[发明专利]具有短路失效模式的功率半导体模块

权利要求书

1.一种功率半导体模块(10)，包括：

基板(12)；

包括Si衬底的Si芯片(16a)，所述Si芯片(16a)附接到所述基板(12)；

第一金属预制件(22a)，所述第一金属预制件(22a)被第一压销(24a)紧压抵靠所述Si芯片(16a)的一侧；

宽带隙材料芯片(16b)，所述宽带隙材料芯片(16b)包括宽带隙衬底和所述宽带隙衬底中提供的半导体开关(28b)，所述宽带隙材料芯片(16b)附接到所述基板(12)；

第二金属预制件(22b)，所述第二金属预制件(22b)被第二压销(24b)紧压抵靠所述宽带隙材料芯片(16b)的一侧；

其中所述Si芯片(16a)和所述宽带隙材料芯片(16b)经由所述基板(12)并且经由所述第一压销(24a)和所述第二压销(24b)并联连接；

其中所述第一金属预制件(22a)适合于在被过电流加热时通过与所述Si衬底形成合金而形成通过所述Si芯片(16a)的传导路径；

其中由具有比所述第一金属预制件(22a)的材料更高的熔点的材料制成的所述第二金属预制件(22b)适合于在被过电流加热时形成通过所述宽带隙材料芯片(16b)的至少暂时的传导路径。

2.如权利要求1所述的功率半导体模块(10)，

其中所述第二金属预制件(22b)适合于通过至少部分被所述过电流熔化来形成通过所述宽带隙材料芯片(16b)的至少暂时的传导路径。

3.如权利要求1或2所述的功率半导体模块(10)，

其中所述第一金属预制件(22a)由Al、Cu、Ag、Mg或其合金制成。

4.如权利要求1或2所述的功率半导体模块(10)，

其中所述第二金属预制件(22b)由Mo、W或其合金制成。

5.如权利要求1或2所述的功率半导体模块(10)，

其中所述基板(12)由Mo制成。

6.如权利要求1或2所述的功率半导体模块(10)，

其中所述宽带隙材料芯片(16b)的所述宽带隙材料是SiC。

7.如权利要求1或2所述的功率半导体模块(10)，

其中所述Si芯片(16a)包括在所述Si衬底中提供的半导体开关(28a)。

8.如权利要求7所述的功率半导体模块(10)，

其中所述Si芯片(16a)的所述半导体开关(28a)的栅极(30a)在所述半导体模块(10)中与所述宽带隙材料芯片(16b)的所述半导体开关(28b)的栅极(30b)电连接。

9.如权利要求7所述的功率半导体模块(10)，

其中所述Si芯片(16a)的所述半导体开关(28a)的栅极(30a)电连接到所述半导体模块(10)的第一栅极端子(34a)并且所述宽带隙材料芯片(16b)的所述半导体开关(28b)的栅极(30b)电连接到所述半导体模块(10)的第二栅极端子(34b)，使得所述Si芯片(16a)的所述半导体开关(28a)独立于所述宽带隙材料芯片(16b)的所述半导体开关(28b)而可开关。

10.如权利要求7所述的功率半导体模块(10)，

其中所述Si芯片(16a)的所述半导体开关(28a)的栅极(30a)未连接到由所述半导体模块(10)提供的栅极端子。

11.如权利要求1或2所述的功率半导体模块(10)，

其中所述Si芯片(16a)不包括有源可开关的开关。

12.如权利要求1或2所述的功率半导体模块(10)，其中所述Si芯片(16a)是无源Si层。