功率电子子模块制造技术

提出一种子模块，其被实施为包括基材、功率半导体组件、连接装置、端子装置及绝缘材料主体。在这种情况下，基材具有彼此电绝缘的导体轨道，其中功率半导体组件布置在导体轨道上并且导电地连接到导体轨道。连接装置被实施为膜复合体，从而形成面向功率半导体组件和基材的第一主表面及与第一主表面相反的第二主表面，其中子模块通过连接装置在内部以符合电路的方式连接。绝缘材料主体具有第一部分主体，其连接到基材的边缘，且还具有适于端子元件的第一切除部。

【技术实现步骤摘要】

本技术描述了一种功率电子子模块，其包括可形成壳体的两部分式绝缘材料主体。该子模块凭借下述事实可形成功率半导体模块或功率电子系统的基本单元，所述事实即所述子模块通过自身或与另外的、优选相同的子模块结合来形成功率半导体模块或功率电子系统的基本功率电子构件块。
技术介绍
在现有技术中，例如在DE102013104949B3中，公开了一种开关装置，其包括基材、功率半导体组件、连接装置、负载端子装置和压力装置。在这种情况下，基材具有电绝缘的导体轨道，其中功率半导体组件布置在导体轨道上。连接装置被实施为膜复合体，其包括导电膜和电绝缘膜，并具有第一主表面和第二主表面。所述开关装置从而在内部以符合电路的方式连接。压力装置具有压力元件，所述压力元件具有第一切除部，布置有从所述第一切除部突出的压力元件，其中压力元件按压到膜复合体的第二主表面的部段上，并且在这种情况下，所述部段布置在功率半导体组件的沿着垂直于功率半导体组件的方向突出的区域内。
技术实现思路
基于有关所引用的现有技术的知识，本技术的目的是提出一种功率电子子模块，其中所述子模块能够以简单的方式使用，并作为基本单元允许获得功率半导体模块或功率电子系统的简单结构。根据本技术的功率电子子模块被实施为包括基材，包括布置在基材上的功率半导体组件，包括连接装置，包括端子装置以及包括绝缘材料主体。在这种情况下，基材具有彼此电绝缘的导体轨道，其中所述功率半导体组件布置在导体轨道上并且导电地连接到所述导体轨道。连接装置被实施为膜复合体，其包括导电膜和电绝缘膜，从而形成面向功率半导体组件和基材的第一主表面以及与所述第一主表面相反的第二主表面，其中所述子模块通过连接装置在内部以符合电路的方式连接。绝缘材料主体具有第一部分主体，其连接到所述基材的边缘，并且还具有适于端子元件的第一切除部。绝缘材料主体类似地具有第二部分主体，其被实施为压力主体并且具有第二切除部，布置有从所述第二切除部突出的压力元件。第一部分主体连接到第二部分主体以使得所述第二部分主体布置成能够在基材的方向上相对于所述第一部分主体移动，以便通过压力元件按压到膜复合体的第二主表面的部段上，其中所述部段布置在功率半导体组件的沿着垂直于功率半导体组件的方向突出的区域内。不言而喻的是，除非本身被排除在外，否则以单数提及的特征，特别是功率半导体模块和与其相应的压力元件，以及在本领域内作为常规的负载端子元件，可在根据本技术的子模块内以复数存在。优选的是所述第一部分主体部分地或完全地连接到基材的边缘，优选以粘结的方式、优选通过粘合剂连接而连接到基材的边缘。特别有利的是，第一部分主体和第二部分主体实施为一体。进一步有利的是，第一部分主体和第二部分主体通过弹性中间主体、特别是通过弹性凸耳连接到彼此。优选地，绝缘材料主体由耐高温的热塑性材料、特别是聚苯硫醚构成，以及压力元件由硅橡胶、特别是交联的液体硅胶构成。还优选的是，优选扁平的金属主体布置在第二部分主体的背离基材的一侧上。在这种情况下，金属主体可以力锁定的方式(优选通过闩锁连接)或可以粘结的方式(优选通过粘合剂连接)而连接到所述第二部分主体。有利的是，端子装置被实施为膜部段从而作为连接装置的一部分。有利的是，端子装置可被实施为负载端子装置和/或被实施为辅助端子装置。负载和辅助端子装置同样可存在于所述子模块内。