf der die externe Ansteuereinrichtung angeordnet ist und den Anschlussbereichen A1 und A2 auf den die Kontaktfedern drücken, herstellen.
  • Der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2 sind vorzugsweise dazu vorgesehen im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 ein negatives elektrisches Spannungspotential aufzuweisen. Der innere Metallisierungslastschichtbereich MI ist vorzugsweise dazu vorgesehen im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 ein positives elektrisches Spannungspotential aufzuweisen. Der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich MZ1 und MZ2 ist vorzugsweise dazu vorgesehen im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 ein elektrisches Wechselspannungspotential aufzuweisen. Im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 liegt dabei zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI und dem ersten und zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA1 und MA2 die Zwischenkreisgleichspannung Udc an.
  • Der erste Metallisierungssteuerschichtbereich MS1 ist dazu vorgesehen im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 ein elektrisches erstes Ansteuerpotential aufzuweisen und der zweite und dritte Metallisierungssteuerschichtbereich MS2 und MS3 sind dazu vorgesehen im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 ein zweites Ansteuerpotential aufzuweisen.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist vorzugsweise ein mit dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes erstes Laststromanschlusselement DC1+, ein mit dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA1 elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes zweites Laststromanschlusselement DC2-, ein mit dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA2 elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes drittes Laststromanschlusselement DC3- und ein mit dem ersten und zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich MZ1 und MZ2 elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes viertes Laststromanschlusselement AC4 auf. Das erste Laststromanschlusselement DC1+ ist vorzugsweise auf dem inneren Metallisierungslastschichtbereich MI angeordnet und elektrisch leitend mit diesem kontaktiert. Das zweite Laststromanschlusselement DC2- ist vorzugsweise auf dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA1 angeordnet und elektrisch leitend mit diesem kontaktiert. Das dritte Laststromanschlusselement DC3- ist vorzugsweise auf dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich MA2 angeordnet und elektrisch leitend mit diesem kontaktiert. Das vierte Laststromanschlusselement AC4 ist vorzugsweise auf dem ersten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs MV1 angeordnet und elektrisch leitend mit diesem kontaktiert.
  • Das erste Laststromanschlusselement DC1+ ist vorzugsweise im Bezug zu der in der Längsrichtung L verlaufenden virtuellen Symmetrielinie S spiegelsymmetrisch angeordnet. Das vierte Laststromanschlusselement AC4 ist vorzugsweise im Bezug zu der virtuellen Symmetrielinie S spiegelsymmetrisch angeordnet. Das zweite Laststromanschlusselement DC2- ist vorzugsweise zum dritten Laststromanschlusselement DC3- im Bezug zu der virtuellen Symmetrielinie S spiegelsymmetrisch angeordnet.
  • Es sei angemerkt, dass die elektrisch leitenden Verbindungen, die beim Ausführungsbeispiel mittels der Bonddrähte 10 realisiert sind, z.B. auch mittels eines elektrisch leitenden Folienverbunds realisiert sein können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3246945 B1 [0003]

Claims (14)

  1. Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat (2), das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht (3) und auf dieser angeordnete Metallisierungslastschichtbereiche (MI,MA1,MA2,MZ1,MZ2) aufweist, und mit Leistungshalbleiterschaltern (T), die jeweilig einen ersten und zweiten Laststromanschluss (C,E) und einen Steueranschluss (G) aufweisen, wobei das Substrat (2) einen in einer Längsrichtung (L) verlaufenden inneren Metallisierungslastschichtbereich (MI), in der Längsrichtung (L) verlaufende erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereiche (MA1,MA2) und in der Längsrichtung (L) verlaufende, miteinander elektrisch leitend verbundene, erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereiche (MZ1,MZ2) aufweist, wobei in einer senkrecht zur Längsrichtung (L) verlaufenden Querrichtung (Q), der erste zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich (MZ1) zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich (MI) und dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA1) angeordnet ist und der zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich (MZ2) zwischen dem inneren Metallisierungslastschichtbereich (MI) und dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA2) angeordnet ist, wobei eine erste und zweite Gruppe (P1,P2) der Leistungshalbleiterschalter (T) zur Realisierung eines ersten Arms (A1) einer Halbbrückenschaltung (6) vorgesehen sind, wobei eine dritte und vierte Gruppe (P3,P4) der Leistungshalbleiterschalter (T) zur Realisierung eines zweiten Arms (A2) der Halbbrückenschaltung (6) vorgesehen sind, wobei die erste und zweite Gruppe (P1,P2) der Leistungshalbleiterschalter (T) auf dem inneren Metallisierungslastschichtbereich (MI) angeordnet sind und die ersten Laststromanschlüsse (C) der ersten und zweiten Gruppe (P1,P2) der Leistungshalbleiterschalter (T) mit dem inneren Metallisierungslastschichtbereich (P1,P2) elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die zweiten Laststromanschlüsse (E) der Leistungshalbleiterschalter (T) der ersten Gruppe (P1) mit dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ1) elektrisch leitend verbunden sind und die zweiten Laststromanschlüsse (E) der Leistungshalbleiterschalter (T) der zweiten Gruppe (P2) mit dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ2) elektrisch leitend verbunden sind, wobei die dritte Gruppe (P3) der Leistungshalbleiterschalter (T) auf dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ1) angeordnet ist und die ersten Laststromanschlüsse (C) der dritten Gruppe (P3) der Leistungshalbleiterschalter (T) mit dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ1) elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die zweiten Laststromanschlüsse (E) der Leistungshalbleiterschalter (T) der dritten Gruppe (P3) mit dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA1) elektrisch leitend verbunden sind, wobei die vierte Gruppe (P4) der Leistungshalbleiterschalter (T) auf dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ2) angeordnet ist und die ersten Laststromanschlüsse (C) der vierten Gruppe (P4) der Leistungshalbleiterschalter (T) mit dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ2) elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die zweiten Laststromanschlüsse (E) der Leistungshalbleiterschalter (T) der vierten Gruppe (P4) mit dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA2) elektrisch leitend verbunden sind.
  2. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich (MZ1,MZ2), mittels eines auf der Isolationsschicht (3) angeordneten ersten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs (MV1), miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei der erste Metallisierungsverbindungsschichtbereich (MV1) mit dem ersten und zweiten zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich (MZ1,MZ2) einstückig ausgebildet ist.
  3. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich (MA1,MA2) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
  4. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich (MA1,MA2), mittels eines auf der Isolationsschicht (3) angeordneten zweiten Metallisierungsverbindungsschichtbereichs (MV2) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei der zweite Metallisierungsverbindungsschichtbereich (MV2) mit dem ersten und zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA1,MA2) einstückig ausgebildet ist.
  5. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterschalter (T) der ersten Gruppe (P1) in Längsrichtung (L) in einer Reihe hintereinander angeordnet sind und die Leistungshalbleiterschalter (T) der zweiten Gruppe (P2) in Längsrichtung (L) in einer Reihe hintereinander angeordnet sind, wobei die Leistungshalbleiterschalter (T) der zweiten Gruppe (P2) von den Leistungshalbleiterschaltern (T) der ersten Gruppe (P1) in Querrichtung (Q) voneinander beabstandet angeordnet sind.
  6. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterschalter (T) der dritten Gruppe (P3) in Längsrichtung (L) in einer Reihe hintereinander angeordnet sind und die Leistungshalbleiterschalter (T) der vierten Gruppe (P4) in Längsrichtung (L) in einer Reihe hintereinander angeordnet sind.
  7. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) einen auf der Isolationsschicht (3) angeordneten in der Längsrichtung (L) verlaufenden ersten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS1), der in Querrichtung (Q) zwischen der ersten und zweiten Gruppe (P1,P2) der Leistungshalbleiterschalter (T) angeordnet ist, aufweist, wobei die Steueranschlüsse der Leistungshalbleiterschalter (T) der ersten und zweiten Gruppe (P1,P2) mit dem ersten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS1) elektrisch leitend verbunden sind.
