DE19549011C2 - Leistungshalbleiter-Modul mit parallelgeschalteten IGBT-Chips und zusätzlicher Verbindung der Emitterkontakte - Google Patents

Leistungshalbleiter-Modul mit parallelgeschalteten IGBT-Chips und zusätzlicher Verbindung der Emitterkontakte

Info

Publication number
DE19549011C2
DE19549011C2 DE19549011A DE19549011A DE19549011C2 DE 19549011 C2 DE19549011 C2 DE 19549011C2 DE 19549011 A DE19549011 A DE 19549011A DE 19549011 A DE19549011 A DE 19549011A DE 19549011 C2 DE19549011 C2 DE 19549011C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power semiconductor
semiconductor module
igbt chips
conductor track
chips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19549011A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19549011A1 (de
Inventor
Walter Zimmermann
Karl-Heinz Dr Sommer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
EUPEC GmbH
Original Assignee
Siemens AG
EUPEC GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, EUPEC GmbH filed Critical Siemens AG
Priority to DE19549011A priority Critical patent/DE19549011C2/de
Publication of DE19549011A1 publication Critical patent/DE19549011A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19549011C2 publication Critical patent/DE19549011C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/66—High-frequency adaptations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6644—Packaging aspects of high-frequency amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05553—Shape in top view being rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/0601—Structure
    • H01L2224/0603—Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48095—Kinked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49175—Parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01058—Cerium [Ce]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01072—Hafnium [Hf]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leistunghalbleiter-Modul mit mindestens zwei einander parallelgeschalteten IGBT-Chips, mit den Merkmalen:
  • a) einem eine erste und eine zweite Leiterbahn tragenden isolierenden Substrat
  • b) auf der ersten Leiterbahn sind einander be­ nachbart IGBT-Chips angeordnet und über ihre Kol­ lektorkontakte elektrisch und mechanisch mit der ersten Leiterbahn verbunden,
  • c) die Emitterkontakte der IGBT-Chips sind elek­ trisch über erste Verbindungsleitungen mit der zweiten Leiterbahn verbunden.
Solche Leistungshalbleiter-Module sind Stand der Technik und zum Beispiel in der US 5,459,356 beschrieben worden. Lei­ stungshalbleitermodule wie das dort beschriebene sind für hohe Ströme in der Größenordnung 1000 A und höher konzipiert. Da IGBT-Chips im allgemeinen eine Stromtragfähigkeit zwischen 50 und 75 A haben, müssen in einem Leistungshalbleitermodul viele IGBT-Chips einander parallelgeschaltet werden. Das Prinzip des bekannten Leistungshalbleiter-Moduls ist in Fig. 3 dargestellt. Es enthält ein isolierendes Substrat 1, das im allgemeinen aus Aluminiumoxid Al2O3 oder Aluminiumnitrid AlN besteht. Diese Substrate sind mit kupfernen Leiterbahnen versehen. Solche Substrate sind allgemein bekannt und werden DCB(Direct Copper Bonded)-Substrate genannt.
Das Substrat 1 nach Fig. 3 trägt eine erste Leiterbahn 2, auf der IGBT-Chips 3, 4 angeordnet sind. Diese sind über ihre Kollektorkontakte mit der Leiterbahn 2 elektrisch und mecha­ nisch z. B. durch Verlöten verbunden. Benachbart zur Leiter­ bahn 2 liegt eine zweite Leiterbahn 5, die mit den Emitter­ kontakten 8 der IGBT-Chips 3, 4 über Bonddrähte verbunden ist. Die IGBT-Chips sind einander somit durch die Leiterbah­ nen 2, 5 und die Bonddrähte 9 parallelgeschaltet.
Eine weitere Leiterbahn 6 dient dazu, den Kontakt zu den Gate-Anschlüssen der IGBT-Chips herzustellen. Sie kann noch Widerstandschips 10 tragen, die über den Bonddraht 11 mit den Gate-Anschlüssen der IGBT-Chips verbunden sind. Eine vierte Leiterbahn 7 steht über einen Bonddraht mit dem Emit­ terkontakt jedes IGBT-Chips in Verbindung. Sie bildet den so­ genannten Hilfsemitteranschluß. Für die Erfindung sind weder die Leiterbahnen 6, 7, die Widerstandschips noch die Bond­ drähte 11 von Bedeutung. Sie werden lediglich der vollständi­ gen Verschaltung wegen dargestellt. Die Leiterbahn 2 kann über einen Anschluß 16 und die Leiterbahn 5 über einen An­ schluß 15 mit den Gehäuseanschlüssen des Leistungshalbleiter- Moduls verbunden werden.