所述端子装置之一可被实施为接触弹簧，并且可以力锁定和导电的方式连接到基材或连接装置。所述端子装置之一可被实施为压配合接触件，并且可以粘结和导电的方式连接到基材或连接装置。所述端子装置之一可被实施为金属成型的主体，并且可以力锁定的方式、优选以压力接触的方式或以粘结的方式连接到基材或连接装置，并且上述方式在每种情况下都是导电的方式，优选通过烧结连接或通过焊接连接进行。在其中存在力锁定连接的情况下，将力引入到金属成型主体上可优选通过第二部分主体来实现。不言而喻的是，本技术的不同构造可以单独的方式或以任意组合的方式来实现以便获得改进。具体地，在不脱离本技术范围的情况下，在此处和下文所提及和解释说明的特征不仅可以所示的组合方式使用，而且可以其它组合方式使用，或自身单独使用。附图说明本技术的进一步的阐明、有利细节和特征从如图1至图4中所示的根据本技术布置的示例性实施例或其部分的以下描述是显明的。图1示出根据本技术的子模块的第一构造。图2示出具有根据本技术的子模块的第二构造的装置。图3和图4示出根据本技术的子模块的第三构造的三维视图。具体实施方式图1示出根据本技术的子模块1的第一构造。该图示出从原则上而言在本领域内作为常规实施的基材2，并且包括绝缘材料主体20和导体轨道22，导体轨道22布置在绝缘材料主体20上并且分别彼此电绝缘，子模块1的所述导体轨道具有不同的电位，特别是负载电位，并且还具有辅助电位，特别是开关和测量电位。在此处具体示出具有负载电位的三个导体轨道22，这诸如是典型的半桥式拓扑结构。相应的功率半导体组件24布置在两个导体轨道22上，该功率半导体组件可如本领域内常规的那样被实施为功率二极管或被实施为开关，例如被实施为MOS-FET或IGBT。相应的功率半导体组件24如本领域内常规的那样导电地连接到所述导体轨道22的所分配的一个导体轨道，优选通过烧结连接。子模块1的内部连接通过连接装置3形成，所述连接装置3由膜复合体制成，所述膜复合体具有交替的导电膜30、34和电绝缘膜32。在此，膜复合体正好具有两个导电膜和布置在其间的一个绝缘膜。在这种情况下，膜复合体3的面向基材2的表面300形成第一主表面，而相反的表面形成第二主表面340。具体地，连接装置3的导电膜30、34为固有结构，因此形成彼此电绝缘的导体轨道部段。所述导体轨道部段具体地将相应的功率半导体组件24、更确切地是其在背离基材2的一侧上的接触区域，连接到基材的导体轨道22。在一个优选的构造中，导体轨道部段通过烧结连接粘结地连接到所述接触区域。不言而喻的是，功率半导体组件24之间以及基材2的导体轨道22之间的连接也可以相同的方式形成。对于外部电气链路而言，子模块1具有负载和辅助端子元件4，在此只示出了一个辅助端子元件42。所述辅助端子元件42纯粹通过示例的方式被实施为接触弹簧，其以力锁定的方式通过接触脚而连接到基材2的导体轨道22。从原则上而言，连接装置3本身的部分也可被实施为负载或辅助端子元件。负载端子元件(未示出)此外可如本领域内常规的那样实施。示出一个辅助端子元件42，并且有利的是还有另外的辅助端子元件(未示出)和负载端子元件(也未示出)布置在被实施为壳体或部分壳体的绝缘材料主体5的切除部524内，并且如果合适的话也以固定在其位置下的方式或可移动但被束缚的方式被安装在该处。绝缘材料主体5本身在此被一体地实施为第一部分主体52以及第二部分主体54，所述第一部分主体52通过粘合剂连接而连接到基材2的边缘26，所述第二部分主体54布置成可相对于第一部分主体52以及因而也相对于基材2移动。为了形成可移动的布置，绝缘材料主体5具有两个中间主体58，在此被实施为凸耳。所述凸耳具有S形的走向，其允许第二部分主体54相对于第一部分主体52移动，特别是在垂直于基材2的方向上。所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
