EP4533539A1

EP4533539A1 - Halbbrückenmodul mit isolierten anschlussflächen zwischen zwei transistor-streifenabschnitten

Info

Publication number: EP4533539A1
Application number: EP23729665.2A
Authority: EP
Inventors: Alexander Kuschel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2023-05-23
Publication date: 2025-04-09
Also published as: DE102022205513A1; CN119301762A; JP7831733B2; JP2025518266A; KR20250019696A; WO2023232564A1; US20250391758A1

Abstract

Ein Halbbrückenmodul (M) hat einen Träger (T), der eine Leiterbahnschicht aufweist. Diese verfügt über einen ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA), einen zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) und einen Zwischenabschnitt (ZA), die sich jeweils entlang einer ersten Richtung (R1) erstrecken. Der Zwischenabschnitt (ZA) ist zwischen dem ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) und dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) angeordnet. In dem Zwischenabschnitt (ZA) erstrecken sich Verbindungsflächenabschnitte (VF) einer ersten Fläche (F1), die sich auch in dem ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) erstreckt. Hiervon isolierte Anschlussflächen (P) wechseln sich in der ersten Richtung (R1) mit diesen ab.

Description

Beschreibung

Halbbrückenmodul mit isolierten Anschlussflächen zwischen zwei

T ransistor-Streifenabschnitten

Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb weisen elektrische Maschinen auf, deren Wicklungen schaltbar bestromt werden. Um die erforderlichen Leistungen von häufig mehr als 100 kW erreichen zu können, werden hohe Ströme von häufig mehr als 100 Ampere und Betriebsspannungen von häufig mehr als 100 V, insbesondere von 800 V, verwendet. Zur geschalteten Bestromung der Wicklungen werden somit Leistungstransistoren verwendet, die Schaltflanken mit hohem Stromhub in kurzer Zeit erzeugen. Insbesondere um noch kürzere Schaltflanken bzw. höhere Stromanstiegsraten der Transistoren zu erreichen, werden extrem schnellschaltende Transistoren wie SiC-Transistoren verwendet. Um insbesondere derartige schnellschaltende Transistoren effektiv einsetzen zu können, ist eine sehr induktionsarme Verschaltung erforderlich, wobei auch Signallaufzeiten zur verlässlichen Schaltung zu berücksichtigen sind. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich Hochleistungstransistoren zu Halbbrücken auf induktionsarme Weise verschalten lassen.

Diese Aufgabe wird erfüllt durch das Halbbrückenmodul nach Anspruch 1 . Weitere Eigenschaften, Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.

Es wird vorgeschlagen, eine Leiterbahnschicht eines Trägers in zwei Streifenabschnitte und einen Zwischenabschnitt einzuteilen, der zwischen den Streifenabschnitten liegt. Die Abschnitte sind streifenförmig und erstrecken sich in der gleichen Richtung. Somit liegen die Streifen übereinander (senkrecht zur Längsrichtung der Streifen gesehen), wobei der Zwischenabschnitt zwischen den erstgenannten Streifenabschnitten liegt. Die beiden Streifenabschnitte zu beiden Seiten des Zwischenabschnitts sind für Transistoren vorgesehen, die dort etwa als Bare-Die (ungehäustes Halbleiterbauelement) aufgebracht werden können. Es wird eine geringe Gesamtinduktivität erreicht, indem sich im Zwischenabschnitt isolierte Anschlussflächen befinden, die auf Grund ihrer Nähe direkte und kurze Verbindungen in den ersten, oberen Streifenabschnitt hinein ermöglichen, und in dem zum anderen Leistungskontaktierungsfelder vorgesehen sein können, die sich in direkter Nähe zum unteren (zweiten) Streifenabschnitt befinden, so dass ein Kontaktierungspunkt auf den isolierten Anschlussflächen direkt neben einem Kontaktierungspunkt des zweiten Streifenabschnitts liegen kann. Dadurch ist eine Kontaktierungsmöglichkeit der isolierten Anschlussflächen und des unteren, zweiten Streifenabschnitts gegeben, die eine sehr geringe Fläche zwischen den Anbindungen der Anschlussflächen und des zweiten Streifenabschnitts gewährleisten, da diese direkt benachbart sind. Zum anderen ist gewährleistet, dass die Stromanbindung von den Anschlussflächen zum oberen, ersten Streifenabschnitt ebenso sehr kurz ausfallen kann, da die isolierten Anschlussflächen ebenso an dem ersten (oberen) Streifenabschnitt anstoßen bzw. an diesen angrenzen. Dadurch, dass die Anschlussflächen an beide Streifenabschnitte angrenzen, ergibt sich somit eine niederinduktive Verschaltung. Die ersten und zweiten Streifenabschnitte sind zu beiden Seiten der Anschlussflächen vorgesehen.

Eine erste Fläche erstreckt sich in dem (oberen) ersten Streifenabschnitt und umfasst ferner Verbindungsflächenabschnitte, die sich in den Zwischenabschnitt hinein erstrecken, vorzugsweise bis zum (unteren) zweiten Streifenabschnitt. Dies ermöglicht eine direkte niederinduktive Anbindung des Potentials der ersten Fläche an Kontaktpunkte in dem (unteren) zweiten Streifenabschnitt. Auf Grund der Verbindungsflächenabschnitte grenzt die erste Fläche an den (unteren) zweiten Streifenabschnitt an, so dass sehr kurze Verbindungen möglich sind. Die Begriffe unten und oben beziehen sich auf eine Draufsicht auf das Modul, wie es etwa in Fig. 1 dargestellt ist, in der die Längsrichtung des Trägers bzw. der Leiterbahnschicht von links nach rechts führt. Der Begriff Streifenabschnitt wird auch verkürzend als „Streifen“ verwendet. Die Streifen fluchten miteinander, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung (d.h. senkrecht zur Längsrichtung).

Im Zwischenabschnitt wechseln sich somit entlang des Verlaufs der Streifen (das heißt entlang einer ersten Richtung bzw. der Längsrichtung) die Verbindungsflächenabschnitte (insbesondere als Teil der ersten Fläche, die sich im ersten Streifen erstreckt) und die isolierten Anschlussflächen ab. Die erste Fläche, die sich über den ersten Streifenabschnitt und die Zwischenabschnitte erstreckt, und die isolierten Anschlussflächen grenzen an den (unteren) zweiten Streifenabschnitt an, sind jedoch von diesem vorzugsweise über einen Graben in der Leiterbahnschicht elektrisch getrennt. Für die Verbindungsflächenabschnitte (d.h. Teile der ersten Fläche) bedeutet dies eine sehr kurze Anbindungsmöglichkeit an den zweite (unteren) Streifenabschnitt, und für die isolierten Anschlussflächen bedeutet dies eine Kontaktierungsmöglichkeit, die sehr nahe an Kontaktierungsmöglichkeiten des zweiten (unteren) Streifenabschnitts liegen. Dadurch können Zuführungen zu diesen Kontaktstellen sehr nahe aneinander liegen. Aus der engen Führung der Zuführungen ergeben sich geringe Induktivitäten.

Schließlich ermöglichen die Verbindungsflächenabschnitte der ersten Fläche, die sich auch im (oberen) ersten Streifenabschnitt erstreckt, dass Kontaktierungsstellen für eine Zuführung, die im Wesentlichen in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenabschnitt liegt. Dadurch können die Kontaktierungspunkte für Zuführungen ungefähr gleichweit von Bauelementen wie Transistoren angeordnet werden, die sich in oder auf den Streifenabschnitten befinden. Es ergeben sich ungefähr die gleichen Signallaufzeiten zu den Transistoren der verschiedenen Streifenabschnitte. Dadurch erreicht eine Schaltflanke, die von Bauelementen auf oder in dem ersten Streifenabschnitt erzeugt werden, ungefähr zur gleichen Zeit die Kontaktierungsabschnitte auf den Verbindungsflächenabschnitten wie Schaltflanken, die in oder auf dem zweiten Streifenabschnitt entstehen. Asymmetrien bei der Ansteuerung werden dadurch vermieden, so dass keine Signallaufzeiten in einer Steuerung angepasst werden müssen. Vielmehr ergibt sich eine zeitliche Symmetrie für Bauelemente beider Streifen allein durch das Layout der Leiterbahnschicht. Die hier verwendeten Begriffe beziehen sich insbesondere auf die Darstellung der Figur 1 , die in der Figurenbeschreibung näher erörtert wird. Die hier beschriebenen Streifenabschnitte können insbesondere mit Transistoren bestückt werden, und werden daher auch als Transistor-Streifenabschnitte bezeichnet. Die hier beschriebene Leiterbahnschicht weist ein Layout auf, das eine erste Fläche, eine zweite Fläche und isolierte Anschlussflächen aufweist. Diese drei Elemente sind voneinander in der Leiterbahnschicht getrennt und sind insbesondere elektrisch getrennt durch Strukturen der Leiterbahnschicht. Die Flächen der Leiterbahnschicht sind somit vereinzelt; Strukturen der Leiterbahnschicht sehen die elektrische Trennung der Flächen vor. Die Trennung der Flächen kann durch Ätzen oder Fräsen oder andere strukturierende Formungsmaßnahmen vorgesehen werden.

Die Leiterbahnschicht ist ferner geometrisch in zwei Streifenabschnitte und einen dazwischenliegenden Zwischenabschnitt eingeteilt. Diese Einteilung in Abschnitte ist lediglich gedanklich bzw. funktionell, wohingegen die Flächen körperlich und insbesondere elektrisch in der Leiterbahnschicht voneinander getrennt sind. Eine Einteilung in Streifen muss nicht notwendigerweise eine elektrische Unterteilung bedeuten, schließt diese jedoch nicht aus. Die Streifenabschnitte und der Zwischenabschnitt sind direkt aneinandergereiht (in einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung). Die Abschnitte decken den Träger oder einen Leistungsbereich hiervon vorzugsweise vollständig ab. Insbesondere fluchten die Abschnitte in einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung. Wie auch die Flächen beziehen sich die Abschnitte auf die größte Seitenfläche des Trägers (d.h. in Draufsicht, nicht auch einen Querschnitt). Die Leiterbahnschicht ist insbesondere eine leitende Außenlage des Trägers. Die Streifenabschnitte reichen insbesondere jeweils von einer Außenkante der Leiterbahnschicht bis zu dem Zwischenabschnitt. Diese Außenkanten erstrecken sich entlang der ersten Richtung und insbesondere entlang der längsten Kante des Trägers. Die Streifenabschnitte und der Zwischenabschnitt reichen vorzugsweise von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite der Leiterbahnschicht, wobei diese Seiten senkrecht zu den Außenkanten sind. Bei einem rechteckigen Träger sind diese Seiten die kürzeren Seiten des Rechtecks und die Außenkanten sind die längeren Seiten des Rechtecks.

Die erste Fläche erstreckt sich über einen ersten Streifenabschnitt sowie über Verbindungsflächenabschnitte, die von dem ersten Streifenabschnitt in den Zwischenabschnitt hineinragen und insbesondere an den zweiten Streifenabschnitt angrenzen. Der Teil der ersten Fläche, die in ersten Streifenabschnitt liegt, und die Verbindungsflächenabschnitte sind elektrisch miteinander verbunden, vorzugsweise durch einteilige Ausbildung oder auch durch elektrische Verbindungselemente. Die erste Fläche ist von der zweiten Fläche (durch Strukturen der Leiterbahnschicht) elektrisch isoliert, da zwischen diesen die Leiterbahnschicht eine Lücke aufweist, die sich durch die gesamte Dicke der Leiterbahnschicht erstreckt. Diese Lücke bzw. der sich ergebende Graben erstreckt sich zwischen der zweiten Fläche und den Verbindungsflächenabschnitten.

Die isolierten Anschlussflächen sind einerseits umgeben von den Verbindungsflächenabschnitten der ersten Fläche (innerhalb des Zwischenabschnitts) sowie von (einem Teil) der ersten Fläche, die sich im ersten Streifenabschnitt erstreckt, und sind ferner umgeben von (Abschnitten der) zweiten Fläche. Die zweite Fläche kann eine Kante aufweisen, die sich im Wesentlichen entlang der ersten Richtung erstreckt (entlang der sich auch die Streifenabschnitte oder Zwischenabschnitte erstrecken). Die erste Fläche und die Anschlussflächen reichen (bis auf einen elektrisch trennenden Graben) an diese Kante heran. Eine hierzu parallele Kante kann einer Außenkante entsprechen.

