DE102021125216A1 - Leistungshalbleitermodul mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, mit Leistungshalbleiterbauelementen und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung, die ein erstes und ein zweites Flachleiteranschlusselement und mindestens ein erstes Metallschichtanschlusselement und mindestens ein zweites Metallschichtanschlusselement aufweist, wobei das zweite Flachleiteranschlusselement in Normalenrichtung des ersten Flachleiteranschlusselements vom ersten Flachleiteranschlusselement beabstandet angeordnet ist, wobei das erste Flachleiteranschlusselement mittels des mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselements und das zweite Flachleiteranschlusselement mittels des mindestens einen zweiten Metallschichtanschlusselements mit der Metallschicht elektrisch leitend verbunden ist, wobei das erste Flachleiteranschlusselement einen Flachleiterendabschnitt und einen zwischen dem mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement und dem Flachleiterendabschnitt angeordneten Flachleiterverbindungsabschnitt aufweist, wobei die Breite des Flachleiterendabschnitts größer ist als die minimale Breite des Flachleiterverbindungsabschnitts im Verlauf des Flachleiterverbindungsabschnitts vom mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement zum Flachleiterendabschnitt, wobei zumindest ein Bereich des Flachleiterendabschnitts vom zweiten Flachleiteranschlusselement nicht überlappt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, mit Leistungshalbleiterbauelementen und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung.
  • Aus der DE 10 2020 111 574 B3 ist ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, mit Leistungshalbleiterbauelementen und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung bekannt.
  • An ein solches Leistungshalbleitermodul wird die technische Anforderung gestellt, dass dieses niederinduktiv, insbesondere mittels Schweißverbindungen, die insbesondere als Laserschweißverbindungen ausgebildet sind, mit einer Gleichspannungsverschienung elektrisch leitend kontaktiert werden kann.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Leistungshalbleitermodul zu schaffen, das niederinduktiv, insbesondere mittels Schweißverbindungen, die insbesondere als Laserschweißverbindungen ausgebildet sind, mit einer Gleichspannungsverschienung elektrisch leitend kontaktiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, das eine elektrisch nicht leitende Substratisolationsschicht und eine auf der Substratisolationsschicht angeordnete zu Leiterbahnen strukturierte Metallschicht aufweist, mit auf der Metallschicht angeordneten und mit der Metallschicht elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung, die ein erstes und ein zweites Flachleiteranschlusselement und mindestens ein erstes Metallschichtanschlusselement und mindestens ein zweites Metallschichtanschlusselement aufweist, wobei im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls das erste Flachleiteranschlusselement eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement eine elektrische zweite Polarität aufweisen, wobei das zweite Flachleiteranschlusselement in Normalenrichtung des ersten Flachleiteranschlusselements vom ersten Flachleiteranschlusselement beabstandet angeordnet ist, wobei das erste Flachleiteranschlusselement mittels des mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselements und das zweite Flachleiteranschlusselement mittels des mindestens einen zweiten Metallschichtanschlusselements mit der Metallschicht elektrisch leitend verbunden ist, wobei das erste Flachleiteranschlusselement einen Flachleiterendabschnitt und einen zwischen dem mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement und dem Flachleiterendabschnitt angeordneten Flachleiterverbindungsabschnitt aufweist, wobei die Breite des Flachleiterendabschnitts größer ist als die minimale Breite des Flachleiterverbindungsabschnitts im Verlauf des Flachleiterverbindungsabschnitts vom mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement zum Flachleiterendabschnitt, wobei zumindest ein Bereich des Flachleiterendabschnitts vom zweiten Flachleiteranschlusselement nicht überlappt ist.
  • Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Breite des zweiten Flachleiteranschlusselements kleiner ist als die Breite des Flachleiterendabschnitts. Hierdurch ist die Gleichspannungsanschlusseinrichtung besonders niederinduktiv ausgebildet.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Gleichspannungsanschlusseinrichtung an einer Seite der Substratisolationsschicht angeordnet ist, wobei die Breite des Flachleiterendabschnitts mindestens 90% der Breite der Seite der Substratisolationsschicht an der die Gleichspannungsanschlusseinrichtung angeordnet ist, beträgt. Hierdurch ist das Leistungshalbleitermodul besonders schmal ausgebildet.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der gesamte Flachleiterendabschnitt vom zweiten Flachleiteranschlusselement nicht überlappt ist. Hierdurch steht der gesamte Flachleiterendabschnitt zur elektrischen Verbindung mit einer Gleichspannungsverschienung zu Verfügung.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die minimale Breite des Flachleiterverbindungsabschnitts im Verlauf des Flachleiterverbindungsabschnitts vom mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement zum Flachleiterendabschnitt gleich oder größer ist als die Breite des zweiten Flachleiteranschlusselements. Hierdurch ist die Gleichspannungsanschlusseinrichtung besonders niederinduktiv ausgebildet.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens 90% des zweiten Flachleiteranschlusselements, insbesondere das gesamte zweite Flachleiteranschlusselement, in Normalenrichtung des ersten Flachleiteranschlusselements fluchtend zum Flachleiterverbindungsabschnitt angeordnet ist. Hierdurch ist die Gleichspannungsanschlusseinrichtung besonders niederinduktiv ausgebildet.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn zwischen dem ersten und zweiten Flachleiteranschlusselement eine elektrisch nicht leitende erste Isolationsschicht angeordnet ist. Hierdurch weist die Gleichspannungsanschlusseinrichtung eine hohe Spannungsfestigkeit auf.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das jeweilige Flachleiteranschlusselement als Metallfolie oder Metallblech, mit einer Dicke von bevorzugt 300 µm bis 2000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 1500 µm, ausgebildet ist. Hierdurch ist die Gleichspannungsanschlusseinrichtung besonders niederinduktiv ausgebildet.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das erste Flachleiteranschlusselement auf einer elektrisch nicht leitenden zweiten Isolationsschicht angeordnet ist. Mittels der zweiten Isolationsschicht kann das erste Flachleiteranschlusselement von einem Kühlkörper oder von einer Grundplatte auf dem bzw. auf der gegebenfalls das Substrat angeordnet ist, elektrisch isoliert sein.
  • Weiterhin erweist sich eine leistungselektronische Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul und mit einer Gleichspannungsverschienung, die einen ersten und einen zweiten Flachleiter und eine elektrisch nicht leitende dritte Isolationsschicht aufweist, die den ersten und zweiten Flachleiter voneinander elektrisch isoliert, wobei der erste Flachleiter mittels einer, insbesondere als Laserschweißverbindung ausgebildeten, ersten Schweißverbindung mit dem Flachleiterendabschnitt und der zweite Flachleiter mittels einer, insbesondere als Laserschweißverbindung ausgebildeten, zweiten Schweißverbindung mit dem zweiten Flachleiteranschlusselement elektrisch leitend verbunden ist, wobei der erste Flachleiter einen ersten Schweißverbindungsbereich aufweist, durch den hindurch die erste Schweißverbindung ausgebildet ist und der zweite Flachleiter einen zweiten Schweißverbindungsbereich aufweist, durch den hindurch die zweite Schweißverbindung ausgebildet ist, als vorteilhaft.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Dicke es ersten Flachleiters im ersten Schweißverbindungsbereich geringer ist als die Dicke eines an den ersten Schweißverbindungsbereich angrenzenden ersten Flachleiterbereichs des ersten Flachleiters. Hierdurch kann der erste Flachleiter besonders einfach und energiesparend, insbesondere mittels eines Laserstrahls, der auf den ersten Schweißverbindungsbereich auftrifft, mit dem Flachleiterendabschnitt verschweißt werden, da zur Realisierung der Schweißverbindung weniger Material des ersten Flachleiters, insbesondere mittels des Laserstrahls, aufgeschmolzen werden muss.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Dicke des zweiten Flachleiters im zweiten Schweißverbindungsbereich geringer ist als die Dicke eines an den zweiten Schweißverbindungsbereich angrenzenden zweiten Flachleiterbereichs des zweiten Flachleiters. Hierdurch kann der zweite Flachleiter besonders einfach und energiesparend, insbesondere mittels eines Laserstrahls, der auf den zweiten Schweißverbindungsbereich auftrifft, mit dem zweiten Flachleiteranschlusselement verschweißt werden, da zur Realisierung der Schweißverbindung weniger Material des zweiten Flachleiters, insbesondere mittels des Laserstrahls, aufgeschmolzen werden muss.