功率电子子模块(1)，其包括基材(2)、布置在基材(2)上的功率半导体组件(24)、连接装置(3)，并包括端子装置(4)以及绝缘材料主体(5)，所述基材(2)具有彼此电绝缘的导体轨道(22)，其中所述功率半导体组件(24)布置在导体轨道(22)上并且导电地连接到所述导体轨道(22)；其特征在于其中连接装置(3)被实施为膜复合体，其包括导电膜(30，34)和电绝缘膜(32)，从而形成面向功率半导体组件(24)和基材(2)的第一主表面(300)以及与所述第一主表面(300)相反的第二主表面(340)，并且其中所述子模块(1)通过连接装置(3)在内部以符合电路的方式连接；其中绝缘材料主体(5)具有第一部分主体(52)，其连接到所述基材(2)的边缘(26)，并且具有适于端子装置(4)的第一切除部(524)；其中绝缘材料主体(5)具有第二部分主体(54)，其被实施为压力主体并且具有第二切除部(546)，布置有从所述第二切除部(546)突出的压力元件(56)；第一部分主体连接到第二部分主体以使得所述第二部分主体布置成能够在基材的方向上相对于第一部分主体移动，以便通过压力元件(56)按压到膜复合体的第二主表面(340)的部段(342)上，其中所述部段布置在功率半导体组件(24)的沿着垂直于功率半导体组件(24)的方向突出的区域(240)内。...

【技术特征摘要】
2015.08.26 DE 102015114188.41.功率电子子模块(1)，其包括基材(2)、布置在基材(2)上的功率半导体组件(24)、连接装置(3)，并包括端子装置(4)以及绝缘材料主体(5)，所述基材(2)具有彼此电绝缘的导体轨道(22)，其中所述功率半导体组件(24)布置在导体轨道(22)上并且导电地连接到所述导体轨道(22)；其特征在于其中连接装置(3)被实施为膜复合体，其包括导电膜(30，34)和电绝缘膜(32)，从而形成面向功率半导体组件(24)和基材(2)的第一主表面(300)以及与所述第一主表面(300)相反的第二主表面(340)，并且其中所述子模块(1)通过连接装置(3)在内部以符合电路的方式连接；其中绝缘材料主体(5)具有第一部分主体(52)，其连接到所述基材(2)的边缘(26)，并且具有适于端子装置(4)的第一切除部(524)；其中绝缘材料主体(5)具有第二部分主体(54)，其被实施为压力主体并且具有第二切除部(546)，布置有从所述第二切除部(546)突出的压力元件(56)；第一部分主体连接到第二部分主体以使得所述第二部分主体布置成能够在基材的方向上相对于第一部分主体移动，以便通过压力元件(56)按压到膜复合体的第二主表面(340)的部段(342)上，其中所述部段布置在功率半导体组件(24)的沿着垂直于功率半导体组件(24)的方向突出的区域(240)内。2.根据权利要求1所述的子模块，其中：所述第一部分主体(52)部分地或完全地连接到基材(2)的边缘(26)。3.根据权利要求2所述的子模块，其中：所述第一部分主体(52)以粘结的方式连接到基材(2)的边缘(26)。4.根据权利要求2所述的子模块，其中：所述第一部分主体(52)通过粘合剂连接而连接到基材(2)的边缘(26)。5.根据前述权利要求任一项所述的子模块，其中：第一部分主体(52)和第二部分主体(54)实施为一体。6.根据权利要求1所述的子模块，其中：第一部分主体(52)和第二部分主体(54)通过弹性中间主体(58)连接到彼此。7.根据权利要求6所述的子模块，其中：第一部分主体(52)和第二部分主体(54)通过弹性凸耳连接到彼此。8.根据权利要求1所述的子模块，其中：绝缘材...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·博根，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE