JP2020515034A - ゲートパスインダクタンスが低いパワー半導体モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
添付した図面に示した例示的な実施形態を参照し、以下のテキストにおいて、本発明の対象をさらに詳細に説明する。
12 メイン基板
14 パワー半導体チップ
16 ゲート電極
18 電源電極
20 メタライゼーション層
20a 外側のメタライゼーション層
20b 中間のメタライゼーション層
20c 内側のメタライゼーション層
22 ワイヤボンド
24 電源端子
26 第1の側面
28 第2の側面
30 メタライゼーション層
32 ワイヤボンド
36 メタライゼーション層
38 ゲート分配基板
40 ゲート分配基板
42 メタライゼーション層
44 メタライゼーション層
46 補助端子
46a 内側の補助端子、ゲート端子
46b 外側の補助端子、補助エミッタ端子
48 メタライゼーション層
50 メタライゼーション層
52 共軸補助端子装置
54 補助端子
56 圧入先端部
58 PCB
60 ハウジング
62 ワイヤボンド集合
62a 内側のワイヤボンド集合
62b 外側のワイヤボンド集合
Claims (15)
- パワー半導体モジュール(10)であって、前記パワー半導体モジュール(10)では、
ハウジング(60)と、
前記ハウジング(60)内の少なくとも2つのパワー半導体チップ(14)と、
前記ハウジング(60)から突出しておりかつ前記半導体チップ(14)の複数の電源電極(18)に電気的に相互接続されている複数の電源端子(24)と、
前記ハウジング(60)から突出しておりかつ前記半導体チップ(14)のゲート電極(16)および前記半導体チップ(14)の前記電源電極(18)に電気的に相互接続されている複数の補助端子(46)と、
少なくとも2つの共軸端子装置(52)と、
を有しており、それぞれの前記共軸端子装置(52)は、1つの内側の補助端子(46a)と、前記内側の補助端子(46a)の、互いに反対の2つの側に配置されている2つの外側の補助端子(46b)と、を有し、
前記内側の補助端子(46a)は、前記ゲート電極(16)に、または複数の前記パワー半導体チップ(14)のうちの1つの、複数の前記電源電極(18)のうちの1つに電気的に相互接続されており、2つの前記外側の補助端子(46b)は、複数の前記ゲート電極(16)うちの別の1つと、複数の前記電源電極(18)のうちの1つと、に電気的に接続されている、
パワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも2つの前記共軸端子装置(52)の2つの前記外側の補助端子(46b)は、それぞれの前記共軸端子装置(52)の前記内側の補助端子(46a)に関して軸方向に対称に配置されており、かつ/または、2つの前記共軸端子装置(52)間の間隔は、前記共軸端子装置(52)のうちの1つの前記補助端子(46a、46b)間の間隔よりも大きい、
請求項1記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも1つの前記共軸端子装置(52)の複数の前記補助端子(46a、46b)は、前記ハウジング(60)の外部で共軸に配置されており、かつ/または、少なくとも1つの前記共軸端子装置(52)の複数の前記補助端子(46a、46b)は、前記ハウジング(60)の内部で共軸に配置されている、
請求項1または2記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも1つの前記共軸端子装置(52)の前記補助端子(46a、46b)は、第1メタライゼーション層(42、48)と、前記電源電極(18)がボンディングされているメタライゼーション層(20)とは別の第2メタライゼーション層(44、50)と、に電気的に接続されており、
前記第1メタライゼーション層(42、48)および前記第2メタライゼーション層(44、50)により、並んで延在する導体パスが形成される、
請求項1から3までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも1つの前記共軸端子装置(52)の前記補助端子(46a、46b)は、前記パワー半導体モジュール(10)の1つの基板(12)上の3つのメタライゼーション層(48、50;50、30、20)に電気的に接続されており、3つの前記メタライゼーション層(48、50;50、30、20)は、互いに共軸に配置されている、
請求項1から4までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも1つの前記共軸端子装置(52)の前記補助端子(46a、46b)は、前記ハウジング(60)の内部の複数の導体および/またはメタライゼーション層(36、42、44、48、50)に電気的に接続されており、複数の前記導体および/または前記メタライゼーション層(42、44)は、ワイヤボンド(62)によって相互接続されており、
前記ワイヤボンド(62)は、1つの内側のワイヤボンド集合(62a)と、2つの外側のワイヤボンド集合(62b)と、に分配されており、2つの前記外側のワイヤボンド集合(62b)は、前記内側のワイヤボンド集合(62a)の、互いに反対の2つの側に配置されており、
前記内側のワイヤボンド集合(62a)は、前記ゲート電極(16)に、または、複数の前記電源電極(18)のうちの1つに電気的に相互接続されており、2つの前記外側のワイヤボンド集合(62b)は、複数の前記ゲート電極(16)のうちの別の1つと、複数の前記電源電極(18)のうちの1つと、に電気的に接続されている、
請求項1から5までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 前記ワイヤボンド(62)により、異なる基板(12、38、40)上の複数のメタライゼーション層が相互接続される、
請求項6記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 前記補助端子(46a、46b)に電気的に相互接続されているメタライゼーション層(48、50)は、前記電源端子(24)に電気的に相互接続されているメタライゼーション層(20)と同じ基板(12)上に形成されている、
請求項1から7までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも1つの前記共軸補助端子装置(52)は、少なくとも1つの第1、第2、第3および第4補助端子(46)を有し、前記第1、第2、第3および第4補助端子(46)は、順次に配置されており、これにより、前記第2補助端子は、前記第1補助端子と前記第3補助端子との間に配置されており、前記第3補助端子は、前記第2補助端子と前記4補助端子との間に配置されており、
前記第1補助端子および前記第3補助端子は、前記ゲート電極(16)に、または、複数の前記電源電極(18)のうちの1つに電気的に相互接続されており、前記第2補助端子および前記第3補助端子は、複数の前記ゲート電極(16)のうちの別の1つと、複数の前記電源電極(18)うちの1つと、に電気的に接続されている、
請求項1から8までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 前記ハウジング(60)は、プラスチック材料によって形成されており、前記ハウジング(60)内には、少なくとも前記パワー半導体チップ(14)と、前記電源端子(24)と、前記補助端子(46a、46b)と、が成形されている、
請求項1から9までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 前記電源端子(24)および/または前記補助端子(46a、46b)は、同じレベルで前記ハウジング(60)から突出している、
請求項1から10までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 前記補助端子(46a、46b)は、曲げられており、これにより、前記補助端子(46a、46b)の先端部(56)は、前記補助端子(46a、46b)が前記ハウジング(60)から突出する方向に対して垂直方向を指し示している、
請求項1から11までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも2つの前記パワー半導体チップ(14)は、前記電源端子(24)および/または前記補助端子(46a、46b)がボンディングされている基板(12)にボンディングされている、
請求項1から12までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 前記パワー半導体モジュール(10)は、少なくとも2つの前記パワー半導体チップ(14)がボンディングされているメイン基板(12)と、前記メイン基板(12)にボンディングされている第2の基板(38、40)と、を有し、
前記第2の基板(40)上のメタライゼーション層(42、44)は、少なくとも1つの前記共軸補助端子装置(52)の前記補助端子(46a、46b)に電気的に接続されている、
請求項1から13までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。 - 少なくとも2つのパワー半導体チップが、直流電流を交流電流に変換する1つ以上のハーフブリッジに電気的に相互接続されている、
請求項1から14までのいずれか1項記載のパワー半導体モジュール(10)。
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