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die dritte Isolationsschicht keinen Bereich aufweist, der in Normalenrichtung des ersten Schweißverbindungsbereichs fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich angeordnet ist und der zweite Flachleiter keinen Bereich aufweist, der in Normalenrichtung des ersten Schweißverbindungsbereichs fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich angeordnet ist. Hierdurch kann der erste Flachleiter dem Flachleiterendabschnitt besonders einfach und energiesparend, insbesondere mittels eines Laserstrahls, der auf den ersten Schweißverbindungsbereich auftrifft, verschweißt werden, da der erste Schweißverbindungsbereich nicht von der Isolationsschicht und dem Flachleiterendabschnitt bedeckt sind.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die dritte Isolationsschicht in Normalenrichtung des ersten Schweißverbindungsbereichs, fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich, eine Isolationsschichtausnehmung und der zweite Flachleiter in Normalenrichtung des ersten Schweißverbindungsbereichs, fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich, eine Flachleiterausnehmung aufweisen. Hierdurch kann der erste Flachleiter dem Flachleiterendabschnitt besonders einfach und energiesparend, insbesondere mittels eines Laserstrahls, der auf den ersten Schweißverbindungsbereich auftrifft, verschweißt werden, da der erste Schweißverbindungsbereich nicht von der Isolationsschicht und dem Flachleiterendabschnitt bedeckt sind.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, dass, wenn die Isolationsschichtausnehmung und/oder die Flachleiterausnehmung jeweilig als laterale Einschnürung ausgebildet ist. Bei dieser Ausbildung der Ausnehmungen werden zur Ausbildung dieser Ausnehmungen keine durch die dritte Isolationsschicht und/oder durch den zweiten Flachleiter hindurchgehende Löcher benötigt.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die dritte Isolationsschicht einen, in Normalenrichtung des ersten Schweißverbindungsbereichs verlaufenden, entlang einer Randkante des zweiten Flachleiters sich erstreckenden Isolationsschichtrandabschnitt aufweist. Hierdurch weist die Gleichspannungsverschienung eine besonders hohe Spannungsfestigkeit auf.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die dritte Isolationsschicht als elektrisch nicht leitende Isolationsfolie oder als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist. Wenn die dritte Isolationsschicht als elektrisch nicht leitende Isolationsfolie ausgebildet ist, weist die Gleichspannungsverschienung eine besonders niedrige Induktivität auf, da der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Flachleiter sehr gering ist. Wenn die dritte Isolationsschicht als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist, weist die die dritte Isolationsschicht gegenüber mechanischen Belastungen, insbesondere gegenüber mechanische Schwingungsbelastungen, eine hohe Widerstandsfähigkeit auf, so dass der erste und zweite Flachleiter besonders zuverlässig mittels des Kunststoffspritzgussteils voneinander elektrisch isoliert sind. Weiterhin weist in diesem Fall die Gleichspannungsverschienung eine besonders hohe Spannungsfestigkeit auf.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die leistungselektronische Anordnung einen Kondensator aufweist, wobei der erste und zweite Flachleiter elektrische Anschlusselemente des Kondensators sind. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul besonders niederinduktiv mit dem Kondensator elektrisch leitend verbunden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die unten stehenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 2 eine perspektivische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 3 eine schematisierte Schnittansicht eines Bereichs eines Substrats eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 4 Draufsichten auf wesentliche Elemente eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 5 eine perspektivische Ansicht einer leistungselektronischen Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul, mit einer Gleichspannungsverschienung und mit einem Kondensator,
    • 6 eine perspektivische Schnittansicht der leistungselektronischen Anordnung gemäß 5 im Bereich einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 7 eine weitere perspektivische Schnittansicht der leistungselektronischen Anordnung gemäß 5 im Bereich einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 8 perspektivische Ansichten einer Ausbildung von wesentlichen Elementen einer Gleichspannungsverschienung einer leistungselektronischen Anordnung und perspektivische Ansichten eines Kondensators,
    • 9 perspektivische Ansichten einer weiteren Ausbildung von wesentlichen Elementen einer Gleichspannungsverschienung einer leistungselektronischen Anordnung und perspektivische Ansichten eines Kondensators und
    • 10 perspektivische Ansichten einer weiteren Ausbildung von wesentlichen Elementen einer Gleichspannungsverschienung einer leistungselektronischen Anordnung und perspektivische Ansichten eines Kondensators.
  • In 1 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1 und in 2 eine perspektivische Schnittansicht des Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt. In 3 ist eine schematisierte Schnittansicht eines Bereichs eines Substrats 2 des Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt. In 4 sind Draufsichten auf wesentliche Elemente des Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt, wobei in der rechten Abbildung in 4 gegenüber der linken Abbildung ein zweites Flachleiteranschlusselement 6 des Leistungshalbleitermoduls 1 nicht dargestellt ist.