Die Verbindungsflächenabschnitte und die isolierten Anschlussflächen reichen bis an die zweite Fläche heran. Die Verbindungsflächenabschnitte und die isolierten Anschlussflächen sind jedoch durch Strukturen in der Leiterbahnschicht elektrisch isoliert von der zweiten Fläche. Zwischen der ersten Fläche, der zweiten Fläche und den Anschlussflächen weist die Leiterbahnschicht isolierende Strukturen auf, die sich durch die gesamte Dicke der Leiterbahnschicht hindurchstrecken. Die Strukturen sind vorzugsweise Ausnehmungen, etwa Lücken oder Gräben. Der sich ergebende Abstand zwischen diesen Flächen kann einer Mindestkriechstrecke entsprechen, um so zu gewährleisten, dass die Flächen ausreichend voneinander isoliert sind.

Die erste Fläche, die zweite Fläche und die Anschlussflächen erstrecken sich in derselben Leiterbahnschicht. Die Leiterbahnschicht ist somit lediglich strukturiert durch den Graben, der die zweite Fläche von der ersten Fläche und den Anschlussflächen trennt, und den Graben, der die isolierten Anschlussflächen von der ersten Fläche trennt. Insbesondere können sich entlang der ersten Richtung die Anschlussflächen und die Verbindungsflächenabschnitte mehrmals aufeinanderfolgend wiederholen, um so eine im Hinblick auf Laufzeiten symmetrische Anbindung zu ermöglichen. Dies gewährleistet insbesondere, dass Bauelemente auf der ersten Fläche und dass Bauelemente auf der zweiten Fläche in elektrischer Hinsicht gleichartig kontaktiert sind (das heißt im Hinblick auf Induktivitätsbelag der Anbindung und im Hinblick auf Laufzeit sowie auf den Widerstand der Anbindung).

Eine Seite der Leiterbahnschicht bildet vorzugsweise eine Außenseite des Trägers. Mit anderen Worten ist die Leiterbahnschicht vorzugsweise keine Zwischenschicht eines mehrlagigen Trägers, sondern bildet die Ober- oder Unterseite des Trägers. Der Träger weist ferner eine Isolatorschicht auf, auf dem die Leiterbahnschicht aufgebracht ist. Die Leiterbahnschicht ist insbesondere eine Metallschicht, etwa eine Schicht aus Kupfer oder einem Kupfermaterial oder aus Aluminium oder einem Aluminiummaterial. Der Isolator kann ein Kunststoff, ein Kunststoff-Verbundstoff oder vorzugsweise ein Keramikisolator sein. Der Träger kann beispielsweise als Leiterplatte ausgebildet sein, etwa als gedruckte Leiterplatte, als DCB-Leiterplatte oder als IMS-Leiterplatte. Der T räger kann einlagig ausgebildet sein, wobei die Lage von der Leiterbahnschicht gebildet wird, oder kann mehrlagig gebildet sein, wobei eine der beiden Lagen von der Leiterbahnschicht gebildet wird. Es können auch innerhalb des Trägers weitere leitende Lagen vorgesehen sein, wobei die Leiterbahnschicht die Außenschicht des Trägers ist. Die Außenschicht kann mit einem isolierenden Überzug versehen sein. An Kontaktstellen für Zuleitungen oder an Bereichen, auf denen ein Bauelement zu befestigen ist, ist der Überzug entfernt.

Die Leiterbahnschicht ist strukturiert ausgebildet, das heißt bildet Leiterbahnstrukturen aus. Diese Leiterbahnstrukturen umfassen die erste Fläche, die zweite Fläche und/oder die isolierten Anschlussflächen, wie sie hierin beschrieben sind. Insbesondere erstreckt sich die Leiterbahnschicht in einer Ebene. Bei einer einlagigen Ausbildung des Trägers kann auf der Seite, die der Leiterbahnschicht abgewandt ist, der Träger mit einem Kühlkörper verbunden sein. Es kann eine Isolationsschicht des Trägers mit dem Kühlkörper verbunden sein, öder es kann eine leitende Schicht des Trägers mit dem Kühlkörper verbunden sein, die auf der entgegengesetzten Seite die Leiterbahnschicht vorgesehen ist. Das Halbbrückenmodul kann bestückt oder unbestückt vorgesehen sein.

Der Träger wird insbesondere innerhalb eines Halbbrückenmoduls verwendet. Ein (bestücktes) Halbbrückenmodul weist mehrere parallel zueinander geschaltete Highside-Transistoren und mehrere parallel geschaltete Lowside-Transistoren auf. Die Highside-Transistoren sind seriell mit den Lowside-Transistoren verbunden über einen Verbindungspunkt. Der Verbindungspunkt kann als Phasenanschluss oder Lastanschluss dienen, während die beiden Enden dieser Reihenschaltung mit einer Versorgungsspannung, das heißt mit zwei Versorgungspotentialen, verbunden werden kann. Die Highside-Transistoren können unter Verwendung der vorliegenden Ausgestaltung im zweiten Streifenabschnitt (bzw. auf der zweiten Fläche) platziert werden, während die Lowside-Transistoren auf dem ersten Streifenabschnitt (bzw. auf der ersten Fläche, vorzugsweise im ersten Streifenabschnitt) angeordnet werden können. Da sich die genannten beiden Streifenabschnitte zur Platzierung von Transistoren eignen, werden die Streifen auch als Transistorstreifen bezeichnet.

Der Träger kann eine Rechteckform aufweisen, wobei die lange Seite der ersten Richtung entspricht, entlang der sich auch die Streifenabschnitte erstrecken. Quer hierzu sind der erste Streifenabschnitt, der Zwischenabschnitt und der zweite Streifenabschnitt aneinandergereiht. Der Träger kann ferner einen Leistungsabschnitt aufweisen, auf dem sich die Streifenabschnitt und der Zwischenabschnitt befinden, und kann ferner mindestens einen weiteren Abschnitt aufweisen, etwa für Anschlusstechnik, Filter, Steuerung und ähnliches. Vorzugsweise schließt jedoch der Träger mit Kanten der beiden Streifenabschnitte ab. Die Streifenabschnitte sind entgegengesetzt zueinander angeordnet, wobei hierzu senkrechte Kanten die Streifenabschnitte und den Zwischenabschnitt in Längsrichtung abschließen. Die erste Richtung erstreckt sich vorzugsweise entlang der längeren Kante der Rechteckform des Trägers, kann sich jedoch auch entlang der kürzeren Kante der Rechteckform des Trägers erstrecken.

Es wird somit ein Halbbrückenmodul vorgeschlagen, das einen Träger aufweist, welcher über eine Leiterbahnschicht verfügt. Der Träger ist insbesondere auf eine Isolatorschicht aufgebracht und verfügt über eine unbedeckte Oberfläche (Oberseite), die der Seite der Leiterbahnschicht (Unterseite) entgegengesetzt ist, die an die Isolatorschicht angrenzt. Die Leiterbahnschicht verfügt über drei Abschnitte in Form von Streifen. Diese Streifen erstrecken sich jeweils entlang einer ersten Richtung. Die Streifen erstrecken sich parallel zueinander in dieser Richtung. Die Leiterbahnschicht verfügt über einen ersten Transistor-Streifenabschnitt, eine zweiten Transistor-Streifenabschnitt und einen Zwischenabschnitt (der auch als Streifen-Zwischenabschnitt bezeichnet werden kann, da er wie die anderen beiden Streifenabschnitte Streifenform hat). Die Form der Streifenabschnitte ist insbesondere die Form eines Rechtecks, wobei die Länge jedes Rechtecks der Länge der Leiterbahnschicht entspricht, die Summe der Breiten der Streifenabschnitte und des Zwischenabschnitts zusammen die Breite der Leiterbahnschicht ergeben.

Die Leiterbahnschicht ist strukturiert und ist gemäß einem Layout wie vorangehend erwähnt ausgebildet. Der Zwischenabschnitt befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt. Es gibt sich somit quer zur ersten Richtung, das heißt entlang der Breite der Leiterbahnschicht, eine Reihung: erster Transistor-Streifenabschnitt, Zwischenabschnitt und zweiter Transistor-Streifenabschnitt. Diese Abschnitte beziehen sich insbesondere auf eine Ebene, in der sich die Leiterbahnschicht erstreckt. Die Streifen erstrecken sich somit in der gleichen Fläche bzw. in der gleichen Ebene. Die Streifenabschnitte und der Zwischenabschnitt füllen die Leiterbahnschicht vorzugsweise größtenteils oder vollständig aus. Die Streifenabschnitte und der Zwischenabschnitt sind funktionelle Unterteilungen der Leiterbahnschicht und sind nicht notwendigerweise auch elektrische Unterteilungen. Insbesondere besteht eine erste Fläche, die sich sowohl im ersten Streifenabschnitt als auch im Zwischenabschnitt erstreckt, wobei es keine elektrische Unterteilung zwischen den Flächenteilbereichen gibt, die sich im Zwischenabschnitt erstrecken, und Flächenteilbereiche, die sich im ersten Streifenabschnitt erstrecken.

In dem Zwischenabschnitt erstrecken sich Verbindungsflächenabschnitte einer ersten Fläche. Diese erste Fläche erstreckt sich auch in dem ersten Transistor-Streifenabschnitt. Die Verbindungsflächenabschnitte sind elektrisch verbunden mit der Fläche, die sich im ersten Streifenabschnitt erstreckt. Vorzugsweise ist der erste Streifenabschnitt im Wesentlichen vollständig oder zumindest größtenteils von der ersten Fläche ausgefüllt, wobei in dem Zwischenabschnitt nur Teilbereiche des Zwischenabschnitts von der ersten Fläche abgedeckt sind (und die Verbindungsflächenabschnitte bilden).

Im Zwischenabschnitt befinden sich ferner isolierte Anschlussflächen. Diese füllen ebenso wie die Teilbereiche des Zwischenabschnitts aus. Diese Teilbereiche überlappen sich jedoch nicht mit den Verbindungsflächenabschnitten.

Insbesondere sind die Verbindungsflächenabschnitte elektrisch getrennt von den Anschlussflächen. Die elektrische Trennung bzw. Isolierung zwischen Anschlussflächen und Verbindungsflächenabschnitte bezieht sich auf die Leiterbahnschicht, die zur elektrischen Trennung trennende Strukturen in der Leiterbahnschicht haben kann. Mit anderen Worten sind die Anschlussflächen isoliert von den Verbindungsflächenabschnitten dadurch, dass die Fläche der Leiterbahnschicht, die die Anschlussflächen darstellt, in der Leiterbahnschicht getrennt ist von den Verbindungsflächenabschnitten. Dies bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dass diese beiden Flächen außerhalb der Leiterbahnschicht miteinander elektrisch verbunden sein können, etwa indirekt über ein Bauelement oder ähnliches. Die Anschlussflächen sind daher von den Verbindungsflächenabschnitten dahingehend isoliert, als dass die Leiterbahnschicht selbst keine Verbindung herstellt zwischen diesen beiden Flächen bzw. Flächenabschnitten. Die Isolation der Anschlussflächen gegenüber den Verbindungsflächenabschnitten wird erzeugt durch körperliche Abtrennung in der Leiterbahnschicht, etwa indem ein Graben zwischen den Anschlussflächen und den Verbindungsflächenabschnitten vorgesehen ist. In gleicher Weise kann eine zweite Fläche (derselben Leiterbahnschicht) in den zweiten Streifenabschnitt sowohl von den Verbindungsflächenabschnitten als auch von den Anschlussflächen getrennt sein.

