[发明专利]包括晶体管芯片、二极管芯片和驱动器芯片的半导体模块

说明书

本发明涉及包括晶体管芯片、二极管芯片和驱动器芯片的半导体模块。所述半导体模块包括：载体；设置在该载体上的至少一个半导体晶体管；设置在该载体上的至少一个半导体二极管；设置在该载体上的至少一个半导体驱动器芯片；多个外部连接器；以及包封层，所述包封层覆盖所述载体、所述半导体晶体管、所述半导体二极管和所述半导体驱动器芯片，其中所述包封层包括电通路连接，用于在所述至少一个半导体驱动器芯片和所述外部连接器之间、在所述至少一个半导体驱动器芯片和所述至少一个半导体晶体管之间以及在所述至少一个半导体晶体管和所述至少一个半导体二极管之间提供电连接。

技术领域

本公开内容涉及一种半导体模块、一种集成功率模块和一种用于制作半导体模块的方法。

背景技术

在许多电子系统中，必须采用类似AC/AC转换器、AC/DC转换器、DC/AC转换器、DC/DC转换器的电压或电流转换器，或者采用频率转换器，以便生成要由类似例如马达驱动电路的电子电路所使用的电流、电压和/或频率。如之前所提及的转换器电路典型地包括一个或多个半桥电路以及诸如电阻器、电感器和电容器之类的无源器件，其中所述一个或多个半桥电路中的每个都由两个半导体功率开关（诸如例如功率MOSFET器件、特别是绝缘栅双极型晶体管（IGBT）器件）和另外的部件（诸如与晶体管器件并联连接的二极管）来提供。功率MOSFET器件的开关可以由一个或多个半导体驱动器器件控制。前面提及的器件的组装原则上可通过将这些器件作为各个单独的部件安装在印刷电路板（PCB）上和在所述印刷电路板（PCB）上对这些器件进行互连来实现。然而，存在提供如下集成半导体模块的总趋势：所述集成半导体模块在这些器件之间具有短互连，以便减少开关损耗和寄生电感。要观察的另外的方面是这些器件的有效散热。

发明内容

根据本公开内容的第一方面，一种半导体模块包括：载体；设置在所述载体上面的至少一个半导体晶体管；设置在所述载体上面的至少一个半导体二极管；设置在所述载体上面的至少一个半导体驱动器芯片；多个外部连接器以及包封层，所述包封层覆盖所述载体、所述半导体晶体管、所述半导体二极管和所述半导体驱动器芯片，其中所述包封层包括电通路连接（electrical via connection），用于在所述至少一个半导体驱动器芯片和所述外部连接器之间、在所述至少一个半导体驱动器芯片和所述至少一个半导体晶体管之间以及在所述至少一个半导体晶体管和所述至少一个半导体二极管之间提供电连接。

根据本公开内容的第二方面，一种集成功率模块包括：载体；设置在所述载体上面的至少一个功率晶体管；设置在所述载体上面的至少一个功率二极管；设置在所述载体上面的至少一个驱动器芯片；多个外部连接器以及包封层，所述包封层覆盖所述功率晶体管和所述功率二极管，其中所述包封层包括用于在所述驱动器芯片和所述外部连接器之间提供电连接的电通路连接。

根据本公开内容的第三方面，一种用于制作半导体模块的方法包括：提供载体，其中所述载体包括最上面的金属层和在该金属层底下的绝缘层，其中该金属层包括至少一个金属部分和至少一个开口部分，在所述至少一个开口部分中，该绝缘层被暴露；在该金属层的金属部分上设置至少一个半导体晶体管和至少一个半导体二极管；在该金属层的开口部分中的绝缘层上设置至少一个半导体驱动器芯片；将包封层施加到所述载体、所述半导体晶体管、所述半导体二极管和所述半导体驱动器芯片上；将电通路连接形成到所述包封层中；施加多个外部连接器；以及在所述半导体驱动器芯片和所述外部连接器之间、在所述至少一个半导体驱动器芯片和所述至少一个半导体晶体管之间以及在所述至少一个半导体晶体管和所述至少一个半导体二极管之间形成电连接。

本领域技术人员在阅读以下详细描述时以及在考虑附图时认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图被包含来提供对实例的进一步理解，并且这些附图被并入本说明书中，而且构成本说明书的部分。这些图图解说明了实例，并且与描述一起用于解释实例的原理。其他实例和实例的许多预期优点将容易被领会到，因为这些其他实例和实例的许多预期优点通过参照以下详细描述而变得更好理解。