  • Das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul 1 weist ein Substrat 2 auf, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht 2a und eine auf der Isolationsschicht 2a angeordnete zu Leiterbahnen 2ba, 2bb strukturierte Metallschicht 2b aufweist. Vorzugsweise weist das Substrat 2 eine elektrisch leitende, vorzugsweise unstrukturierte weitere Metallschicht 2c auf, wobei die Isolationsschicht 2a zwischen der Metallschicht 2b und der weiteren Metallschicht 2c angeordnet ist. Die Isolationsschicht 2a kann z.B. als Keramikplatte ausgebildet sein. Das Substrat 2 kann z.B. als Direct Copper Bonded Substrat (DCB-Substrat), als Active Metal Brazing Substrat (AMB-Substrat) oder als Insulated Metal Substrat (IMS) ausgebildet sein.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist weiterhin auf der Metallschicht 2b angeordnete und mit der Metallschicht 2b elektrisch leitend verbundene Leistungshalbleiterbauelemente 3 auf. Die Leistungshalbleiterbauelemente 3 sind vorzugsweise mittels einer Löt- oder Sinterverbindung mit der Metallschicht 2b elektrisch leitend kontaktiert. Das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement 3 liegt vorzugsweise in Form eines Leistungshalbleiterschalters oder einer Diode vor. Die Leistungshalbleiterschalter 3 liegen dabei im Allgemeinen in Form von Transistoren, wie z.B. IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), oder in Form von Thyristoren vor.
  • Es sei angemerkt, dass die Leistungshalbleiterbauelemente 3 an Ihrer dem Substrat 2 abgewandten Seite, mittels z.B. Bonddrähten und/oder einem elektrisch leitenden Folienverbund, miteinander und mit den Leiterbahnen des Substrats 2, entsprechend der gewünschten elektrischen Schaltung, z.B. einer Halbbrückenschaltung, welche das Leistungshalbleitermodul 1 realisieren soll, elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Der Übersichtlichkeit halber sind diese elektrischen Verbindungen in Figuren nicht dargestellt.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist weiterhin eine Gleichspannungsanschlusseinrichtung 4, die ein erstes und ein zweites Flachleiteranschlusselement 5 und 6 und mindestens ein erstes Metallschichtanschlusselement 7 und mindestens ein zweites Metallschichtanschlusselement 8 aufweist, wobei im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 das erste Flachleiteranschlusselement 5 eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement 6 eine elektrische zweite Polarität aufweisen. Die erste Polarität kann positiv und die zweite Polarität negativ oder umgekehrt sein. Das zweite Flachleiteranschlusselement 6 ist in Normalenrichtung N1 des ersten Flachleiteranschlusselements 5 vom ersten Flachleiteranschlusselement 5 beabstandet angeordnet. Das erste Flachleiteranschlusselement 5 weist einen Flachleiterendabschnitt 5a und einen zwischen dem mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement 7 und dem Flachleiterendabschnitt 5a angeordneten Flachleiterverbindungsabschnitt 5b auf. In 4 ist die Grenze 32 zwischen dem Flachleiterendabschnitt 5a und dem Flachleiterverbindungsabschnitt 5b strichpunktiert dargestellt. Der Flachleiterendabschnitt 5a weist vorzugsweise eine einheitliche Breite B1 auf.
  • Die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 4 ist vorzugsweise an einer Seite 33 der Substratisolationsschicht 2a angeordnet.
  • Das erste und zweite Flachleiteranschlusselement 5 und 6 dienen zur elektrischen leitenden Verbindung des Leistungshalbleitermoduls 1 an eine externe elektrische Einrichtung, wie z.B. einem Kondensator.
  • Das erste Flachleiteranschlusselement 5 ist mittels des mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselements 7 und das zweite Flachleiteranschlusselement 6 mittels des mindestens einen zweiten Metallschichtanschlusselements 8 mit der Metallschicht 2b elektrisch leitend verbunden. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist das mindestens eine erste Metallschichtanschlusselement 7 mit der Leiterbahn 2ba der Metallschicht 2b und das zweite Metallschichtanschlusselements 8 mit der Leiterbahnen 2bb der Metallschicht 2b, z.B. mittels einer Sinter-, Lot oder einer Schweißverbindung, elektrisch leitend verbunden. Im Rahmen des Ausführungsbeispielsweist weist das Leistungshalbleitermodul 1 ein mit Metallschicht 2b elektrisch leitend verbundenes drittes Flachleiteranschlusselement 31 auf, das im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 eine wechselnde elektrische Polarität aufweist. Das dritte Flachleiteranschlusselement 31 dient zur elektrischen Verbindung des Leistungshalbleitermoduls 1 an eine weitere externe elektrische Einrichtung, wie z.B. einem Elektromotor.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist vorzugsweise ein Gehäuseelement 30 auf. Zumindest jeweilig ein Teil des ersten und zweiten Flachleiteranschlusselements 5 und 6 sind außerhalb des Gehäuseelements 30 angeordnet. Das Gehäuseelement 30 umläuft vorzugsweise lateral das Substrat 2. Die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 4 ist vorzugsweise stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement 30 verbunden.