In dem Zwischenabschnitt wechseln sich die isolierten Anschlussflächen und die Verbindungsflächenabschnitte entlang der ersten Richtung ab. Die erste Richtung verläuft entlang der Längsrichtung der Streifenabschnitte bzw. der Längsrichtung der Leiterbahnschicht bzw. des Trägers oder auch des Zwischenabschnitts. Diese erste Richtung ist senkrecht zu einer zweiten Richtung. Die erste und die zweite Richtung sind Richtungen, in denen sich die Leiterbahnschicht flächig erstreckt. Beide Richtungen sind senkrecht zur Erstreckung der Dicke der Leiterbahnschicht.

Entlang der zweiten Richtung reihen sich der erste Streifenabschnitt, der Zwischenabschnitt und der zweite Streifenabschnitt aneinander. Mit anderen Worten reihen sich in der zweiten Richtung der Bereich der ersten Fläche, die im ersten Streifenabschnitt liegt, die sich in erster Richtung abwechselnden Verbindungsflächenabschnitte und Anschlussflächen sowie, als drittes, die zweite Fläche bzw. der zweite Streifenabschnitt aneinander. Da sich die Verbindungsflächenabschnitte und die Anschlussflächen in der ersten Richtung (und innerhalb des Zwischenabschnitts) abwechseln, ergibt sich insbesondere, dass sich einer ersten Längsposition der erste Streifenabschnitt, die Verbindungsflächenabschnitte und der zweite Streifenabschnitt aneinanderreihen, während sich in einer zweiten Längsposition der erste Streifenabschnitt, die Anschlussflächen und der zweite Streifenabschnitt aneinanderreihen. Es kann in einem ersten Schnitt senkrecht zur ersten Richtung die erste Fläche (einschließlich der Verbindungsflächenabschnitte) an die zweite Fläche angrenzen, während in einem zweiten Schnitt senkrecht zur ersten Richtung die erste Fläche, die Anschlussflächen und die zweite Fläche aneinandergereiht sind. Der erste und der zweite Schnitt sind in der ersten Richtung (d.h. der Längsrichtung) an unterschiedlichen Positionen.

Vorzugsweise grenzen die Verbindungsflächenabschnitte an den zweiten Transistor-Streifenabschnitt an. Eine zweite Fläche der Leiterbahnschicht, die sich größtenteils oder im Wesentlichen vollständig in den zweiten Streifenabschnitt erstreckt, ist von den Verbindungsflächenabschnitten (die der ersten Fläche angehören) elektrisch isoliert. Die Anschlussflächen grenzen vorzugsweise ebenso an den ersten Transistor-Streifenabschnitt an, sind jedoch vorzugsweise von der ersten Fläche, die sich (unter anderem) in dem ersten Streifenabschnitt erstreckt, elektrisch getrennt. Die Anschlussflächen sind innerhalb der Leiterbahnschicht von den Verbindungsflächenabschnitten elektrisch getrennt. Die hier erwähnten Flächen sind insbesondere leitende Oberflächen der leitenden Lage, die von der Leiterbahnschicht gebildet wird. Die Abschnitte beziehen sich auf geometrische Einteilungen der Leiterbahnschicht und sind nicht notwendigerweise als elektrisch getrennte Teilbereiche der Leiterbahnschicht zu verstehen. Während sich die ersten Fläche im ersten Streifenabschnitt und (als Verbindungsflächenabschnitte) im Zwischenabschnitt erstreckt (und somit eine Verbindung zwischen Flächenbereichen unterschiedlicher Streifen besteht) erstreckt sich die zweite Fläche im zweiten Streifenabschnitt, so dass die Fläche im zweiten Streifenabschnitt vom Zwischenabschnitt und vom ersten Streifenabschnitt innerhalb der Leiterbahnschicht getrennt ist. Flächen innerhalb des ersten Streifenabschnitts und Flächen im Zwischenabschnitt sind getrennt von der Fläche im zweiten Streifenabschnitt vorgesehen. Die Trennung wird durch trennende Strukturen in der Leiterbahnschicht vorgesehen.

Die Verbindungsflächenabschnitte bzw. die erste Fläche und/oder die Anschlussflächen grenzen an den zweiten Transistor-Streifenabschnitt an, ohne jedoch elektrisch (mittels der Leiterbahnschicht) mit der zweiten Fläche verbunden zu sein, die sich in dem zweiten Streifenabschnitt befindet. Die Anschlussflächen grenzen insbesondere an den zweiten Streifenabschnitt an, ohne jedoch mit der darin befindlichen zweiten Fläche elektrisch (mittels der Leiterbahnschicht) verbunden zu sein. Die Anschlussflächen sind vorzugsweise elektrisch durch die Leiterbahnschicht getrennt von der ersten Fläche vorgesehen, insbesondere von dem Teil der ersten Fläche, die sich in dem ersten Streifenabschnitt befindet, sowie von den Verbindungsflächenabschnitten. Die Leiterbahnschicht kann dadurch trennend wirken, indem sie in Leiterbahnen bzw. Pads strukturiert ist bzw. trennende Strukturen wie Ausnehmungen zwischen den zu trennenden Flächen aufweist. Die Leiterbahnschicht wirkt insbesondere dadurch isolierend, indem sie Gräben bzw. Ausnehmungen aufweist, die sich durch die gesamte Dicke der Leiterbahnschicht hindurch erstrecken. Diese Gräben bzw. Lücken oder Ausnehmungen sehen eine körperliche Trennung zwischen Flächen, Flächenabschnitten oder Flächenteilbereichen der Leiterbahnschicht vor. Der Träger umfasst jedoch mindestens eine Isolationsschicht, auf der die Leiterbahnschicht befestigt ist, so dass trotz körperlicher Trennung in der Leiterbahnschicht eine mechanische Verbindung besteht (die jedoch elektrisch isoliert).

Die Verbindungsflächenabschnitte verbreitern sich vorzugsweise zum zweiten Transistor-Streifenabschnitt hin. Mit anderen Worten verbreitern sich die Anteile der ersten Fläche, die die Verbindungsflächenabschnitte darstellen, zum zweiten Transistor-Streifenabschnitt hin. Die Verbreiterung findet somit entlang der zweiten Richtung bzw. senkrecht zur ersten Richtung statt, insbesondere in der Ebene der Leiterbahnschicht. Alternativ oder in Kombination hierzu verjüngen sich die Anschlussflächen zum zweiten Transistor-Streifenabschnitt hin. Als Verjüngung wird hierbei eine abnehmende Breite bezeichnet. Auch diese Verjüngung bzw. abnehmende Breite bezieht sich auf den Verlauf entlang der zweiten Richtung. Das Verbreitern bzw. Verjüngen bezieht sich auf die Abmessung der betreffenden Flächen bzw. Abschnitte in Längsrichtung, das heißt entlang der ersten Richtung. Alternativ kann die Breite der Verbindungsflächenabschnitte vom ersten zum zweiten Streifenabschnitt hin gleichbleiben oder sich auch verringern. In gleicher Weise können sich die Anschlussflächen vom ersten zum zweiten Streifenabschnitt hin verbreitern, oder die Breite bleibt gleich. Als Breite wird auch hier die Abmessung in Längsrichtung (= erste Richtung) betrachtet. Als alternative Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass die Anschlussflächen an der Stelle, an der diese an den ersten Streifenabschnitt angrenzen eine größere Breite haben als an der Stelle bzw. Kante, an der diese an die zweite Fläche bzw. den zweiten Streifenabschnitt angrenzen. Zwischen diesen Stellen kann der Verlauf auch unstetig sein bzw. eine Verjüngung und eine Verbreiterung vorsehen. Zudem ist die Breite der Verbindungsflächenabschnitte an der Stelle, an der diese an den ersten Streifenabschnitt angrenzen vorzugsweise kleiner als an der Kante, mit der die Verbindungsflächenabschnitte an den zweiten Streifenabschnitt bzw. an die zweite Fläche angrenzen. Die Dicke der Leiterbahnschicht ist (abgesehen von den Stellen, an denen diese Ausnehmungen hat) vorzugsweise konstant.

Die Anschlussflächen können in einem Bereich, der an den ersten Streifenabschnitt angrenzt, mehrere Verbindungsstellen aufweisen. Von jeder Verbindungsstelle kann sich mindestens ein Verbinder in den ersten Streifenabschnitt hinein erstrecken, vorzugsweise zu Montageflächen für Bauelemente oder zu den Bauelementen selbst. Ferner können die Anschlussflächen Anbindungsstellen aufweisen, insbesondere mit einem Anschlusselement eingerichtet zur Kontaktierung eines Versorgungspotentials. Zudem können die Verbindungsflächenabschnitte in einem Bereich der Verbindungsflächenabschnitte, der an den zweiten Streifenabschnitt angrenzen, mehrere Verbindungsstellen aufweisen. Von jeder Verbindungsstelle kann sich mindestens ein Verbinder in den zweiten Streifenabschnitt hinein erstrecken, insbesondere zu Montageflächen für Bauelemente oder zu einem Bauelement selbst. Erstrecken sich von einer Verbindungsstelle mehrere Verbinder, so können diese mit mehreren Bauelementen in einem der Streifenabschnitte verbunden sein bzw. zu mehreren Montageflächen in dem betreffenden Streifenabschnitt führen. Zudem können mehrere Verbinder, die sich von der gleichen Verbindungsstelle weg erstrecken, mit dem selben Bauelement in einem der Streifenabschnitte verbunden sein oder zu der gleichen Montagefläche führen, um so die Stromtragfähigkeit zu erhöhen. Von mindestens einer Anschlussfläche und/oder von mindestens einem Verbindungsflächenabschnitt können sich mehrere Verbindergruppen weg erstrecken, wobei jeder Gruppe mehrere Verbinder aufweist, die zur Anbindung des selben Bauelements vorgesehen sind oder die sich zur selben Montagefläche hin erstrecken.

Die erste Fläche und/oder die zweite Fläche sind vorzugsweise jeweils durchgehende Flächen. Insbesondere ist der Teilbereich der ersten Fläche, der sich in dem ersten Streifenabschnitt erstreckt, zusammen mit den Verbindungsflächenabschnitten eine durchgehende Fläche (oder zumindest direkt elektrisch verbunden). Dieser Teilbereich der ersten Fläche, der sich in dem ersten Streifenabschnitt erstreckt, ist insbesondere als durchgehender Streifen ausgebildet, insbesondere als Streifen, der entlang der ersten Richtung (und auch entlang der zweiten Richtung) durchgehend ist.

Die Verbindungsflächenabschnitte, die auch zur ersten Fläche zählen, sind in der ersten Richtung nicht durchgehend, sondern wechseln sich mit den Anschlussflächen ab. Von dem Teilbereich der ersten Fläche, der sich in dem ersten Streifenabschnitt erstreckt, das heißt von dem durchgehenden Streifen aus, erstrecken sich die Verbindungsflächenabschnitte zu dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt hin. Die Verbindungsflächenabschnitte erstrecken sich insbesondere bis zur zweiten Fläche hin. Die Verbindungsflächenabschnitte haben somit eine Kante (die sich entlang der ersten Richtung erstrecken kann), die der zweiten Fläche bzw. dem zweiten Streifenabschnitt gegenüberliegt. Es befindet sich insbesondere in der Leiterbahnschicht ein Graben (oder eine andere trennende Struktur) zwischen der Kante der Verbindungsflächenabschnitte, die zur zweiten Fläche bzw. zum zweiten Streifenabschnitt hinweisen, und dem zweiten Streifenabschnitt bzw. der zweiten Fläche selbst. Die zweite Fläche kann eine Kante aufweisen, die der Kante der Verbindungsflächenabschnitte gegenüberliegt. Auch die Kanten der Anschlussflächen, die auf der Seite der zweiten Fläche bzw. des zweiten Streifenabschnitts vorgesehen sind, verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen entlang der ersten Richtung. Die durchgehende Ausbildung der Verbindungsflächenabschnitte und des Teilbereichs der ersten Fläche, der sich in den ersten Streifenabschnitt erstreckt, ermöglicht eine besonders einfache elektrische Anbindung, etwa von Bauelementen im ersten Streifenabschnitt mit Kontaktierungs- oder Verbindungselementen in den Verbindungsflächenabschnitten.