  8. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Metallisierungslastschichtbereich (MI) um den ersten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS1) herum, insbesondere geschlossen herum, verläuft.
  9. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) einen auf der Isolationsschicht (3) angeordneten in der Längsrichtung (L) verlaufenden zweiten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS2), der in Querrichtung (Q) zwischen dem ersten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ1) und dem inneren Metallisierungslastschichtbereich (MI) angeordnet ist, aufweist, wobei die Steueranschlüsse (G) der Leistungshalbleiterschalter (T) der dritten Gruppe (P3) mit dem zweiten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS2) elektrisch leitend verbunden sind, und dass das Substrat (2) einen auf der Isolationsschicht (3) angeordneten in der Längsrichtung (L) verlaufenden dritten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS3), der in Querrichtung (Q) zwischen dem zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ2) und dem inneren Metallisierungslastschichtbereich (MI) angeordnet ist, aufweist, wobei die Steueranschlüsse (G) der Leistungshalbleiterschalter (T) der vierten Gruppe (P4) mit dem dritten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS3) elektrisch leitend verbunden sind.
  10. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Metallisierungslastschichtbereich (MI), der erste äußere Metallisierungslastschichtbereich (MA1) zum zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA2), der erste zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich (MZ1) zum zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ2) und die erste Gruppe (P1) von Leistungshalbleiterschaltern (T) zur zweiten Gruppe (P2) von Leistungshalbleiterschaltern (T) und die dritte Gruppe (P3) von Leistungshalbleiterschaltern (T) zur vierten Gruppe (P4) von Leistungshalbleiterschaltern (T) im Bezug zu einer in Längsrichtung (L) verlaufenden virtuellen Symmetrielinie (S) spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
  11. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 10, soweit dieser auf Anspruch 9 zurückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2), zum elektrischen Anschluss der dritten und vierten Gruppe (P3,P4) von Leistungshalbleiterschaltern (T) an eine externe Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Leistungshalbleiterschalter (T) der dritten und vierten Gruppe, (P3,P4) einen auf der Isolationsschicht (2) und auf der Symmetrielinie (S) angeordneten ersten und zweiten Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich (SA1,SA2) aufweist, wobei der innere Metallisierungslastschichtbereich (MI) jeweils um den ersten und um den zweiten Steueranschlussschichtbereich (SA1,SA2) herum, insbesondere geschlossen herum, verläuft, wobei der erste Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich (SA1) mit dem ersten und zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA1,MA2) elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Steueranschlussmetallisierungsschichtbereich (SA2) mit dem zweiten und dritten Metallisierungssteuerschichtbereich (MS2,MS3) elektrisch leitend verbunden ist.
  12. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite äußere Metallisierungslastschichtbereich (MA1,MA2) dazu vorgesehen sind im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls (1) ein negatives elektrisches Spannungspotential aufzuweisen und der innere Metallisierungslastschichtbereich (MI) dazu vorgesehen ist im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls ein positives elektrisches Spannungspotential aufzuweisen und der erste und zweite zwischenliegende Metallisierungslastschichtbereich (MZ1,MZ2) dazu vorgesehen ist im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls (1) ein elektrisches Wechselspannungspotential aufzuweisen.
  13. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungshalbleitermodul (1) ein mit dem inneren Metallisierungslastschichtbereich (MI) elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes erstes Laststromanschlusselement (DC1+), ein mit dem ersten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA1) elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes zweites Laststromanschlusselement (DC2-), ein mit dem zweiten äußeren Metallisierungslastschichtbereich (MA2) elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes drittes Laststromanschlusselement (DC3-) und ein mit dem ersten und zweiten zwischenliegenden Metallisierungslastschichtbereich (MZ1, MZ2) elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitendes viertes Laststromanschlusselement (AC4) aufweist.
  14. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Laststromanschlusselement (DC1+), das vierte Laststromanschlusselement (AC4) und das zweite Laststromanschlusselement (DC2-) zum dritten Laststromanschlusselement (DC3-) im Bezug zu einer in der Längsrichtung (L) verlaufenden virtuellen Symmetrielinie (S) spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
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