  • Das erste und das zweite Flachleiteranschlusselement 5 und 6 sind vorzugsweise jeweilig einstückig aus einem Blechelement ausgebildet. Das erste Flachleiteranschlusselement 5 ist vorzugsweise mit dem mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement 7 und das zweite Flachleiteranschlusselement 6 ist vorzugsweise mit dem mindestens einen zweiten Metallschichtanschlusselement 8 einstückig ausgebildet.
  • Die Breite B1 des Flachleiterendabschnitts 5a ist erfindungsgemäß größer als die minimale Breite B2 des Flachleiterverbindungsabschnitts 5b im Verlauf des Flachleiterverbindungsabschnitts 5b vom mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement 7 zum Flachleiterendabschnitt 5a, wobei zumindest ein Bereich des Flachleiterendabschnitts 5a vom zweiten Flachleiteranschlusselement 6 nicht überlappt ist. Hierdurch kann das Leistungshalbleitermodul niederinduktiv, insbesondere mittels Schweißverbindungen, mit einer Gleichspannungsverschienung elektrisch leitend kontaktiert werden.
  • Die Breite B3 des zweiten Flachleiteranschlusselements 6 ist vorzugsweise kleiner als die Breite B1 des Flachleiterendabschnitts 5a.
  • Die Breite B1 des Flachleiterendabschnitts 5a beträgt vorzugsweise mindestens 90% der Breite B4 der Seite 33 der Substratisolationsschicht 2a an der vorzugsweise die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 4 angeordnet ist.
  • Der gesamte Flachleiterendabschnitt 5a ist vorzugsweise vom zweiten Flachleiteranschlusselement 6 nicht überlappt.
  • Die minimale Breite B2 des Flachleiterverbindungsabschnitts 5b im Verlauf des Flachleiterverbindungsabschnitts 5b vom mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement 7 zum Flachleiterendabschnitt 5a ist vorzugsweise gleich oder größer als die Breite B3 des zweiten Flachleiteranschlusselements 6.
  • Vorzugsweise ist mindestens 90% des zweiten Flachleiteranschlusselements 6, insbesondere das gesamte zweite Flachleiteranschlusselement 6, in Normalenrichtung N1 des ersten Flachleiteranschlusselements 5 fluchtend zum Flachleiterverbindungsabschnitt 5b angeordnet.
  • Zwischen dem ersten und zweiten Flachleiteranschlusselement 5 und 6 ist vorzugsweise eine elektrisch nicht leitende erste Isolationsschicht 9 angeordnet.
  • Das jeweilige Flachleiteranschlusselement 5 bzw. 6 ist vorzugsweise als Metallfolie oder Metallblech, mit einer Dicke von bevorzugt 300 µm bis 2000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 1500 µm, ausgebildet. Das jeweilige Flachleiteranschlusselement 5 bzw. 6 ist vorzugsweise aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung ausgebildet.
  • Das erste Flachleiteranschlusselement 5 ist vorzugsweise auf einer elektrisch nicht leitenden zweiten Isolationsschicht 10 angeordnet.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist vorzugsweise einen Kühlkörper 11 oder eine Grundplatte auf, wobei das Substrat 2 und falls vorhanden die zweite Isolationsschicht 10 auf dem Kühlkörper 11 oder auf der Grundplatte angeordnet ist. Die Grundplatte ist zur Anordnung auf einem Kühlkörper vorgesehen. Die Grundplatte kann z.B. als Metallplatte, welche zum thermischen Anbinden des Substrats 2 an einen Kühlkörper dient, ausgebildet sein. Der Kühlkörper 11 weist vorzugsweise Kühlfinnen oder Kühlpins 11a auf (siehe 6 und 7).