Es hat sich herausgestellt, daß beim Abschalten eines solchen Leistungshalbleitermoduls im Emitter-Kollektorkreis hochfre­ quente Schwingungen mit einer Frequenz von einigen hundert MHZ auftreten können. Diese Schwingungen können die IGBT- Chips zerstören, sie verursachen außerdem elektromagnetische Störungen. Umfangreiche Arbeiten geben Grund zu der Annahme, daß für diese Schwingungen Kreisresonanzen zwischen zwei benachbarten IGBT-Chips verantwortlich sind, die mit den Ausräumvorgängen in den IGBT-Chips beim Abschalten des Leistunghalbleiter-Moduls in Wechselbeziehung treten. Die Kreisresonanzen werden durch die Induktivitäten der Leitun­ gen, durch die Kapazitäten des Substrats und durch die varia­ blen Sperrschichtkapazitäten der Chips bestimmt. Die Aus­ räumvorgänge zeigen ebenfalls ausgeprägte Resonanzerscheinun­ gen. Fällt die Resonanzfrequenz dieses Kreises mit der Frequenz der laufzeitbedingten Ausräumvorgänge zusammen, dann können die erwähnten hochfrequenten Schwingungen auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leistungshalb­ leiter-Modul der beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die hochfrequenten Schwingungen im Emitter-Kollektorkreis des Mo­ duls verhindert werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch mindestens eine weitere Ver­ bindungsleitung, die die Emitterkontakte zweier einander be­ nachbarter IGBT-Chips elektrisch direkt miteinander verbin­ det.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.
Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbei­ spiele in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Leistungshalb­ leitermodul,
Fig. 2 eine Ausführungsform der weiteren Verbindungsleitung und
Fig. 3 ein Leistungshalbleiter-Modul nach dem Stand der Technik.
Das Leistungshalbleiter-Modul nach Fig. 1 stimmt mit dem nach Fig. 3 bezüglich des Aufbaus weitgehend überein. Es un­ terscheidet sich jedoch wesentlich von dem bekannten Modul dadurch, daß zwischen zwei benachbarten IGBT-Chips mindestens eine weitere Verbindungsleitung 14 vorgesehen ist, die die Emitterkontakte 8 der beiden Chips direkt verbindet. "Direkt" heißt hier, daß sie eine unmittelbare Verbindung zwischen den Emitterkontakten der benachbarten IGBT-Chips bildet. Die weitere Verbindungsleitung 14 kann aus jeweils einem oder aus jeweils mehreren Bonddrähten bestehen. Die Verbindungsleitun­ gen können auch, wie in Fig. 2 dargestellt, durch einen Me­ tallstreifen 19 gebildet sein, der die nebeneinander angeord­ neten IGBT-Chips 3 und 4 emitterseitig miteinander verbindet.
Das Leistungshalbleiter-Modul nach Fig. 1 besteht im allge­ meinen aus mehr als zwei einander parallelgeschalteten IGBT- Chips. Auf der linken Seite der Anordnung ist daher ein wei­ teres Paar von IGBT-Chips dargestellt, die ebenfalls durch Verbindungsleitungen 14 emitterseitig direkt miteinander verbunden sind. Entsprechend kann das Leistungshalbleiter-Mo­ dul weitere IGBT-Chips enthalten, die den in Fig. 1 darge­ stellten Chips parallelgeschaltet sind. Auch hier werden je­ weils zwei der einander benachbarten Chips durch weitere Ver­ bindungsleitungen emitterseitig direkt miteinander verbunden.
Messungen haben ergeben, daß das erfindungsgemäße Leistungs­ halbleiter-Modul beim Abschalten die eingangs beschriebenen hochfrequenten Schwingungen im Emitter-Kollektorkreis nicht mehr aufweist.
Das Leistungshalbleiter-Modul hat üblicherweise eine Boden­ platte 18 (Fig. 1, 2), auf der das isolierende Substrat 1 mit den Leiterbahnen durch eine Kupferschicht 20 (Fig. 2) z. B. durch Löten verbunden ist. Die gezeigte Anordnung ist in einem Gehäuse untergebracht, dessen Gehäuseanschlüsse für den Laststrom mit den Zuleitungen 15, 16 elektrisch verbunden sind.

