[发明专利]功率半导体模块

说明书

本发明提供了一种功率半导体模块(10)，其包括支承件(12)，该支承件(12)承载至少一个功率半导体装置(14)，其中支承件(12)与功率半导体装置(14)一起至少部分地定位在壳体(20)中，其中支承件(12)和功率半导体装置(14)至少部分地由密封材料(22)覆盖，其特征在于，除了密封材料(22)之外，保护材料(24)设在壳体(20)中，其中保护材料(24)由硅胶形成，并且其中保护材料(24)至少部分地覆盖支承件(12)、功率半导体装置(14)和密封材料(22)中的至少一个。

技术领域

本发明涉及一种功率半导体模块。本发明尤其涉及一种显示出良好长寿命可靠性的功率半导体模块。

背景技术

包括功率半导体装置(如开关功率半导体装置)的功率半导体模块在本领域中大体是已知的。对于特定应用来说，机械地和/或关于环境因素保护功率半导体装置可能是重要的。

文件DE 11 2012 006 656 T5描述了一种半导体装置。就此而言，电路图案结合到陶瓷基底的顶表面。冷却体结合到陶瓷基底的下表面。在电路图案上提供绝缘栅双极晶体管(IGBT)和正向变换器(FWD)。涂膜覆盖陶瓷基底和电路图案之间的接合处，以及陶瓷基底和冷却体之间的接合处。模塑树脂(mould resin)密封陶瓷基底、电路图案、IGBT、FWD、冷却体和涂膜等。陶瓷基底具有比涂膜更高的导热率。涂膜具有低于模塑树脂的硬度，并减轻了从模塑树脂施加到陶瓷基底上的应力。电路图案和冷却体包括与模塑树脂接触而没有以涂膜覆盖的凹槽。

文件DE 41 33 199 A1描述了一种使用绝缘涂覆的金属基底的半导体装置，该基底包括支承在绝缘涂覆的金属基底上的半导体元件，该金属基底由金属基底和设置在金属基底上的绝缘层制成、形成在绝缘层上并连接到半导体元件的金属箔的布线、覆盖半导体元件和布线的绝缘密封材料、以及固体绝缘体，其具有比介于布线的边缘部分和密封材料之间的密封材料更大的比电感容量。

文件US 2013/0161801 A1描述了一种包括安装在DCB基底上的分立装置(discrete device)的模块及一种其制造的方法。分立装置包括一个或多个半导体芯片。可通过以封装材料覆盖半导体芯片来封装半导体芯片或半导体芯片的至少部分。进一步描述了提供硅胶，其沉积在DCB基底上并覆盖分立装置。

文件US 2013/0056883 A1描述了一种半导体装置，其包括底板、安装基底、半导体元件、支架、支架端子、壳、第一密封层和第二密封层。第一密封层在由壳包围的空间内覆盖安装基底和半导体元件。第二密封层设在由壳包围的空间内的第一密封层上，并且具有高于第一密封层的硬度的硬度。

文件EP 1 739 740 A2涉及一种功率半导体，并且更具体地，涉及一种高击穿电压半导体的模块结构，在其中已经利用高电容实现了高可靠性。详细地，描述了在功率半导体中，半导体元件和铝线之间的界面涂覆有具有导电性质的第一绝缘树脂，以改善金属线的接合寿命，使得可能改善模块的寿命。进一步描述了提供第二树脂，其设在第一树脂的顶部上。

然而，现有技术的解决方案仍然提供用于改进的空间，例如关于提供有效措施抵抗作用在功率半导体装置上的负面影响并因此关于长寿命可靠性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种功率半导体模块，其克服了现有技术的至少一个缺点。更详细地说，本发明的一个目的在于提供一种功率半导体模块，其分别显示出高的长寿命可靠性或长期可靠性。

这些目的至少部分地由根据独立权利要求1的功率半导体模块解决。在从属权利要求中、在进一步的描述中以及在附图中给出了本发明的有利的实施例，其中除非没有明确排除，否则不同的实施例可单独或以任何组合提供本发明的特征。