In dem zweiten Streifenabschnitt ist eine zweite Fläche vorgesehen. Diese ist leitend ausgebildet, etwa aus einem Kupfermaterial, einem Aluminiummaterial oder einem anderen elektrisch leitenden Material. Die zweite Fläche ist als eine in der ersten Richtung durchgängige Fläche ausgebildet. Die zweite Fläche ist von der ersten Fläche, das heißt insbesondere von den Verbindungsflächenabschnitten, sowie von den Anschlussflächen isoliert (mittels trennender Strukturen in der Leiterbahnschicht). Vorzugsweise befindet sich zwischen der zweiten Fläche einerseits und den Verbindungsflächenabschnitten der ersten Fläche und den Anschlussflächen andererseits ein Graben, der sich vorzugsweise durch die gesamte Dicke der Leiterbahnschicht hindurch erstreckt. Die zweite Fläche kann Montageflächen für Transistoren aufweisen. Die Transistoren bzw. die zugehörigen Montageflächen sind vorzugsweise entlang der ersten Richtung aufgereiht. Die Transistoren können sich entlang einer oder entlang mehrerer Reihen entlang der ersten Richtung erstrecken. Diese Reihen erstrecken sich entlang der ersten Richtung. Es ergeben sich Montageflächen, die senkrecht zur ersten Richtung zueinander versetzt sein können, insbesondere periodisch oder alternierend. Dies ergibt sich insbesondere dann, wenn die Montageflächen in mehreren Reihen (parallelen Reihen) entlang der ersten Richtung angeordnet sind. Die Montageflächen sind somit in der zweiten Fläche entlang der ersten Richtung aneinandergereiht, insbesondere entlang einer oder mehrerer Reihen. Die Reihen erstrecken sich entlang der ersten Richtung. Ausführungsformen des Halbbrückenmoduls mit Montageflächen sind insbesondere unbestückte Halbbrückenmodule, bei denen jedoch bereits die Anordnung der Montageflächen auf der zweiten Fläche geringe Abstände zu den Anschlussflächen und den Verbindungsflächenabschnitten garantieren, wodurch sich ein niederinduktives Layout ergibt. Die Montageflächen sind insbesondere zur Bestückung mit einem SMD-Bauelement wie einem Transistor eingerichtet.

Die erste Fläche weist im ersten Streifenabschnitt vorzugsweise ebenso Montageflächen auf. Diese sind wie die vorangehend genannten Montageflächen für Transistoren geeignet, das heißt ausgebildet für eine SMD-Montage eines Bare-Die-Transistors oder zum Bestücken von Transistoren basierend auf einer anderen Verbindungstechnik. Die Montageflächen sind entlang der ersten Richtung aneinandergereiht. Wie auch die vorangehend genannten Montageflächen sind diese entlang der ersten Richtung mit einem Abstand aneinandergereiht und fügen sich nicht unmittelbar aneinander an. Die Montageflächen können in einer oder in mehreren Reihen angeordnet sein, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken. Mit anderen Worten können die Montageflächen in verschiedenen Höhen, bezogen auf eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung, vorgesehen sein, d.h. können abwechselnd unterschiedliche Abstände zu einer Mittenlinie entlang der ersten Richtung aufweisen. Ein Halbbrückenmodul mit derartigen Montageflächen ist insbesondere unbestückt. Die Montageflächen sind für Hochstromanwendungen ausgebildet, d.h. für Dauerströme von mindestens 10 A oder mindestens 100 A. Dies gilt bei bestückten Modulen auch für die Transistoren.

Durch die Verbindungsflächenabschnitte der ersten Fläche, die sich von dem ersten Streifenabschnitt zum zweiten Streifenabschnitt hin erstrecken (und sich somit im Zwischenabschnitt erstrecken) ergeben sich sehr niederohmige Verbindungen, die kostengünstig hergestellt werden können. Ferner ergeben sich durch die vorangehend erwähnte Anordnung der Montageflächen im ersten Streifenabschnitt automatisch kurze Verbindungsstrecken zu den Anschlussflächen (die sich im Zwischenabschnitt befinden), wodurch eine Anbindung mit der ersten Fläche bzw. mit Komponenten oder Anschlusselementen auf den Anschlussflächen niederinduktiv realisieren lassen.

Auf der ersten Fläche, auf den Anschlussflächen und im zweiten Streifenabschnitt (d.h. auf der zweiten Fläche) ist vorzugsweise jeweils eine Gruppe von Anschlusselementen vorgesehen. Die Gruppe von Anschlusselementen auf der ersten Fläche befindet sich vorzugsweise im ersten Streifenabschnitt und somit entlang des Streifens der ersten Fläche, der sich in der ersten Richtung durchgehend erstreckt. Jede Gruppe von Anschlusselementen weist vorzugsweise mehrere Anschlusselemente auf, die entlang der ersten Richtung (mit Abstand) aneinandergereiht sind. Es kann eine Gruppe auch mehrere Untergruppen von Anschlusselementen aufweisen, die jeweils entlang einer Reihe aneinandergereiht sind in Richtung der ersten Richtung, wobei die Reihen jedoch senkrecht zur ersten Richtung zueinander versetzt sind. Die Anschlusselemente können als Sinter-Pad, Kontaktfläche, Löt-Pad, Anschweißfläche, Anschluss-Pin, Anschlussblechstück oder Befestigungsloch ausgebildet sein. Die Anschlusselemente weisen insbesondere flächige Abschnitte auf, die sich auf der Leiterbahnfläche erstrecken, so dass sich eine flächige Verbindung zu der Leiterbahnschicht ergibt. Es können Anschluss-Pins vorgesehen sein, die beispielsweise in die Leiterbahnfläche eingepresst sind, oder die auf dieser befestigt sind (beispielsweise durch Schweißen, etwa Reibschweißen, oder Löten oder Sintern oder ähnliches). Die Anschlusselemente sind elektrisch leitend. Vorzugsweise wird ein eine Zuleitung verwendet, insbesondere ein Anschlussblechstück, wobei die Zuleitung Endabschnitte aufweist, die flächig auf der Leiterbahnfläche befestigt sind. Für jede erste Fläche, für jede zweite Fläche, und für die Anschlussflächen sind vorzugsweise jeweils mehrere Endabschnitte oder Kontaktstellen hierfür vorgesehen, um so die Anbindung der Zuleitungen zu verteilen. Die Kontaktstellen, die dem selben Potential angehören, sind vorzugsweise entlang der ersten Richtung (beabstandet) aneinandergereiht. In einem Beispiel sind die Anschlusselemente als Befestigungsloch ausgebildet, etwa um mittels einer Schraub- oder Press Fit Pin-Verbindung oder Nut-Verbindung angeschlossen zu werden.

Als Gruppe von Anschlusselementen werden vorzugsweise Elemente bezeichnet, die über die Leiterbahnschicht elektrisch miteinander verbunden sind, und die sich insbesondere entlang der ersten Richtung aneinanderreihen bzw. in dieser Richtung erstrecken. Ist der zweite Streifenabschnitt bzw. die zweite Fläche für ein positives Gleichspannungsversorgungs-Potential vorgesehen, und sind die Anschlussflächen für ein negatives Gleichspannungsversorgungs-Potential vorgesehen, dann ergibt sich allein durch die Nähe der betreffenden Anschlusselemente eine geringe Induktivität. Insbesondere können die Anschlusselemente der ersten Fläche einem Phasenpotential zugeordnet sein, wobei sich dann auf der einen Seite an der ersten Fläche Anschlussflächen für die Phase ergeben, und auf der anderen Seite Anschlusselemente auf dem zweiten Streifenabschnitt und auf den Anschlussflächen, die Gleichspannungsversorgungs-Potentialen zugeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich eine Kopplung eines getakteten Signals an dem Phasenpotential mit den Potentialen einer Versorgungsspannung unterbinden oder reduzieren. Die Anschlusselemente des Phasenpotentials sind vorzugsweise außerhalb eines Bereichs, der sich von den Anschlusselementen des ersten Versorgungspotentials zu den Anschlusselementen des zweiten Versorgungspotentials erstreckt.

Ein Halbleitermodul mit Anschlussflächen ist vorzugsweise unbestückt. Durch die Anordnung der Anschlussflächen ergibt sich jedoch wie erwähnt eine niederinduktive Anbindungsmöglichkeit sowie allgemein ein niederinduktives Layout.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Gruppe von Anschlusselementen, die sich auf der ersten Fläche befindet, im Zwischenabschnitt vorgesehen ist. Mit anderen Worten befindet sich bei diesen Ausführungsformen die Gruppe von Anschlusselementen, die sich auf der ersten Fläche befindet, auf den Verbindungsflächenabschnitten. Dadurch ergibt sich für diese Anschlusselemente ein Strompfad zu den Montageflächen auf der ersten Fläche, der etwa genauso lang ist wie der Strompfad, der zu den Montageflächen (für Transistoren) auf der zweiten Fläche ist. Auf Grund dieser Symmetrie ergeben sich verbesserte

Signaleigenschaften, insbesondere bei Flanken mit hoher Anstiegsgeschwindigkeit und auch bezogen auf den Widerstand der Anbindung der Montageflächen/Transistoren. Eine Ausführungsform sieht vor, dass sich die Gruppe von Anschlusselementen, die sich auf der ersten Fläche befinden, in der Mitte zwischen einer Reihe von Montageflächen im ersten Streifenabschnitt und eine Reihe von Montageflächen im zweiten Streifenabschnitt befinden. Die Abweichung von dieser Mitte beträgt vorzugsweise nicht mehr als 20, 15, 10 oder 5 mm.

Von den Anschlussflächen gehen vorzugsweise erste Verbinder aus. Diese erstrecken sich insbesondere in den ersten Streifenabschnitt hinein. Die Verbinder befinden sich vorzugsweise auf der Oberseite des Trägers bzw. oberhalb der Leiterbahnschicht. Die Verbinder gehen von einem Bereich der Anschlussflächen aus, der dem ersten Streifenabschnitt zugewandt ist. Die Verbinder erstrecken sich in den ersten Streifenabschnitt hinein und können dort mit Kontaktflächen verbunden sein. Diese Kontaktflächen können Teile der ersten Fläche sein, können jedoch auch zur Anwendung von Bauelementen ausgebildet sein. Insbesondere ein Ende der Verbinder, das den Anschlussflächen entgegengesetzt ist, ist zur körperlichen Anbindung an eine Kontaktfläche eines Bauelements ausgebildet. Von einer Anschlussfläche kann ein erster Verbinder ausgehen und sich in den ersten Streifenabschnitt (bzw. über einen Halbraum darüber) hinein erstrecken, oder mehrere Verbinder sind mit derselben Anschlussfläche verbunden und erstrecken sich zu verschiedenen Stellen des ersten Streifenabschnitts. Dadurch können mehrere Elemente im Streifenabschnitt mit der gleichen Anschlussfläche verbunden werden.

Weitere Ausführungsformen sehen vor, dass das Halbbrückenmodul zweite Verbinder aufweist, die mit den Verbindungsflächenabschnitten verbunden sind. Die zweiten Verbinder erstrecken sich von diesen Verbindungsflächenabschnitten über den Träger in den zweiten Streifenabschnitt hinein. Hierbei erstrecken sich die zweiten Verbinder ausgehend von den Verbindungsflächenabschnitten in einem Halbraum oberhalb des Trägers bzw. der Leiterbahnschicht in den zweiten Streifenabschnitt hinein. Die zweiten Verbinder weisen Enden auf, die sich entgegengesetzt zu den Verbindungsflächenabschnitten befinden, und die eingerichtet sind, mit Elementen im zweiten Streifenabschnitt verbunden zu werden, etwa mit Kontaktstellen des Streifenabschnitts oder vorzugsweise mit Kontaktflächen, die zur Anbindung von Bauelementen im zweiten Streifenabschnitt ausgebildet sind, etwa Metallisierungsoberflächen von Bauelementen. Es können sich von einem Verbindungsflächenabschnitt mehrere zweite Verbinder weg erstrecken in den zweiten Streifenabschnitt hinein.

Die Verbinder sind insbesondere als Bondingdraht oder Bondingstreifen ausgebildet und können aus einem leitenden Material wie Kupfermaterial oder Aluminiummaterial gefertigt sein. Insbesondere sind die zweiten Verbinder in einem Bereich mit den Verbindungsflächenabschnitten verbunden, der an den zweiten Streifenabschnitt angrenzt. Die Verbinder können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein, insbesondere mit End-Kontaktelementen und einem Leiter, der diese End-Kontaktelemente miteinander verbindet. Die End-Kontaktelemente können beispielsweise als Pins, Schraubelemente oder Anschlussblechstücke oder auch aufgebondete Leiterenden ausgebildet sein.

Das Halbbrückenmodul kann als teilbestücktes, bestücktes oder unbestücktes Modul vorgesehen sein. Insbesondere kann das Halbbrückenmodul mit oberflächenmontierten Bauelementen bestückt sein, das heißt mit SMD-Bauelementen. Das Halbbrückenmodul kann als bestückten Halbbrückenmodul mit ersten und zweiten Transistoren bestückt sein. Die erste Fläche der Leiterbahnschicht, die sich in dem ersten Streifenabschnitt befindet, kann mit den ersten Transistoren bestückt sein. Mit anderen Worten sind die ersten Transistoren auf dem Flächenabschnitt der ersten Fläche vorgesehen, der sich in dem ersten Streifenabschnitt befindet, das heißt in dem Abschnitt, in dem dieser entlang der ersten Richtung durchgehend ist. Die zweite Fläche, die sich in dem zweiten Streifenabschnitt erstreckt, kann mit den zweiten Transistoren bestückt sein. Da bei unbestückten Halbbrückenmodulen diese Streifenabschnitte zum Bestücken von Transistoren vorgesehen sind, und bei bestückten Halbbrückenmodulen die Streifenabschnitte mit den Transistoren bestückt sind, können diese auch als erste und zweite Transistor-Streifenabschnitte bezeichnet werden. Neben der Bestückung mittels SMD-Technik ist auch eine Bestückung mit Durchstecktechnik bzw. mit Embedded-Technik möglich.

Die Transistoren weisen jeweils erste Leistungspfad-Kontaktflächen auf, die der Leiterbahn sich zugewandt sind. Die ersten Leistungspfad-Kontaktflächen sind mit der ersten Fläche verbunden. Diese Kontaktflächen sind Kontaktflächen des Transistors, und sind somit mit dem Ermitter, dem Kollektor, der Source oder dem Drain der Transistoren verbunden. Die Transistoren weisen ferner zweite Leistungspfad-Kontaktflächen auf, die den ersten Kontaktflächen abgewandt sind. Die zweiten Kontaktflächen sind bei montierten Transistoren somit von oben erreichbar und bilden insbesondere eine Fläche oberhalb der Leiterbahnschicht. Die ersten Kontaktflächen sind beim montierten Transistor jedoch nicht von oben erreichbar, da sie der Leiterbahnschicht zugewandt sind und somit von dem Transistor selbst abgedeckt sind.

Die zweiten Leistungspfad-Kontaktflächen sind ebenfalls Kontaktflächen, die mit einem Kollektor, einem Ermitter, einem Drain oder einer Source der Transistoren verbunden sind. Die ersten und die zweiten Kontaktflächen sind mit verschiedenen Elektroden des Transistors verbunden. Die ersten Kontaktflächen können somit mit dem Kollektor verbunden sein, während die zweiten Kontaktflächen mit dem Ermitter verbunden sind, oder umgekehrt. Die ersten Kontaktflächen können mit der Source des Transistors verbunden sein, während die zweiten mit dem Drain verbunden sind, oder umgekehrt.

Die Anbindung der zweiten Kontaktflächen ist über Verbinder vorgesehen, insbesondere über die hierin beschriebenen Verbinder. Die zweiten Kontaktflächen der ersten Transistoren, die auf der ersten Fläche vorgesehen sind, sind mit den Anschlussflächen (im Zwischenabschnitt der Leiterbahnschicht) verbunden. Die zweiten Kontaktflächen der zweiten Transistoren sind mit Verbindungsflächenabschnitten verbunden. Diese Verbindung ist direkt und führt insbesondere über erste und zweite Verbinder. Die Verbinder erstrecken sich über den Träger. Die ersten Verbinder, die die Anschlussflächen mit den Kontaktflächen der ersten Transistoren verbinden, erstrecken sich von den Anschlussflächen in den ersten Streifenabschnitt hinein, insbesondere auf die Kontaktflächen der ersten Transistoren. Die Verbinder, die mit den Verbindungsflächenabschnitten verbunden sind, erstrecken sich bis zu den Kontaktflächen der zweiten Transistoren, die sich in dem zweiten Streifenabschnitt verbinden. Die Verbinder erzeugen eine leitende Verbindung zwischen den Kontaktflächen der Transistoren und den Anschlussflächen bzw. den Verbindungsflächenabschnitten. Die Verbinder können unmittelbar an die Kontaktflächen angrenzen, oder es kann sich eine Verbindungsschicht zwischen den Kontaktflächen und den Verbindern befinden, etwa eine Sinterschicht, eine Lotvermittlungsschicht und/oder eine leitende Pufferschicht zur Verringerung von mechanischen Spannungen. Die vorangehend beschriebenen Kontaktflächen (= Metallisierungsflächen) sind Leistungspfad-Kontaktflächen.

Die Transistoren können ferner Signal-Kontaktflächen aufweisen, die hierin als solche bezeichnet sind. Vorzugsweise weist das Halbbrückenmodul in bestückter Form eine Halbbrücke auf, die von einem Lowside-Transistorelement und einem Highside-Transistorelement sowie einer inneren Verbindung zwischen den Transistorelementen gebildet wird. Jedes Transistorelement der Halbbrücke wird vorzugsweise gebildet von mehreren parallel geschalteten Transistoren. Durch die Parallelschaltung der Transistoren ergibt sich ein Vielfaches an Stromtragfähigkeit für das sich ergebende Transistorelement. Die innere Verbindung umfasst die erste Fläche oder zumindest Teilbereiche hiervon. Die innere Verbindung führt insbesondere über die Verbindungsflächenabschnitte. Die innere Verbindung kann ferner Verbinder aufweisen, insbesondere Verbinder, die sich von den Verbindungsflächenabschnitten in den zweiten Streifenabschnitt hinein erstrecken.

Ausführungsformen sehen vor, dass die innere Verbindung zwischen den Transistorelementen von den ersten Kontaktflächen der ersten Transistoren zu der ersten Fläche führt, insbesondere zu Abschnitten der ersten Fläche, die sich in dem ersten Streifenabschnitt erstrecken, wobei von dort aus die erste Fläche weitergeführt wird zu den Verbindungsflächenabschnitten. Die innere Verbindung wird von den Verbindungsflächenabschnitten (das heißt von der ersten Fläche) weitergeführt mittels Verbinder, die zu zweiten Kontaktflächen der zweiten Transistoren führen. Ausgehend von den ersten Transistoren bzw. von deren Kontaktflächen erstreckt sich somit ein Teil der inneren Verbindung entlang eines Flächenabschnitts der ersten Fläche, die sich in dem ersten Streifenabschnitt befindet, wobei die innere Verbindung von dort aus weitergeführt wird durch die Verbindungsflächenabschnitte, die ebenso der ersten Fläche angehören, und die sich im Zwischenabschnitt befinden.

Dadurch, dass die Verbindungsflächenabschnitte an die zweite Fläche bzw. an den zweiten Streifenabschnitt anstoßen, ergeben sich für die Verbinder, die die innere Verbindung von den Verbindungsflächenabschnitten zu den zweiten Transistoren weiterführen, nur kurze Distanzen. Die innere Verbindung kann ferner Verbindungselemente aufweisen, die sich auf den Kontaktflächen der Transistoren befinden, beispielsweise Lötschichten, Lotvermittlungsschichten, Sinterschichten und/oder leitende Pufferschichten zur Reduzierung der mechanischen Spannung. Obwohl sich die ersten Transistoren und die zweiten Transistoren auf Streifenabschnitten befinden, zwischen denen sich der Zwischenabschnitt befindet, ergibt sich durch die Verbindungsflächenabschnitte, die von dem ersten Streifenabschnitt zum zweiten Streifenabschnitt ragen, eine kurze und gut leitende Verbindung (als Teil der inneren Verbindung), die von der Leiterbahnschicht vorgesehen wird. Die beiden entgegengesetzten Enden der Halbbrücke sind vorzugsweise realisiert durch die Anschlussflächen einerseits und die zweite Fläche (im zweiten Streifenabschnitt) andererseits. Die Anschlussflächen und die zweite Fläche können jeweils Leistungskontaktierungsfelder (oder andere Anschlusselemente) aufweisen, etwa, um an diese eine Versorgungsgleichspannung anzulegen. Insbesondere bilden hierbei die Anschlussflächen einen Anschluss für ein negatives Versorgungspotential und die zweite Fläche bildet einen Anschluss für ein negatives Gleichspannungs-Versorgungspotential. Die Leistungskontaktierungsfelder, die auf den Anschlussflächen vorgesehen sind, können den negativen Anschluss für die Halbbrücke bilden. Die Leistungskontaktierungsfelder, die auf der zweiten Fläche vorgesehen sind, können den positiven Anschluss für die Halbbrücke bilden. Die Leistungskontaktierungsfelder, die auf der ersten Fläche vorgesehen sind, können den Phasenanschluss für die Halbbrücke bilden (und mit deren inneren Verbindung verbunden sein).

Die erste Fläche kann als Anschluss für den Verbindungspunkt bzw. für ein Phasenpotential oder Wechselstrompotential bilden. Insbesondere kann die erste Fläche als Lastanschluss dienen.

Die Transistoren können jeweils mindestens eine Signal-Kontaktfläche aufweisen. Die Signal-Kontaktflächen der ersten Transistoren sind vorzugsweise an einer Seite der Transistoren vorgesehen, die dem Zwischenabschnitt abgewandt ist, das heißt, die nach außen zu einer Längskante (bezogen auf die erste Richtung) hin gewandt ist. Die Signal-Kontaktflächen der zweiten Transistoren sind vorzugsweise an einer Seite der zweiten Transistoren vorgesehen, die dem Zwischenabschnitt abgewandt ist, das heißt, die einer zweiten Längskante zugewandt ist, die der ersten Längskante entgegengesetzt ist. Dadurch können die Signal-Kontaktflächen von außen auf kurzem Wege kontaktiert werden. Die Signal-Kontaktflächen sind insbesondere Steuersignal-Kontaktflächen, etwa Gate-Kontakte oder Basiskontakte. Ferner können die Signal-Kontaktflächen als Überwachungssignalanschlüsse dienen, etwa als Temperatursignalanschlüsse oder Strommessanschlüsse. Das Halbbrückenmodul kann ferner (in unbestückter, teilbestückter oder vollbestückter Form) eine Filterschaltung aufweisen. Insbesondere ist das Halbbrückenmodul mit einer Filterschaltung bestückt, die hochfrequente Signalkomponenten kurzschließt. Die Filterschaltung kann als Snubber-Filter ausgebildet sein. Die Filterschaltung kann in dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt angeordnet sein, insbesondere auf der zweiten Fläche. Ferner kann die Filterschaltung auf den Anschlussflächen angeordnet sein. Zudem kann eine Filterschaltung vorgesehen sein, die sowohl mindestens ein Bauelement auf der zweiten Fläche bzw. in dem zweiten Streifenabschnitt aufweist, als auch mindestens ein Bauelement auf den Anschlussflächen (oder den Verbindungsflächenabschnitten).

Das Halbbrückenmodul ist insbesondere ein Halbbrückenmodul eines Inverter-Moduls, wobei eine Inverter-Modul mehrere Halbbrückenmodule umfasst. Das Inverter-Modul kann als Fahrzeug-Traktionsinverter ausgebildet sein. Das Halbbrückenmodul ist insbesondere ein Hochvolt-Modul mit einer Nennspannung von mehr als 60 V oder von mindestens 200 V, 400 V, oder 800 V. Zudem kann eine fahrzeugseitige Ladeschaltung mit einem Leistungsfaktorkorrekturfilter vorgesehen sein, der mindestens eines der Halbbrückenmodule aufweist. Schließlich kann ein fahrzeugseitiger, getakteter Gleichspannungswandler vorgesehen sein, dessen Arbeitsschalter von dem Halbbrückenmodul vorgehen werden.