Claims (5)

1. Leistungshalbleiter-Modul mit mindestens zwei einander parallelgeschalteten IGBT-Chips, mit den Merkmalen:
  • a) einem eine erste (2) und eine zweite Leiterbahn (5) tra­ genden isolierenden Substrat (1),
  • b) auf der ersten Leiterbahn (2) sind einander benachbart IGBT-Chips (3, 4) angeordnet und über ihre Kollektorkontakte elektrisch und mechanisch mit der ersten Leiterbahn (2) ver­ bunden,
  • c) die Emitterkontakte (8) der IGBT-Chips sind elektrisch über erste Verbindungsleitungen (9) mit der zweiten Leiterbahn (5) verbunden,
gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Verbindungsleitung (14), die die Emitterkontakte (8) zweier einander benachbarter IGBT-Chips elektrisch direkt miteinander verbindet.
2. Leistungshalbleiter-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Verbindungsleitung (14) ein Bonddraht ist.
3. Leistungshalbleiter-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Verbindungsleitung (14) aus mehreren Bonddrähten besteht.
4. Leistunghalbleiter-Modul nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die weitere Verbindungsleitung ein Metallstreifen (19) ist.
5. Leistungshalbleiter-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Substrat (1, 2, 20) auf einer metallenen Bodenplatte (18) be­ festigt ist.
DE19549011A 1995-12-28 1995-12-28 Leistungshalbleiter-Modul mit parallelgeschalteten IGBT-Chips und zusätzlicher Verbindung der Emitterkontakte Expired - Lifetime DE19549011C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19549011A DE19549011C2 (de) 1995-12-28 1995-12-28 Leistungshalbleiter-Modul mit parallelgeschalteten IGBT-Chips und zusätzlicher Verbindung der Emitterkontakte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19549011A DE19549011C2 (de) 1995-12-28 1995-12-28 Leistungshalbleiter-Modul mit parallelgeschalteten IGBT-Chips und zusätzlicher Verbindung der Emitterkontakte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19549011A1 DE19549011A1 (de) 1997-07-03
DE19549011C2 true DE19549011C2 (de) 1998-12-03

Family

ID=7781574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19549011A Expired - Lifetime DE19549011C2 (de) 1995-12-28 1995-12-28 Leistungshalbleiter-Modul mit parallelgeschalteten IGBT-Chips und zusätzlicher Verbindung der Emitterkontakte

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19549011C2 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19938302C2 (de) * 1998-08-21 2001-08-09 Semikron Elektronik Gmbh Leistungshalbleiterschaltungsanordnung-g mit schwingungsgedämpfter Parallelschaltung
DE10123232A1 (de) * 2001-05-12 2002-11-21 Infineon Technologies Ag Halbleitermodul
DE10159851A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-26 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelementanordnung mit verminderter Oszillationsneigung
DE10162637C1 (de) * 2001-12-20 2003-08-21 Eupec Gmbh & Co Kg Schaltungsanordnung mit elektronischen Bauelementen auf einem isolierenden Trägersubstrat
DE10148042B4 (de) * 2001-09-28 2006-11-09 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil mit einem Kunststoffgehäuse und Komponenten eines höhenstrukturierten metallischen Systemträgers und Verfahren zu deren Herstellung

