【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有半导体元件、基底和接合连接器的半导体装置。本专利技术还涉及具有至少一个这种半导体装置的半导体模块。此外，本专利技术涉及具有至少一个这种半导体模块的功率转换器。此外，本专利技术涉及用于制造具有半导体元件、基底和接合连接器的半导体装置的方法。
技术介绍
1、这种半导体模块一般用在功率转换器中。功率转换器例如被理解为整流器、逆变器、变频器或直流变换器。在半导体模块中采用的半导体元件尤其是晶体管、可控硅、晶闸管或二极管。晶体管例如设计为绝缘栅双极型晶体管(igbt)、场效应晶体管或双极型晶体管。半导体装置的半导体元件通常经由基底上的接合连接器相连。这种接合连接器尤其能够设计为接合线和/或接合带。特别地，半导体元件的电源触点以及igbt的发射极触点通常与基底上的多个接合连接器连接。
2、专利文献de 11 2004 000 727 b4描述了电组件，其包括具有传导上表面的电装置、外部连接电装置的传导接口和传导带，传导带以超声波接合到传导上表面的第一部段上并且接合到传导接口上，其中，传导带包括连接传导上表面的第一层和在第一层之上的第二层，其中，第一层由铝制成并且第二层由铜制成。
3、通常有利的是，半导体装置的半导体元件在半导体模块中相互尽可能远离地放置，以便例如通过热分散实现优化的散热。然而，为了保持半导体模块的尺寸尽可能地小，例如针对用于连接控制触点以及igbt的栅极触点的接线将附加的结构空间最小化。尤其如果半导体元件密集地放置在模块边缘，在那里通常存在同样经由接合连接器在模块内部连接的壳体端
4、公开文献de 11 2019 000 660 t5描述了具有主表面的基底、设置在主表面上的多个导体图案、布置在多个导体图案上以用于连接集电器电极的多个开关元件以及单一或多个接线元件，接线元件直接连接在不同导体图案上布置并且并联在多个开关元件之间的接线元件的发射极。
技术实现思路
1、在该背景下，本专利技术的基本目的在于给出一种半导体装置，其与现有技术相比具有改善的接线。
2、根据本专利技术，该目的通过具有半导体元件、基底和接合连接器的半导体装置实现，其中，半导体元件与基底连接，尤其整体接合地连接，其中，半导体元件在背离基底的一侧上具有至少一个接触面，其中，半导体元件的至少一个接触面经由至少一个第一接合连接器与基底连接，其中，至少一个第一接合连接器在接触面上分别形成至少一个第一缝合接触部，第一缝合接触部布置在相应的第一接合连接器的第一环路与第二环路之间，其中，第一环路具有第一最大部并且第二环路具有第二最大部，其中，第二接合连接器的第一横向环路布置成在第一缝合接触部之上延伸并且平行于接触面延伸地看布置在第一环路的第一最大部与第二环路的第二最大部之间。
3、此外，根据本专利技术，该目的通过具有至少一个这种半导体装置的半导体模块实现。
4、此外，根据本专利技术，该目的通过具有至少一个这种半导体模块的功率转换器实现。
5、此外，根据本专利技术，该目的通过一种用于制造具有半导体元件、基底和接合连接器的半导体装置的方法实现，其中，半导体元件尤其整体接合地与基底连接，其中，半导体元件在背离基底的一侧上具有至少一个接触面，其中，半导体元件的至少一个接触面经由至少一个第一接合连接器与基底连接，其中，至少一个第一接合连接器在接触面上分别形成至少一个第一缝合接触部，第一缝合接触部布置在相应的第一接合连接器的第一环路和第二环路之间，其中，第一环路具有第一最大部并且第二环路具有第二最大部，其中，在另一步骤中，第二接合连接器的第一横向环路布置成在第一缝合接触部之上延伸并且平行于接触面延伸地看布置在第一环路的第一最大部与第二环路的第二最大部之间。
6、以下关于半导体装置提出的优点和优选实施方案能够类似地转用于半导体模块、功率转换器和方法。
7、本专利技术基于以下考虑，即给出一种半导体装置的紧凑的接线，以便实现优化的散热和电性能。在这种半导体装置中，至少一个半导体元件尤其整体接合地与基底连接，其中，半导体元件例如设计为绝缘栅双极型晶体管(igbt)，其中，这种整体接合例如能经由焊接或烧结结合来构成。布置在半导体元件的背离基底的一侧上的至少一个接触面经由至少一个第一接合连接器与基底连接。此外，至少一个第一接合连接器能够设计为接合线或接合带。例如应用至少一个特别是由铝制成的、具有直径在100μm到500μm的范围中的基本环形的横截面的重引线接合。到半导体元件的接触面的连接借助于至少一个第一接合连接器的环路穿引、尤其借助于多重缝合楔形到楔形引线接合来构成。通过多次也称为“缝合”的接合形成了至少一个第一缝合接触部，第一缝合接触部布置在第一接合连接器的第一环路和第二环路之间。通常，这种缝合接触部也被称为“缝合接合部”并且例如能够被设计为“楔形接合部”。第一环路具有第一最大部，而第二环路具有第二最大部。通过“缝合”实现半导体元件上改善的功率分布。
8、此外，能被设计为接合线或接合带的第二接合连接器用于另外的接线，例如用于连接至少一个控制触点或辅助发射极。第二接合连接器的第一横向环路布置成在第一缝合接触部之上延伸并且布置在第一环路的第一最大部和第二环路的第二最大部之间。通过第二接合连接器经由半导体元件的这种伸展实现了更短的接合的电感，并且这还对电路的电性能有积极影响。此外节省了构造空间并且在接线以及在半导体装置中放置至少一个半导体元件时实现更高的灵活性，并且这还例如通过热发散导致优化的散热。
9、第二接合连接器的第一横向环路布置成尤其完全地在第一环路的第一最大部和/或第二环路的第二最大部之下延伸。如果第二接合连接器的横截面的至少一部分在与相应的第一接合连接器交叉时在第一最大部和/或第二最大部之下延伸，则第二接合连接器的第一横向环路布置在第一最大部和/或第二最大部之下。如果第二接合连接器的整个横截面在与相应的第一接合连接器交叉时在第一最大部和/或第二最大部之下延伸，则第二接合连接器的第一横向环路完全地布置在第一最大部和/或第二最大部之下。第二接合连接器因此延伸通过由第一缝合接触部形成的、相应的第一接合连接器的“接合谷”。通过第二接合连接器经过半导体元件的这种伸展实现了更短的接合的电感，这还对电路的电性能有积极的影响。
10、另一个实施方式提出，半导体元件在背离基底的一侧上具有至少一个控制接触面，其中，第二接合连接器与控制接触面连接。通过第二接合连接器经过半导体元件的这种伸展避免了用于控制信号的接线不得不围绕半导体元件延伸的布置，从而实现了更短的接合的电感，这还对电路的电性能有积极的影响。此外节省了构造空间。
11、另一个实施方式提出，第二半导体元件的控制接触面经由第二接合连接器的第一横向环路与半导体元件的控制接触面连接。通过用于控制信号的接线的这种片到片的连接节省了构造空间并且减少了接合线长度。
12、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体装置(2)，具有半导体元件(4)、基底(6)和接合连接器(20a，20b，20c，34，58)，
2.根据权利要求1所述的半导体装置(2)，其中，
3.根据权利要求1或2中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
6.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
7.根据权利要求6所述的半导体装置(2)，其中，
8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
9.根据权利要求8所述的半导体装置(2)，其中，
10.一种半导体模块(70)，具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)。
11.一种功率转换器(68)，具有至少一个根据前一项权利要求所述的半导体模块(70)。
12.一种用于制造半导体装置(2)的方法，所述半导体装置具有半导体元件(4)、基底(6)和接合连接器(20a，20b，
13.根据权利要求12所述的方法，其中，
14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，其中，
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种半导体装置(2)，具有半导体元件(4)、基底(6)和接合连接器(20a，20b，20c，34，58)，
2.根据权利要求1所述的半导体装置(2)，其中，
3.根据权利要求1或2中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
6.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
7.根据权利要求6所述的半导体装置(2)，其中，
8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体装置(2)，其中，
...【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德·屈滕，费利克斯·蔡斯，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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