Die Figuren 1 , 2a-c sowie 3 dienen zur näheren Erläuterung von beispielhaften Ausführungsformen des Halbbrückenmoduls.

Die Figur 1 zeigt schematisch die Draufsicht auf ein Halbbrückenmodul M mit einem Träger T, auf dem sich eine Leiterbahnschicht befindet. Die Leiterbahnschicht ist in mehrere Flächen F1 , F2 strukturiert, das heißt in elektrischer Sicht unterteilt, und ist zur näheren Beschreibung im Folgenden in mehrere Abschnitte LA, ZA, HA geometrisch bzw. funktionell unterteilt. Die zur geometrischen Unterteilung der Leiterbahnschicht verwendeten Abschnitte sind ein erster Streifenabschnitt LA, ein zweiter Streifenabschnitt HA und ein Zwischenabschnitt, der sich zwischen den Streifenabschnitten befindet. Die Streifenabschnitte grenzen im dargestellten Beispiel unmittelbar an den Zwischenabschnitt an. Somit ist die gesamte dargestellte Oberfläche bzw. Leiterbahnschicht unterteilt in die beiden Streifenabschnitte und den Zwischenabschnitt mit den Bezugszeichen LA, HA und ZA. Der Zwischenabschnitt ZA hat ebenso Streifenform. Die Abschnitte fluchten senkrecht zur ersten Richtung R1 miteinander.

Die Streifenabschnitte LA, HA sowie der Zwischenabschnitt ZA sind in Form von (rechteckigen) Streifen dargestellt, die sich entlang einer ersten Richtung R1 mit ihrem längerem Abmaß erstrecken. Senkrecht zur Richtung R1 in der Zeichenebene verläuft eine zweite Richtung, entlang der der erste Streifenabschnitt LA, der Zwischenabschnitt ZA und der zweite Streifenabschnitt HA (in dieser Reihenfolge) aneinandergereiht sind. Die Richtung R1 erstreckt sich entlang der Länge des dargestellten rechteckigen Trägers, während sich die Richtung R2 in der Breite (das heißt entlang der kürzeren Abmessung des Rechtecks) erstreckt. Die gesamte Fläche bzw. Oberseite des Trägers ist aufgeteilt in die Abschnitte LA, HA und ZA. Es kann auch ein Träger vorgesehen sein, der neben mindestens einem weiteren Bereich einen Leistungsbereich aufweist, der in die Abschnitte LA, ZA und HA unterteilt ist.

Die erste Fläche F1 erstreckt sich zum einen in dem ersten Streifenabschnitt LA, wobei die Fläche F1 diesen Streifenabschnitt in der Figur 1 im Wesentlichen vollständig ausfüllt. Die Fläche F1 erstreckt sich ferner in dem Zwischenabschnitt ZA und bildet Verbindungsflächenabschnitte VF. Während in dem ersten Streifenabschnitt die erste Fläche durchgängig ist (insbesondere in Richtung R1 ), ist die erste Fläche in Richtung R1 innerhalb des Zwischenabschnitts ZA wiederholt unterbrochen (von isolierten Anschlussflächen P). Es ergeben sich somit mehrere Verbindungsflächenabschnitte VF, die zur ersten Fläche F1 gehören, und die von dem durchgängigen Flächenbereich der Fläche F1 in dem ersten Streifenabschnitt abgehen. Andere Ausführungsformen sehen eine zweiteilige erste Fläche vor, mit einem ersten Teil im Abschnitt LA und zweiten Teilen (als Verbindungsflächenabschnitte VF) im Abschnitt ZA, wobei der erste Teil und der zweite Teil über Verbindungselemente verbunden sind, jedoch gemeinsam der selben Leiterbahnfläche angehören.

In dem Zwischenabschnitt ZA erstrecken sich zudem Anschlussflächen P, die von der ersten Fläche (das heißt auch von den Verbindungsflächenabschnitten VF) elektrisch getrennt sind (d.h. unterschiedliche Potentiale annehmen können). Die Anschlussflächen P wechseln sich in der Figur 1 entlang der Richtung R1 mit den Verbindungsflächenabschnitten VF ab. Die Verbindungsflächenabschnitte VF erstrecken sich ausgehend von dem ersten Streifenabschnitt LA zu dem zweiten Streifenabschnitt HA hin und grenzen an den zweiten Streifenabschnitt HA an. Auch die Anschlussflächen P erstrecken sich in den Zwischenabschnitt ZA von dem ersten Streifenabschnitt LA zum zweiten Streifenabschnitt HA (und sind von der Fläche F2 im Zwischenabschnitt ZA in der Leiterbahnfläche elektrisch getrennt). Die Erstreckung der Anschlussflächen P in den Zwischenabschnitt ZA von dem ersten Streifenabschnitt LA zum zweiten Streifenabschnitt HA ist senkrecht zur Richtung R1 (und entlang des Trägers T).

Die erste Fläche F1 und die Anschlussflächen P sind gegenüber der zweiten Fläche F2 isoliert. Es besteht eine Lücke L zwischen dem Zwischenabschnitt ZA und dem zweiten Streifenabschnitt HA. Die Lücke trennt die zweite Fläche (und somit den zweiten Streifenabschnitt) elektrisch von der ersten Fläche F bzw. von dessen Verbindungsflächenabschnitten VF sowie von den Anschlussflächen P. Die Lücke L ist in Form eines Grabens dargestellt, der entlang der Richtung R1 verläuft. Entlang des Grabens ist die Leiterbahnschicht in ihrer Dicke vollständig durchtrennt. Auch die Anschlussflächen P sind gegenüber der ersten Fläche F1 isoliert, indem die Leiterbahnschicht eine Lücke aufweist, die entlang eines Großteils der Außenkante der Anschlussflächen P verläuft. Gegenüber den Verbindungsflächenabschnitten VF und gegenüber dem Flächenbereich der ersten Fläche F1 , die sich in dem ersten Streifenabschnitt LA erstreckt, sind daher die Anschlussflächen mittels eines Grabens isoliert. Gegenüber der zweiten Fläche F2 sind die Anschlussflächen P (und auch die erste Fläche bzw. dessen Verbindungsflächenabschnitte VF) durch die dargestellte Lücke L getrennt. Diese Trennung erzeugt die elektrische Isolation der zweiten Fläche F2 von der ersten Fläche F1 , sowie die elektrische Isolation von der zweiten Fläche F2 gegenüber den Anschlussflächen P. Hierzu weist der Träger T eine Isolatorschicht auf, auf der die Leiterbahnschicht ausgebildet ist.

Die Leiterbahnschicht ist daher durch die beschriebenen Gräben bzw. Lücken strukturiert. Die Gräben bzw. Lücken definieren das Layout der Leiterbahnschicht. Gemäß einer anderen Betrachtungsweise definieren die Flächen bzw. deren Außenkanten der Leiterbahnschicht das Layout der Leiterbahnschicht bzw. des Halbbrückenmoduls.

Die Anschlussflächen P haben in der schematischen Figur 1 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Dies trifft auch für die Verbindungsflächenabschnitte VF zu. Dies ist jedoch eine von vielen Möglichkeiten und soll nur schematisch darstellen, dass die Verbindungsflächenabschnitte VF und die Anschlussflächen P zusammen den Zwischenabschnitt ZA im Wesentlichen vollständig ausfüllen, dass sich die Verbindungsflächenabschnitte VF und die Anschlussflächen P im Wesentlichen bis zur zweiten Fläche F2 bzw. bis zum zweiten Streifenabschnitt HA hin erstrecken, und dass so die Verbindungsflächenabschnitte VF und die Anschlussflächen P von der zweiten Fläche F2 aus mit kurzen Verbindern V‘ kontaktiert werden können.

Die Figuren 2a-2c zeigen schematisch einige weitere Ausführungsformen der geometrischen Ausbildung der Anschlussflächen P bzw. der Verbindungsflächenabschnitte VF.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform eines Halbbrückenmoduls M ist ein bestücktes Halbbrückenmodul mit ersten Transistoren LT und zweiten Transistoren HT. Die ersten Transistoren LT sind auf der ersten Fläche F1 im ersten Streifenabschnitt LA vorgesehen. Die ersten Transistoren sind somit auf einem Teilbereich der ersten Fläche F1 befestigt, der entlang der Richtung R1 durchgehend ist (bzw. der sich im ersten Streifenabschnitt LA befindet). Von diesem durchgehenden Flächenbereich der ersten Fläche F1 aus erstrecken sich die Verbindungsflächenabschnitte VF zum zweiten Streifenabschnitt HA hin.

Die zweiten Transistoren HT sind auf der zweiten Fläche F2 und somit im zweiten Streifenabschnitt HA untergebracht. Die zweiten Transistoren HT sind in regelmäßigen Abständen entlang der Richtung R1 aneinandergereiht. Auch die ersten Transistoren LT sind auf der ersten Fläche F1 (im ersten Streifenabschnitt LA) entlang der ersten Richtung R1 mit regelmäßigen Abständen aneinandergereiht. Es ergeben sich zwei Reihen von Transistoren, die sich auf entgegengesetzten Randbereichen (d.h. in den voneinander getrennten ersten und zweiten Streifenabschnitten LA, HA) des Trägers T bzw. der Leiterbahnfläche befinden. Zwischen den ersten Transistoren einerseits und den zweiten Transistoren anderseits erstrecken sich die Verbindungsflächenabschnitte VF bzw. die Anschlussflächen P. Mit anderen Worten erstrecken sich zwischen den Reihen der Transistoren LT, HT der zweite Streifenabschnitt, wobei die dort vorgesehenen Flächen bzw. Flächenabschnitte zur Anbindung der Transistoren dienen.

Innerhalb der Leiterbahnschicht sind die Anschlussflächen P von der ersten Fläche F1 (und auch von der zweiten Fläche F2) elektrisch isoliert. Es bestehen jedoch Verbinder V, die die Anschlussflächen P mit den Transistoren LT verbinden. Dargestellt ist eine Variante, bei der eine Anschlussfläche über mehrere Verbinder V (dargestellt sind zwei) mit mehreren Transistoren (hier: zwei) verbunden sind. Hierzu weist jeder Transistor LT eine Leistungspfad-Kontaktfläche OK auf, von der aus sich der Verbinder V zu der Anschlussfläche P erstreckt. Die Leistungspfad-Kontaktflächen OK sind insbesondere Metallisierungsschichten des Transistors LT und betreffen einen Leistungsanschluss des Transistors (Drain, Source, Emitter oder Kollektor). Die Verbinder V können insbesondere Drähte, Blechstücke, leitende Brückenelemente, Bondingbändchen oder Bondingstreifen sein, beispielsweise aus einem Aluminiummaterial oder aus einem Kupfermaterial oder aus einem anderen elektrisch leitenden Material. Dargestellt ist, dass die größer ausfallenden Anschlussflächen P (in Figur 1 die drei linken Anschlussflächen P) jeweils mit zwei Transistoren bzw. mit zwei Kontaktflächen OK verbunden sind. Eine Anschlussfläche P ist kleiner, nämlich die am weitesten rechts befindliche Anschlussfläche, und ist mit nur einem Transistor LT verbunden. Die Anschlussflächen P können somit mit unterschiedlich vielen Transistoren gleichzeitig verbunden sein, wobei die Anschlussflächen P auch unterschiedlich groß ausfallen können.

Vergleichbares gilt für die Verbindungsflächenabschnitt VF, die, wie in Figur 1 dargestellt, verschiedene Breiten (Abmessung in Richtung R1 ) haben können. Der am weitesten links dargestellte Verbindungsflächenabschnitt VF ist weniger breit als die darauf nach rechts folgenden Verbindungsflächenabschnitte VF. Auch hier sind die Verbindungsflächenabschnitte VF mit unterschiedlichen vielen Transistoren LT verbunden. Die drei größeren Verbindungsflächenabschnitte sind mit zwei Transistoren LT verbunden, während der schmalere Verbindungsflächenabschnitt VF zur Linken mit nur einem Transistor LT verbunden ist. Trotz der unterschiedlichen Anzahlen bzw. Flächengrößen oder Breiten ergibt sich jedoch in elektrischer Hinsicht keine Asymmetrie. Auch die zweiten Transistoren HT weisen jeweils Leistungspfad-Kontaktflächen OK' auf. Diese können wie die Leistungsflächen Leistungskontaktflächen OK ausgebildet sein. Die Verbindungsflächenabschnitte VF sind über jeweilige Verbinder V mit entsprechenden Kontaktflächen OK' der Transistoren HT verbunden.