  • In 5 ist eine perspektivische Ansicht einer leistungselektronischen Anordnung 13 mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul 1, mit einer Gleichspannungsverschienung 14 und mit einem Kondensator 15 dargestellt. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels weist die leistungselektronische Anordnung 13 zwei weitere in einer Reihe zum erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul 1 angeordnete und identisch wie das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul 1 ausgebildete erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodule auf. Die beiden weiteren erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodule sind in identischer Weise wie das Leistungshalbleitermodul 1 mit dem Kondensator 15 elektrisch leitend verbunden. In 6 und 7 sind perspektivische Schnittansichten der leistungselektronischen Anordnung 13 gemäß 5 im Bereich der Gleichspannungsanschlusseinrichtung 4 des Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt. In 8 bis 9 ist jeweilig eine perspektivische Ansicht einer jeweiligen Ausbildung von wesentlichen Elementen der Gleichspannungsverschienung 14 und eine perspektivische Ansicht des Kondensators 15 dargestellt, wobei sich die Ausbildungen nur in der Ausbildung einer dritten Isolationsschicht 18 der Gleichspannungsverschienung 14 voneinander unterscheiden. In der jeweiligen linken Abbildung ist nur ein erster Flachleiter 16 der Gleichspannungsverschienung 14 und der Kondensator 15 dargestellt. In der jeweiligen mittigen Abbildung ist zusätzlich die jeweilige Isolationsschicht 18 dargestellt. In der jeweiligen rechten Abbildung ist zusätzlich ein zweiter Flachleiter 17 der Gleichspannungsverschienung 14 dargestellt.
  • Die Gleichspannungsverschienung 14 weist einen ersten und einen zweiten Flachleiter 16 und 17 und eine elektrisch nicht leitende dritte Isolationsschicht 18 auf, die den ersten und zweiten Flachleiter 16 und 17 voneinander elektrisch isoliert. Der erste Flachleiter 16 ist mittels einer, insbesondere als Laserschweißverbindung ausgebildeten, ersten Schweißverbindung 19 mit dem Flachleiterendabschnitt 5a und der zweite Flachleiter 17 ist mittels einer, insbesondere als Laserschweißverbindung ausgebildeten, zweiten Schweißverbindung 20 mit dem zweiten Flachleiteranschlusselement 6 elektrisch leitend verbunden. Der erste Flachleiter 16 weist einen ersten Schweißverbindungsbereich 21 auf, durch den hindurch die erste Schweißverbindung 21 ausgebildet ist und der zweite Flachleiter 17 weist einen zweiten Schweißverbindungsbereich 22 auf, durch den hindurch die zweite Schweißverbindung 21 ausgebildet ist.
  • Der erste und zweite Flachleiter 16 und 17 sind vorzugsweise elektrische Anschlusselemente des Kondensators 15. Der erste und zweite Flachleiter 16 und 17 ragen vorzugsweise aus einem Kondensatorgehäuse 25 des Kondensators 15 heraus.
  • Die Dicke d1 des ersten Flachleiters 16 ist im ersten Schweißverbindungsbereich 21 vorzugsweise geringer als die Dicke d2 eines an den ersten Schweißverbindungsbereich 21 angrenzenden ersten Flachleiterbereichs 23 des ersten Flachleiters 16. Die Dicke d3 des zweiten Flachleiters 17 ist im zweiten Schweißverbindungsbereich 22 vorzugsweise geringer als die Dicke d4 eines an den zweiten Schweißverbindungsbereich 22 angrenzenden zweiten Flachleiterbereichs 24 des zweiten Flachleiters 17 (siehe 6 und 7).
  • Die dritte Isolationsschicht 18 weist vorzugsweise keinen Bereich auf, der in Normalenrichtung N2 des ersten Schweißverbindungsbereichs 21 fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich 21 angeordnet ist und der zweite Flachleiter 17 weist vorzugsweise keinen Bereich auf, der in Normalenrichtung N2 des ersten Schweißverbindungsbereichs 21 fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich 21 angeordnet ist. Die dritte Isolationsschicht 18 weist vorzugsweise in Normalenrichtung N2 des ersten Schweißverbindungsbereichs 21, fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich 21, eine Isolationsschichtausnehmung 18a und der zweite Flachleiter 17 weist vorzugsweise in Normalenrichtung N2 des ersten Schweißverbindungsbereichs 21, fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich 21, eine Flachleiterausnehmung 17a auf. Die Isolationsschichtausnehmung 18a und/oder die Flachleiterausnehmung 17a ist vorzugsweise jeweilig als laterale Einschnürung ausgebildet.
