[发明专利]具有被部分涂覆的电源端子的功率半导体模块

说明书

本申请涉及具有被部分涂覆的电源端子的功率半导体模块。功率半导体模块包括：一个或多个功率半导体裸片，被附接到衬底的第一主面；塑料壳体，被附接到衬底，塑料壳体和衬底一起包封一个或多个功率半导体裸片；多个电源端子，在第一端处被附接到衬底的第一主面，并且在第二端处延伸穿过塑料壳体，以为一个或多个功率半导体裸片提供外部电连接点；灌封化合物，包埋一个或多个功率半导体裸片、衬底的第一主面和多个电源端子的第一端的至少一部分；和绝缘涂层，仅施加到多个电源端子的安置在塑料壳体内且只与空气接触的部分。还提供相应的制造方法。

技术领域

本申请涉及功率半导体模块，尤其涉及具有被部分涂覆的电源端子的功率半导体模块。

背景技术

功率半导体模块为若干功率半导体器件提供物理容纳，功率半导体器件诸如一个或多个功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)、BJT(双极结型晶体管)、晶闸管、JFET(结型场效应晶体管)、二极管等。功率半导体器件通常被制造在一个或多个半导体裸片中，所述半导体裸片被附接到功率电子衬底。塑料壳体与衬底一起包封功率半导体器件。

在功率半导体模块内，必须实现电势之间的足够隔离距离以确保适当的性能、安全性和可靠性。由于功率半导体模块的内部体积中的有限空间，自由空气在电压下没有提供部件之间的足够隔离。

通常使用软灌封隔离化合物来电绝缘所有需要电绝缘的暴露区域。功率半导体模块内的灌封化合物的填充高度直接取决于模块的内部构造。在制造功率半导体模块期间满足如塑料壳体的可制造性、可加工性和与现有生产工艺的兼容性的所有其他要求的需要通常导致灌封化合物的更高填充高度，这不利地影响模块的寿命性能。例如，灌封材料的热膨胀会在具有不同热膨胀系数的部件之间引起显著的机械相互作用，并且甚至在灌封材料自身中引起显著的热机械应力。在基于IGBT的功率半导体模块的应用条件下，灌封材料中的裂缝的传播是会导致模块的绝缘失效的真正问题。

因此，需要一种具有更可靠的电绝缘的功率半导体模块。

发明内容

根据功率半导体模块的实施例，所述功率半导体模块包括：一个或多个功率半导体裸片，被附接到衬底的第一主面；塑料壳体，被附接到衬底，所述塑料壳体和所述衬底一起包封所述一个或多个功率半导体裸片；多个电源端子，在第一端处被附接到所述衬底的第一主面，并且在第二端处延伸穿过所述塑料壳体，以为所述一个或多个功率半导体裸片提供外部电连接点；灌封化合物，包埋所述一个或多个功率半导体裸片、所述衬底的第一主面和所述多个电源端子的第一端的至少一部分；和绝缘涂层，仅施加到多个电源端子的安置在塑料壳体内且只与空气接触的部分。

根据一种制造功率半导体模块的方法的实施例，所述方法包括：将一个或多个功率半导体裸片附接到衬底的第一主面；将塑料壳体附接到所述衬底，所述塑料壳体和所述衬底一起包封所述一个或多个功率半导体裸片；在第一端处将多个电源端子附接到所述衬底的第一主面，每个电源端子在第二端处延伸穿过所述塑料壳体，以为所述一个或多个功率半导体裸片提供外部电连接；将一个或多个功率半导体裸片、所述衬底的第一主面和所述多个电源端子的第一端的至少一部分包埋在灌封化合物中；和在将所述多个电源端子附接到衬底的第一主面之前，将绝缘涂层仅施加到多个电源端子的将安置在所述塑料壳体内且只与空气接触的部分。

在阅读以下详细描述并查看附图之后，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图的元素不一定相对于彼此按比例绘制。相同的附图标记表示相应的类似部分。可以组合各种所图示的实施例的特征，除非它们彼此排斥。在附图中描绘实施例，并且在后续的描述中详述实施例。

图1图示了具有被部分地涂覆有绝缘材料的电源端子的功率半导体模块的实施例的透视图。

图2图示了沿着图1中标记为A-A'的线的功率半导体模块的横截面视图。