JP2020519029A5 - - Google Patents

Description

本発明の一実施形態によれば、パワー半導体モジュールは、冷却空洞を有する冷却体をさらに備え、冷却空洞は、冷却体に挿入された冷却プレートによって閉じられ、冷却プレートは、冷却プレートの境界に沿って冷却体に溶接される。空洞は、冷却空洞内を流れる冷却液であふれさせてもよい。

Claims (14)

1. パワー半導体モジュール（１０）であって、
   金属化層（１８）を有する基板（１２）と、
   前記基板（１２）に接着された少なくとも１つのパワー半導体チップ（１４）と、
   前記半導体チップ（１４）および前記基板（１２）を部分的に封止する成形封止部（２６）とを備え、前記成形封止部（２６）は、前記金属化層（１８）の端子領域（３８，４０）を露出させる少なくとも１つの窓（３６）を備え、前記パワー半導体モジュール（１０）はさらに、
   端部（５８）が前記端子領域（４０）に接着されたパワー端子（５４）を備え、
   前記成形封止部（２６）は、前記半導体チップ（１４）を封止する中央部（３２）を備え、
   前記窓（３６）と前記基板（１２）の境界（２８）との間の前記成形封止部（２６）の境界部（３４）は、前記成形封止部（２６）の前記中央部（３２）の基板（１２）上方最大高さよりも小さな基板（１２）上方高さを有し、
   前記パワー端子（５４）の一部（５６）は、前記基板（１２）に平行な方向に前記境界部（３４）の上方に突き出ていることにより、前記一部（５６）の基板（１２）上方垂直高さは、前記成形封止部（２６）の前記中央部（３２）の前記最大高さよりも小さい、パワー半導体モジュール（１０）。
2. 前記境界部（３４）の前記基板（１２）上方高さは、導体（２１）の基板（１２）上方最大高さよりも小さく、前記導体（２１）は、前記成形封止部（２６）において封止され、前記半導体チップ（１４）および前記金属化層（１８）に接着される、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
3. 前記境界部（３４）は、前記基板（１２）の前記境界（２８）と重なり合う、請求項１または２に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
4. 前記成形封止部（２６）は、少なくとも２つの窓（３６）を備え、各窓（３６）は、前記金属化層の端子領域（３８，４０）を露出させ、
   前記端子領域（３８）のうちの少なくとも１つは、パワー端子領域であり、
   前記端子領域（４０）のうちの少なくとも１つは、補助端子領域である、請求項１から３のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
5. 前記境界部（３４）は、少なくとも２つの窓（３６）を提供する、請求項１から４のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
6. ２つの共面導体ストリップ（７４）を有する２つのパワー端子（５４）をさらに備え、
   各パワー端子（５４）は、それぞれの前記導体ストリップ（７４）から突き出る少なくとも２つの足部（７６）を、一方の前記パワー端子（５４）からの足部（７６）が他方の前記パワー端子（５４）からの足部（７６）と交互になるように備え、
   前記パワー端子（５４）からの前記足部（７６）は、端子領域（４０）の列（７２）に接着され、前記端子領域（４０）の各々は、前記成形封止部（２６）の専用の窓（３６）によって設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
7. 第１の端部（５０）が前記成形封止部（２６）の窓（３６）における端子領域（３８）に接着され、第２の端部（５２）が前記中央部（３２）の上方に突き出ている補助端子（４８）をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
8. 前記成形封止部（２６）の前記中央部（３２）に取り付けられた回路基板（６４）と、
   窓（３６）における端子領域（３８）に接着され、前記回路基板（６４）に接着されたボンドワイヤ（６６）、および、前記印刷回路基板（６４）に接続され、窓（３６）における端子領域（３８）に押し付けられた導電性ばね要素（６８）のうちの少なくとも１つとをさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
9. 前記成形封止部（２６）の窓（３６）における端子領域（３８，４０）に接着された端子（４８，５４）の端部（５０，５８）は、前記窓（３６）に充填された鋳造材料（６２）に埋設される、請求項１から８のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
10. 前記パワー半導体チップ（１４）に対向して前記基板（１２）に取り付けられた冷却プレート（２２）をさらに備え、
    前記成形封止部（２６）は、前記冷却プレート（２２）の一方の側のみに設けられ、
    前記成形封止部（２６）の前記境界部（３４）は、前記基板（１２）の前記境界（２８）の上方に延在しており、前記冷却プレート（２２）上に配設される、請求項１から９のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
11. 冷却空洞（４３）を有する冷却体（４２）をさらに備え、前記冷却空洞（４３）は、前記冷却体（４２）に挿入された前記冷却プレート（２２）によって閉じられ、
    前記冷却プレート（２２）は、前記冷却プレート（２２）の境界（３０）に沿って前記冷却体（４２）に溶接される、請求項１０に記載のパワー半導体モジュール（１０）。
12. パワー半導体モジュールアセンブリ（４４）であって、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュール（１０）と、
    パワー電気素子（４６）とを備え、
    前記パワー端子（５４）は、前記パワー電気素子（４６）と前記パワー半導体モジュール（１０）とを直接相互接続する、パワー半導体モジュールアセンブリ（４４）。
13. パワー半導体モジュール（１０）の製造方法であって、
    金属化層（１８）を有する基板（１２）を設けるステップを備え、前記基板（１２）には少なくとも１つのパワー半導体チップ（１４）が接着され、前記方法はさらに、
    前記半導体チップ（１４）および前記基板（１２）を成形封止部（２６）に成形するステップを備え、前記成形封止部（２６）は、前記半導体チップ（１４）を封止する中央部（３２）を備え、前記成形封止部（２６）は、前記金属化層（１８）の端子領域（３８，４０）を露出させる少なくとも１つの窓（３６）を備え、前記窓（３６）と前記基板（１２）の境界（２８）との間の前記成形封止部の境界部（３４）は、前記成形封止部（２６）の前記中央部（３２）の最大高さよりも小さな基板（１２）上方高さを有し、前記方法はさらに、
    パワー端子（５４）の端部（５８）を前記端子領域（４０）に接着するステップを備え、
    前記パワー端子（５４）の一部（５６）は、前記基板（１２）に平行な方向に前記境界部（３４）の上方に突き出ていることにより、前記一部（５６）の基板（１２）上方垂直高さは、前記成形封止部（２６）の前記中央部（３２）の前記最大高さよりも小さい、方法。
14. 前記基板（１２）に取り付けられた冷却プレート（２２）を冷却体（４２）に溶接するステップと、
    補助端子（４８）を前記成形封止部（２６）の窓（３６）に設けられた端子領域（３８，４０）に接着するステップと、
    導体ストリップ（５４）を前記成形封止部（２６）の窓（３６）に設けられた端子領域（４０）およびパワー電気素子（４６）に接着するステップとをさらに備える、請求項１３に記載の方法。