  • Wie beispielhaft in 9 und 10 dargestellt, weist die dritte Isolationsschicht 18 vorzugsweise einen, in Normalenrichtung N2 des ersten Schweißverbindungsbereichs 21 verlaufenden, entlang einer Randkante des zweiten Flachleiters 17 sich erstreckenden Isolationsschichtrandabschnitt 18b auf.
  • Wie beispielhaft in 8 und 9 dargestellt, kann die dritte Isolationsschicht 18 als elektrisch nicht leitende Isolationsfolie 18' ausgebildet sein. Wie beispielhaft in 10 dargestellt, kann die dritte Isolationsschicht 18 als elektrisch nicht leitendes Kunststoffspritzgussteil 18" ausgebildet sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102020111574 B3 [0002]

Claims (18)

  1. Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat (2), das eine elektrisch nicht leitende Substratisolationsschicht (2a) und eine auf der Substratisolationsschicht (2a) angeordnete zu Leiterbahnen (2ba,2bb) strukturierte Metallschicht (2b) aufweist, mit auf der Metallschicht (2b) angeordneten und mit der Metallschicht (2b) elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen (3) und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung (4), die ein erstes und ein zweites Flachleiteranschlusselement (5,6) und mindestens ein erstes Metallschichtanschlusselement (7) und mindestens ein zweites Metallschichtanschlusselement (8) aufweist, wobei im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls (1) das erste Flachleiteranschlusselement (5) eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement (6) eine elektrische zweite Polarität aufweisen, wobei das zweite Flachleiteranschlusselement (6) in Normalenrichtung (N1) des ersten Flachleiteranschlusselements (5) vom ersten Flachleiteranschlusselement (5) beabstandet angeordnet ist, wobei das erste Flachleiteranschlusselement (5) mittels des mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselements (7) und das zweite Flachleiteranschlusselement (6) mittels des mindestens einen zweiten Metallschichtanschlusselements (8) mit der Metallschicht (2b) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das erste Flachleiteranschlusselement (5) einen Flachleiterendabschnitt (5a) und einen zwischen dem mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement (7) und dem Flachleiterendabschnitt (5a) angeordneten Flachleiterverbindungsabschnitt (5b) aufweist, wobei die Breite (B1) des Flachleiterendabschnitts (5a) größer ist als die minimale Breite (B2) des Flachleiterverbindungsabschnitts (5b) im Verlauf des Flachleiterverbindungsabschnitts (5b) vom mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement (7) zum Flachleiterendabschnitt (5a), wobei zumindest ein Bereich des Flachleiterendabschnitts (5a) vom zweiten Flachleiteranschlusselement (6) nicht überlappt ist.
  2. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B3) des zweiten Flachleiteranschlusselements (6) kleiner ist als die Breite (B1) des Flachleiterendabschnitts (5a).
  3. Leistungshalbleitermodul einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (4) an einer Seite (33) der Substratisolationsschicht (2a) angeordnet ist, wobei die Breite (B1) des Flachleiterendabschnitts (5a) mindestens 90% der Breite (B4) der Seite (33) der Substratisolationsschicht (2a) an der die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (4) angeordnet ist, beträgt.
  4. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Flachleiterendabschnitt (5a) vom zweiten Flachleiteranschlusselement (6) nicht überlappt ist.
  5. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Breite (B2) des Flachleiterverbindungsabschnitts (5b) im Verlauf des Flachleiterverbindungsabschnitts (5b) vom mindestens einen ersten Metallschichtanschlusselement (7) zum Flachleiterendabschnitt (5a) gleich oder größer ist als die Breite (B3) des zweiten Flachleiteranschlusselements (6).
  6. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 90% des zweiten Flachleiteranschlusselements (6), insbesondere das gesamte zweite Flachleiteranschlusselement (6), in Normalenrichtung (N1) des ersten Flachleiteranschlusselements (5) fluchtend zum Flachleiterverbindungsabschnitt (5b) angeordnet ist.
  7. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten Flachleiteranschlusselement (5,6) eine elektrisch nicht leitende erste Isolationsschicht (9) angeordnet ist.
  8. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Flachleiteranschlusselement (5,6) als Metallfolie oder Metallblech, mit einer Dicke von bevorzugt 300 µm bis 2000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 1500 µm, ausgebildet ist.
  9. Leistungshalbleitermodul einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flachleiteranschlusselement (5) auf einer elektrisch nicht leitenden zweiten Isolationsschicht (10) angeordnet ist.