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69839597D1 (de) * 1998-01-13 2008-07-24 Lucent Technologies Inc Hochfrequenzhalbleiteranordnung
US20020024134A1 (en) * 2000-08-28 2002-02-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
JP4484400B2 (ja) * 2000-08-28 2010-06-16 三菱電機株式会社 半導体装置
DE10156618C1 (de) * 2001-11-17 2003-04-03 Semikron Elektronik Gmbh Verfahren zur Ansteuerung von Leistungshalbleitermodulen
DE10158374C1 (de) * 2001-11-28 2003-04-17 Semikron Elektronik Gmbh Schaltungsanordnung zur Vermeidung von hochfrequenten Schwingungen in Leistungshalbleitermodulen
DE10204157B4 (de) * 2002-02-01 2005-03-03 Semikron Elektronik Gmbh Drahtbondverbindung für Leistungshalbleiterbauelemente
DE102004046806B4 (de) 2004-09-27 2009-07-09 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleitermodul
DE102005039940B4 (de) * 2005-08-24 2009-07-02 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitermodul mit Bondverbindung der Leistungshalbleiterbauelemente
CN102569276B (zh) * 2012-02-14 2014-11-19 株洲南车时代电气股份有限公司 一种igbt模块
JP5876970B2 (ja) * 2012-06-19 2016-03-02 アーベーベー・テクノロジー・アーゲー 複数のパワートランジスタを搭載するための基板、およびパワー半導体モジュール
CN104332446A (zh) * 2013-07-22 2015-02-04 西安永电电气有限责任公司 Dbc基板
DE102015103667A1 (de) 2015-03-12 2016-09-15 Infineon Technologies Bipolar Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitermodul mit verbesserter Bondverbindungstruktur
CN111801795A (zh) 2018-09-14 2020-10-20 富士电机株式会社 半导体装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 3-145755 A. in: Patents Abstracts of Japan, Sect. E, Vol. 15 (1991), Nr. 367 (E-1112) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19938302C2 (de) * 1998-08-21 2001-08-09 Semikron Elektronik Gmbh Leistungshalbleiterschaltungsanordnung-g mit schwingungsgedämpfter Parallelschaltung
DE10123232A1 (de) * 2001-05-12 2002-11-21 Infineon Technologies Ag Halbleitermodul
DE10148042B4 (de) * 2001-09-28 2006-11-09 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil mit einem Kunststoffgehäuse und Komponenten eines höhenstrukturierten metallischen Systemträgers und Verfahren zu deren Herstellung
DE10159851A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-26 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelementanordnung mit verminderter Oszillationsneigung
DE10159851B4 (de) * 2001-12-06 2006-05-24 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelementanordnung mit verminderter Oszillationsneigung
DE10162637C1 (de) * 2001-12-20 2003-08-21 Eupec Gmbh & Co Kg Schaltungsanordnung mit elektronischen Bauelementen auf einem isolierenden Trägersubstrat

Also Published As

Publication number Publication date
DE19549011A1 (de) 1997-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19549011C2 (de) Leistungshalbleiter-Modul mit parallelgeschalteten IGBT-Chips und zusätzlicher Verbindung der Emitterkontakte
DE19520700B4 (de) Halbleiterbausteinanordnung
DE10310809B4 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
EP0427143B1 (de) Leistungshalbleitermodul
EP0841843B1 (de) Leistungsmodul zur Ansteuerung von Elektromotoren
DE102005036116B4 (de) Leistungshalbleitermodul
DE102006037118B3 (de) Halbleiterschaltmodul für Bordnetze mit mehreren Halbleiterchips, Verwendung eines solchen Halbleiterschaltmoduls und Verfahren zur Herstellung desselben
DE19755954B4 (de) Leiterrahmenstruktur, diese verwendende Halbleiterbaugruppe und Herstellungsverfahren hierfür
DE19700963C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leistungsmoduls mit einer aktive Halbleiterbauelemente und passive Halbleiterbauelemente aufweisenden Schaltungsanordnung
EP0277546A1 (de) Halbleiteranordnung mit mindestens einem Halbleiterkörper
DE102019112935B4 (de) Halbleitermodul
DE2542518B2 (de) Stromversorgungssystem fuer hochintegrierte halbleiterschaltungen
DE102006034679A1 (de) Halbleitermodul mit Leistungshalbleiterchip und passiven Bauelement sowie Verfahren zur Herstellung desselben
DE19900603A1 (de) Elektronisches Halbleitermodul
DE102011083223A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit integrierter Dickschichtleiterplatte
EP1318545A1 (de) Leistungshalbleiter-Submodul und Leistungshalbleiter-Modul
DE212021000169U1 (de) Halbleiterbauteil
DE212019000087U1 (de) Halbleitermodul
DE102004046806B4 (de) Leistungshalbleitermodul
DE102019112936A1 (de) Halbleitermodul
DE102019112934A1 (de) Halbleitermodul
EP0424647B1 (de) Leistungshalbleiterbauelement mit Trägerplatten
EP4141923A1 (de) Leistungshalbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines leistungshalbleiterbauteils
DE10333315B4 (de) Leistungshalbleitermodul
DE10143932B4 (de) Shunt-Widerstandanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right