Jeder Transistor LT ist mit einer der dargestellten Anschlussflächen P verbunden. Jeder Transistor LT ist mit einem der dargestellten Verbindungsflächenabschnitte VF verbunden. Es können jedoch zusätzliche Verbindungsflächenabschnitte oder Anschlussflächen vorgesehen sein, die keine Verbindung zu einem Transistor haben, das heißt keine Verbindung, die über einen Verbinder V, V führt.

Die Figur 1 zeigt mehrere Gruppen von Anschlusselementen 1 , 2, 3. Die erste Gruppe von Anschlusselementen 1 befindet sich auf den Verbindungsflächenabschnitten VF. Allgemein befindet sich die Gruppe von Anschlusselementen 1 auf der ersten Fläche F1 . Es können daher auch Ausführungsformen vorgesehen sein, bei denen die erste Gruppe von Anschlusselementen 1 nicht wie dargestellt im Zwischenabschnitt ZA auf der ersten Fläche F1 vorgesehen sind, sondern im ersten Streifenabschnitt LA auf der ersten Fläche F1 vorgesehen sind. Mit anderen Worten können sich die Anschlusselemente auch auf dem Flächenbereich der ersten Fläche F1 befinden, die in der Richtung R1 durchgängig ist, das heißt der sich in dem ersten Streifenabschnitt LA befindet. Es sind daher zwei Möglichkeiten der Anordnung der ersten Gruppe von Anschlusselementen 1 zu platzieren. Es ist daher eine Möglichkeit, eine Gruppe von ersten Anschlusselementen 1 wie dargestellt auf den Verbindungsflächenabschnitten VF anzuordnen, oder, wie mit den Bezugszeichen T dargestellt, die ersten Anschlusselemente in einem Randbereich des ersten Streifenabschnitts LA zu platzieren, der dem Zwischenabschnitt ZA abgewandt ist. Dargestellt sind somit eine Gruppe von ersten Anschlusselementen 1 ', die zwischen den Transistoren LT des ersten Streifenabschnitts LA angeordnet sind. Die Gruppe von ersten Anschlusselementen 1 oder auch der ersten Anschlusselemente T umfasst Anschlusselemente, die entlang der Richtung R1 verteilt (und beabstandet zueinander) angeordnet sind. Dadurch kann an mehreren Stellen das Potential der ersten Fläche angeschlossen werden an einen (ersten) Verbindungsleiter, der das Potential der ersten Fläche F1 führt. Dies ist insbesondere ein Phasenpotential bzw. ein Lastpotential und entspricht in elektrischer Hinsicht dem Potential der inneren Verbindung der Halbbrücke.

Es ist weiterhin eine Gruppe von zweiten Anschlusselementen 2 dargestellt. Jede dargestellte Anschlussfläche P weist (mindestens) ein Anschlusselement 2 auf. Die Anschlusselemente 2 sind dafür vorgesehen, mit dem gleichen (zweiten) Verbindungsleiter verbunden zu werden, d.h. werden über diesen miteinander verbunden. Die zweiten Anschlusselemente sind dafür vorgesehen, das gleiche Potential zu führen, insbesondere ein Gleichspannungs-Versorgungspotential (beispielsweise ein negatives Versorgungspotential). Die Gruppe von zweiten Anschlusselementen 2 befindet sich auf den Anschlussflächen P und somit im Zwischenabschnitt ZA.

In den dargestellten Ausführungsformen sind die Gruppe von ersten Anschlusselementen 1 und die Gruppe von zweiten Anschlusselementen 2 in zwei Reihen vorgesehen, die sich entlang der Richtung R1 erstrecken, und die im Zwischenabschnitt ZA liegen. Die Verwendung von Anschlusselementen, die wie mit dem Bezugszeichen 1 dargestellt angeordnet sind, erlaubt Verbindungswege zu den verschiedenen Transistoren LT, HT, die ungefähr gleich lang sind. Die mit dem Bezugszeichen T dargestellten Anschlusselemente ermöglichen eine Anbindung an die erste Fläche F1 an Stellen, die von dem zweiten Streifenabschnitt abgewandt sind. Zudem sind diese Stellen von den Anschlussflächen P bzw. den Anschlusselementen 2 um mindestens der halben Breite des ersten Streifenabschnitts entfernt.

Eine Gruppe von dritten Anschlusselementen 3 ist in dem zweiten Streifenabschnitt HA vorgesehen, das heißt auf der zweiten Fläche F2. Auch diese Anschlusselemente sind entlang einer Reihe angeordnet, die sich in Richtung R1 erstreckt. Allgemein können die verschiedenen Gruppen von Anschlusselementen 1 , 1 ‘, 2 und 3 jeweils in mehreren Reihen vorgesehen sein, die etwa senkrecht zur Richtung R1 zueinander versetzt sind (insbesondere entlang des Trägers T).

Es sind Verbinder V dargestellt, die die Kontaktflächen OK der Transistoren LT mit den Anschlussflächen P verbinden. In gleicher Weise sind Verbinder V dargestellt, die Verbindungsflächenabschnitte VF mit Kontaktflächen OK' der Transistoren HT verbinden. Ist das Halbbrückenmodul M nicht mit den Transistoren bestückt, dann ermöglicht es allein das Layout, dass die Verbinder V, V entsprechend kurz ausgestaltet werden können und sich von den Verbindungsflächenabschnitten VF bzw. den Anschlussflächen P in die Streifenabschnitte LA, HA hinein erstrecken können. Bei einer nichtbestückten Ausführungsform befindet sich an den Stellen, an denen in Figur 1 ein Transistor eingezeichnet ist, Montageflächen für Transistoren oder auch Anschlusselemente für Transistoren, etwa leitende Verbindungselemente oder ähnliches.

Die Figur 1 zeigt ein bestücktes Halbbrückenmodul M mit Transistoren, die neben den Leistungs-Kontaktflächen OK, OK' Signalkontakte SK aufweisen. Dargestellt sind Transistoren mit jeweils zwei Signalkontakten. Diese können etwa als Gate-Anschluss oder Kelvin-Anschluss (Temperatursignalanschluss) oder Sense-Anschluss (Stromerfassungsanschluss) ausgebildet sein. Es können auch Transistoren mit drei Signal-Kontaktflächen SK, SK‘ oder nur mit einer Signalkontaktfläche SK, SK' vorgesehen sein.

Da sich bei dem Layout der in Figur 1 dargestellten Leiterbahnschicht sowohl die Anschlussflächen P als auch die Verbindungsflächenabschnitte VF zwischen den beiden Streifenabschnitten LA, HA erstrecken, ergeben sich sowohl für Transistoren im ersten Streifenabschnitt LA als auch für Transistoren im zweiten Streifenabschnitt HA direkte und kurze Anbindungswege, um so eine Halbbrücke zu realisieren. Die dargestellten Transistoren LT sind parallel miteinander verbunden. Dies gilt auch für die Transistoren HT in dem zweiten Streifenabschnitt HA. Die Parallelschaltung ergibt sich dadurch, dass die ersten Transistoren LT auf derselben, ersten Fläche F1 montiert sind, und dadurch, dass die zweiten Transistoren HT alle auf der zweiten Fläche F2 montiert sind. Weiterhin ergibt sich die Parallelschaltung der ersten Transistoren LT dadurch, dass ein nicht dargestellter Anschlussleiter (auch als Verbindungsleiter bezeichnet) oder eine nicht dargestellte kurzschließende Verbindung die Anschlussflächen P gemeinsam kontaktiert, wodurch diese kurzgeschlossen werden. Weiterhin ergibt sich die Parallelschaltung der zweiten Transistoren HT dadurch, dass diese jeweils (über Verbinder V) mit der ersten Fläche F1 bzw. mit Verbindungsflächenabschnitten VF verbunden sind, die im ersten Streifenabschnitt zusammenlaufen, da dort die Fläche 1 durchgehend ist.

Die Anschlusselemente 2 sind insbesondere Anschlusselemente eines negativen Potentials, und die Anschlusselemente 3 sind Anschlüsse für ein positives Potential. Diese beiden Potentiale sind Potentiale einer Versorgungs-Gleichspannung. Die Anschlusselemente 1 bilden Anschlüsse für das Potential des Verbindungspunkts bzw. der inneren Verbindung zwischen den beiden Transistorelementen des dargestellten Halbbrückenmoduls, die sich aus den verschiedenen Transistorgruppen ergeben. Das Potential der Anschlusselemente 1 kann als Lastanschluss dienen bzw. als Phasenanschluss, etwa für eine elektrische Maschine. Dies gilt auch für die Anschlusselemente 1 '. Es kann ein erster Anschlussleiter vorgesehen sein, der mit den ersten Anschlusselementen 1 verbunden ist. Der erste Anschlussleiter kann ein Phasenanschluss des Halbbrückenmoduls sein. Es kann ein zweite Anschlussleiter vorgesehen sein, der mit den zweiten Anschlusselementen 2 verbunden ist. Der zweite Anschlussleiter kann ein negativer Versorgungspotentialleiter des Halbbrückenmoduls sein. Es kann ein dritter Anschlussleiter vorgesehen sein, der mit den dritten Anschlusselementen 3 verbunden ist. Der dritte Anschlussleiter kann ein positiver Versorgungspotentialleiter des Halbbrückenmoduls sein.

Es können Filterschaltungen vorgesehen sein, etwa Snubber, die beispielsweise an den mit einem Kreuz gekennzeichneten Stellen angeordnet sein können. Diese Stellen sind in einem Randbereich der zweiten Fläche, die an den Zwischenabschnitt (bzw. an die Anschlussflächen P) angrenzt. Beispielsweise können die Filterschaltungen jeweils als ein SMD-Bauelement ausgebildet sein, das auf der zweiten Fläche F2 montiert ist. Ferner können die Filterschaltungen zudem mittels einer Bondingverbindung mit den Anschlussflächen verbunden sein. Weist die Filterschaltung einen Oberflächenkontakt auf, dann kann die Bondingverbindung sich von der der Filterschaltung gegenüberliegenden Anschlussfläche P bis zu dem Oberflächenkontakt erstrecken. Ein derartiges SMD-Bauelement hat ferner eine weitere Kontaktfläche, mit der dieses auf der zweiten Fläche montiert ist. Die Filterschaltung kann sich auch auf einer Anschlussfläche P befinden in einem Randbereich der Anschlussfläche P, die an die zweite Fläche angrenzt.

Die Figur 2a, b und c zeigen weitere geometrische Ausführungsformen zur Darstellung der Anschlussflächen P bzw. der Verbindungsflächenabschnitte VF. Die jeweiligen Flächen F1 der Figuren 2a - 2c entsprechen der ersten Fläche F1 innerhalb des ersten Streifenabschnitts LA sowie innerhalb des Flächenbereichs der ersten Fläche F1 , die die Verbindungsflächenabschnitte bildet. Ein erster Teilbereich der ersten Fläche F1 liegt in dem ersten Streifenabschnitt LA und ist in der Richtung R1 durchgehend. Von diesem gehen die Verbindungsflächenabschnitte VF zum zweiten Streifenabschnitt HA bzw. zur zweiten Fläche F2 hin. In dem Zwischenabschnitt, der sich zwischen dem ersten Flächenbereich der Fläche F1 und der zweiten Fläche F2 befindet, sind Anschlussflächen P vorgesehen. Schematisch dargestellt ist, dass die Verbindungsflächenabschnitte VF und die Anschlussflächen P im Wesentlichen vollständig den Zwischenabschnitt abdecken (auch mit einem Teil der Leiterbahnschicht), wobei lediglich Lücken zwischen den Verbindungsflächenabschnitten VF und den Anschlussflächen P die ansonsten durchgehende Leiterbahnschicht unterbrechen.