  10. Leistungselektronische Anordnung mit einem Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer Gleichspannungsverschienung (14), die einen ersten und einen zweiten Flachleiter (16,17) und eine elektrisch nicht leitende dritte Isolationsschicht (18) aufweist, die den ersten und zweiten Flachleiter (16,17) voneinander elektrisch isoliert, wobei der erste Flachleiter (16) mittels einer, insbesondere als Laserschweißverbindung ausgebildeten, ersten Schweißverbindung (19) mit dem Flachleiterendabschnitt (5a) und der zweite Flachleiter (17) mittels einer, insbesondere als Laserschweißverbindung ausgebildeten, zweiten Schweißverbindung (20) mit dem zweiten Flachleiteranschlusselement (6) elektrisch leitend verbunden ist, wobei der erste Flachleiter (16) einen ersten Schweißverbindungsbereich (21) aufweist, durch den hindurch die erste Schweißverbindung (21) ausgebildet ist und der zweite Flachleiter (17) einen zweiten Schweißverbindungsbereich (22) aufweist, durch den hindurch die zweite Schweißverbindung (21) ausgebildet ist.
  11. Leistungselektronische Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d1) des ersten Flachleiters (16) im ersten Schweißverbindungsbereich (21) geringer ist als die Dicke (d2) eines an den ersten Schweißverbindungsbereich (21) angrenzenden ersten Flachleiterbereichs (23) des ersten Flachleiters (16).
  12. Leistungselektronische Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d3) des zweiten Flachleiters (17) im zweiten Schweißverbindungsbereich (22) geringer ist als die Dicke (d4) eines an den zweiten Schweißverbindungsbereich (22) angrenzenden zweiten Flachleiterbereichs (24) des zweiten Flachleiters (17).
  13. Leistungselektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Isolationsschicht (18) keinen Bereich aufweist, der in Normalenrichtung (N2) des ersten Schweißverbindungsbereichs (21) fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich (21) angeordnet ist und der zweite Flachleiter (17) keinen Bereich aufweist, der in Normalenrichtung (N2) des ersten Schweißverbindungsbereichs (21) fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich (21) angeordnet ist.
  14. Leistungselektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Isolationsschicht (18) in Normalenrichtung (N2) des ersten Schweißverbindungsbereichs (21), fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich (21), eine Isolationsschichtausnehmung (18a) und der zweite Flachleiter (17) in Normalenrichtung (N2) des ersten Schweißverbindungsbereichs (21), fluchtend zum ersten Schweißverbindungsbereich (21), eine Flachleiterausnehmung (17a) aufweisen.
  15. Leistungselektronische Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschichtausnehmung (18a) und/oder die Flachleiterausnehmung (17a) jeweilig als laterale Einschnürung ausgebildet ist.
  16. Leistungselektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Isolationsschicht (18) einen, in Normalenrichtung (N2) des ersten Schweißverbindungsbereichs (21) verlaufenden, entlang einer Randkante des zweiten Flachleiters (17) sich erstreckenden Isolationsschichtrandabschnitt (18b) aufweist.
  17. Leistungselektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Isolationsschicht (18) als elektrisch nicht leitende Isolationsfolie (18`) oder als Kunststoffspritzgussteil (18") ausgebildet ist.
  18. Leistungselektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die leistungselektronische Anordnung (13) einen Kondensator (15) aufweist, wobei der erste und zweite Flachleiter (16,17) elektrische Anschlusselemente des Kondensators (15) sind.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20170345799A1 (en) 2016-05-27 2017-11-30 General Electric Company Power module
DE102017115883A1 (de) 2017-07-14 2019-01-17 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronisches Submodul mit Gleich- und Wechselspannungsanschlusselementen und Anordnung hiermit
US20190067167A1 (en) 2017-08-31 2019-02-28 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd Component structure, power module and power module assembly structure
DE102020111574B3 (de) 2020-04-28 2021-07-22 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronische Anordnung mit Gleichspannungsverbindungselement und Verfahren zur Herstellung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170345799A1 (en) 2016-05-27 2017-11-30 General Electric Company Power module
DE102017115883A1 (de) 2017-07-14 2019-01-17 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronisches Submodul mit Gleich- und Wechselspannungsanschlusselementen und Anordnung hiermit
US20190067167A1 (en) 2017-08-31 2019-02-28 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd Component structure, power module and power module assembly structure
DE102020111574B3 (de) 2020-04-28 2021-07-22 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronische Anordnung mit Gleichspannungsverbindungselement und Verfahren zur Herstellung

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