In der Figur 2a hat die Anschlussfläche P einen ersten Bereich, der an den durchgehenden Teilbereich der ersten Fläche F1 angrenzt, und der im Wesentlichen rechteckig ist, woraufhin in Richtung zur zweiten Fläche F2 ein sich verjüngender Abschnitt anschließt. Dargestellt ist eine Verjüngung in Trapezform. Es schließt sich in Richtung der zweiten Fläche F2 ein weiterer Teilbereich an, der wie der erste Teilbereich rechteckig ist, jedoch schmaler als dieser ausgebildet. Der Verbindungsflächenabschnitt VF, der in Figur 2 dargestellt ist, ist hierzu komplementär ausgebildet. Ausgehend von einem Teilbereich der ersten Fläche F1 , die in dem ersten Streifenabschnitt liegt, erstreckt sich in Richtung zur zweiten Fläche F2 der dargestellte Verbindungsflächenabschnitt VF im Wesentlichen gemäß einem Rechteck, woraufhin ein sich verbreiternder Abschnitt anschließt. An diesen wiederum schließt sich in Richtung zur zweiten Fläche F2 ein ebenso rechteckiger Teilbereich an, der jedoch breiter ist als der erstgenannte Teilbereich. Die Figur 2a zeigt somit eine isolierte Anschlussfläche P in der Form eines Trapezes, an das sich in einer Richtung senkrecht zu den parallelen Seitenpaaren des Trapezes unterschiedlich große Rechtecke anschließen.

Die Figur 2b zeigt eine weitere Ausführungsform einer isolierten Anschlussfläche P. Diese weist einen ersten rechteckigen Teilbereich auf, an den sich in Richtung zur zweiten Fläche F2 eine Trapezform anschließt. Wie auch in der Figur 2a ist in der Figur 2b der betreffende, anliegende Verbindungsflächenabschnitt VF komplementär zur Anschlussfläche P ausgebildet. Die sich anschließende Trapezform, die sich zur zweiten Fläche F2 hin verjüngt, grenzt an die zweite Fläche F2 an.

Die Figur 2c zeigt eine weitere Ausführungsform mit einer trapezoiden

Anschlussfläche P, deren breitere Seite des parallelen Seitenpaars des Trapezes an den Flächenabschnitt der ersten Fläche F1 angrenzt, der in dem ersten Streifenabschnitt liegt, wohingegen die kürzere Seite des parallelen Seitenpaares des Trapezes an die zweite Fläche F2 angrenzt (jedoch nicht dieser kontaktiert ist). Auch hier ist zu erkennen, dass die Verbindungsflächenabschnitte VF generell komplementär zu den Anschlussflächen P ausgebildet sein können.

Ein Graben zwischen den Anschlussflächen P und den Verbindungsflächenabschnitten VF verläuft um einen großen Teil der Anschlussflächen P herum und hat vorzugsweise eine im Wesentlichen konstante Breite entlang des Verlaufs. Auch zwischen der zweiten Fläche F2 einerseits und den Verbindungsflächenabschnitten VF und den Anschlussflächen P andererseits ist ein Graben vorgesehen. Dieser kann ebenso in Verlaufsrichtung mit einer konstanten Breite ausgestattet. Die beiden vorangehend genannten Gräben umschließen die Anschlussflächen P vollständig, so dass die durch die Gräben erzeugte elektrische Isolierung innerhalb der Leiterbahnschicht dazu führt, dass die Anschlussflächen P in der Leiterbahnschicht elektrische Inseln sind, d.h. innerhalb der strukturierten Leiterbahnschicht (von umgebenden Bereichen) isoliert sind. Zur Leiterbahnschicht gehören neben leitenden Flächen auch Strukturen die innerhalb der Leiterbahnschicht für eine elektrische Unterbrechung sorgen.

Die Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Filterschaltung mit einem Kondensatorbauelement C und einem Widerstandsbauelement R. Zwischen der zweiten Fläche F2 und der Anschlussfläche P befindet sich eine Zwischeninsel ZI, die sowohl von der zweiten Fläche F2 als auch von den Anschlussflächen P und zudem von der ersten Fläche bzw. von den Verbindungsflächenabschnitten VF durch einen Graben getrennt ist. Die Zwischeninsel ZI ist eine leitende Fläche, die gegenüber den angrenzenden Bereichen der Leiterbahnschicht isoliert ist. Die Zwischeninsel ZI liegt in einem Randbereich des zweiten Streifenabschnitts HA, der dem Zwischenabschnitt ZA zugewandt ist, in einem Randbereich des Zwischenabschnitts ZA, der dem zweiten Streifenabschnitts HA zugewandt ist, oder in einem Bereich, der beide Randbereiche umfasst. Der Widerstand R überbrückt ausgehend von der zweiten Fläche F2 den Graben zwischen der zweiten Fläche F2 und der Zwischeninsel ZI. Mit anderen Worten verbindet der Widerstand R die zweite Fläche F2 mit der Zwischeninsel. Die Zwischeninsel ZI ist ferner über den Kondensator C mit der Anschlussfläche P verbunden, wobei der Kondensator C den Graben zwischen der Zwischeninsel und der Anschlussfläche überbrückt. Der Kondensator und der Widerstand können auch an vertauschten Stellen vorgesehen sein. Es ergibt sich ein serielles RC-Glied, über das die zweite Fläche F2 mit der Anschlussfläche P verbunden ist. Das RC-Glied verbindet so als Hochpass die beiden Gleichspannungs-Versorgungspotentiale des Moduls.

Die in Figur 3 dargestellte Filterschaltung kann insbesondere an oder oberhalb der Stellen angeordnet sein, die in der Figur 1 mit einem Kreuz gekennzeichnet sind. Die Zwischeninsel ist als ein Teil der Leiterbahnschicht ausgebildet. In gleicher Weise bilden die zweite Fläche, die erste Fläche und die Anschlussfläche Teile der Leiterbahnschicht, die jedoch untereinander (innerhalb der Leiterbahnschicht) getrennt sind.

Claims

Patentansprüche

1 . Halbbrückenmodul (M) mit einem Träger (T), der eine Leiterbahnschicht aufweist, die über einen ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA), einen zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) und einen Zwischenabschnitt (ZA) verfügt, die sich jeweils entlang einer ersten Richtung (R1 ) erstrecken, wobei der Zwischenabschnitt (ZA) zwischen dem ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) und dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) angeordnet ist, und wobei sich in dem Zwischenabschnitt (ZA) Verbindungsflächenabschnitte (VF) einer ersten Fläche (F1 ), die sich auch in dem ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) erstreckt, und hiervon isolierte Anschlussflächen (P) in der ersten Richtung (R1 ) abwechseln.

2. Halbbrückenmodul (M) nach Anspruch 1 , wobei die Verbindungsflächenabschnitte (VF) an den zweiten Transistor-Streifenabschnitt (LA) angrenzen und von diesem isoliert sind und/oder wobei die Anschlussflächen (P) an den ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) angrenzen.

3. Halbbrückenmodul (M) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Verbindungsflächenabschnitte (VF) zum zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) hin verbreitern und/oder wobei sich die Anschlussflächen (P) zum zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) hin verjüngen.

4. Halbbrückenmodul (M) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, wobei sich die erste Fläche in dem ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) als ein in der ersten Richtung (R1 ) durchgehender Streifen erstreckt, wobei von diesem durchgehenden Streifen aus sich die Verbindungsflächenabschnitte (VF) zu dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) hin erstrecken.

5. Halbbrückenmodul (M) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich in dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) eine zweite Fläche (F2) erstreckt, die von der ersten Fläche (F1 ) und von den Anschlussflächen (P) isoliert ist und die Montageflächen für Transistoren (HT) aufweist, die sich in einer oder in mehreren Reihen entlang der ersten Richtung (R1 ) erstrecken.

6. Halbbrückenmodul (M) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Fläche (F1 ) im ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) Montageflächen für Transistoren (HT) aufweist, die sich in einer oder in mehreren Reihen entlang der ersten Richtung (R1 ) erstrecken.

7. Halbbrückenmodul (M) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der ersten Fläche (F1 ), auf den Anschlussflächen (P) und im zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) jeweils eine Gruppe von Anschlusselementen (1 , 2, 3) vorgesehen sind, die als Sinterpad, Lötpad, Anschweißfläche, Anschlusspin, Anschlussblechstück oder Befestigungsloch ausgebildet sind.

8. Halbbrückenmodul (M) nach Anspruch 7, wobei die Gruppe von Anschlusselementen (1 ), die sich auf der ersten Fläche (F1 ) befindet, im Zwischenabschnitt (ZA) vorgesehen ist oder die sich mit einer Abweichung in der Mitte zwischen einer Reihe von Transistor-Montageflächen im ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) und einer Reihe von Transistor-Montageflächen im zweite Transistor-Streifenabschnitt (LA) befinden, wobei die Abweichung nicht mehr als 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm beträgt.

9. Halbbrückenmodul (M) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die erste Verbinder (V) aufweist, die mit den Anschlussflächen (P) verbunden sind, und sich von diesen Anschlussflächen (P) über dem Träger (T) in den ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) hinein erstrecken, und das Halbbrückenmodul (M) ferner zweite Verbinder (V‘) aufweist, die mit den Verbindungsflächenabschnitten (VF) verbunden sind, und die sich von diesen Verbindungsflächenabschnitten (VF) über dem Träger (T) in den zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) hinein erstrecken.

10. Halbbrückenmodul (M) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das mit ersten und zweiten Transistoren (LT, HT) bestückt ist, wobei die erste Fläche (F1 ) der Leiterbahnschicht in dem ersten Transistor-Streifenabschnitt (LA) mit den ersten Transistoren (LT) bestückt ist und eine zweite Fläche (F2), die sich in dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) erstreckt, mit den zweiten Transistoren (HT) bestückt ist.

11 . Halbbrückenmodul (M) nach Anspruch 10, wobei erste Leistungspfad-Kontaktflächen der ersten Transistoren (LT) mit der ersten Fläche (F1 ) verbunden sind, erste Leistungspfad-Kontaktflächen der zweiten Transistoren (HT) mit der zweiten Fläche (F2) verbunden sind, zweite Leistungspfad-Kontaktflächen (OK) der ersten Transistoren (LT) mit den Anschlussflächen (P) über erste Verbinder (V) verbunden sind, die sich über dem Träger (T) erstrecken, und zweite Leistungspfad-Kontaktflächen (OK‘) der zweiten Transistoren (HT) mit den Verbindungsflächenabschnitten (VF) über zweite Verbinder (V‘) verbunden sind, die sich über dem Träger (T) erstrecken.

12. Halbbrückenmodul (M) nach Anspruch 10 oder 11 , das eine Halbbrücke mit einem Lowside-Transistorelement, einem Highside-Transistorelement und eine inneren Verbindung zwischen den Transistorelementen aufweist, wobei das Lowside-Transistorelement von den ersten Transistoren (LT) gebildet wird, das Highside-Transistorelement von den zweiten Transistoren (HT) gebildet wird, und die innere Verbindung die erste Fläche (F1 ) umfasst.

13. Halbbrückenmodul (M) nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei die ersten und zweiten Transistoren (LT, HT) jeweils Signal-Kontaktflächen (SK, SK‘) aufweisen, wobei die Signal-Kontaktflächen (SK) der ersten Transistoren (LT) an einer Seite der ersten Transistoren (LT) vorgesehen sind, die dem Zwischenabschnitt (ZA) abgewandt ist, und die Signal-Kontaktflächen (SK‘) der zweiten Transistoren (LT) an einer Seite der zweiten Transistoren (LT) vorgesehen sind, die dem Zwischenabschnitt (ZA) abgewandt ist. Halbbrückenmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, das mit mindestens einer Filterschaltung (Fl; C, R) bestückt ist, wobei die mindestens eine Filterschaltung (Fl; C, R) in dem zweiten Transistor-Streifenabschnitt (HA) angeordnet und/oder auf den Anschlussflächen (P) angeordnet.