[发明专利]功率半导体模块

说明书

本发明涉及功率半导体模块，包括柔性的第一衬底和第二衬底、布置在第一衬底和第二衬底之间的第一和第二功率半导体开关，第一衬底具有面朝功率半导体开关的导电的第一金属层、导电的第二金属层以及布置在第一和第二金属层之间的不导电的第一绝缘膜，第二衬底具有不导电的第二绝缘膜和布置在其上的第三金属层，第一和第二功率半导体开关通过第一和第二衬底电互连以形成半桥电路，其具有由第一金属层的第一导体迹线形成并在功率半导体模块运行期间具有第一电极性的第一负载电势直流电压连接部、由第二金属层的导体迹线形成并在功率半导体模块运行期间具有第二电极性的第二负载电势直流电压连接部、由第三金属层的导体迹线形成的交流电压连接部。

技术领域

本发明涉及一种功率半导体模块。

背景技术

DE 10 2017 109 706 B3公开了一种功率半导体模块，其包括第一扁平导体连接元件和第二扁平导体连接元件，在它们之间布置有不导电的绝缘层。功率半导体模块的壳体元件形成用于扁平导体连接元件和绝缘层的存储件。

为了防止在切换功率半导体开关时出现过电压，对功率半导体模块提出了将所述功率半导体模块设计为尽可能低电感的技术要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低电感设计的功率半导体模块。

该目的通过一种功率半导体模块实现，该功率半导体模块包括柔性的第一衬底、柔性的第二衬底、第一功率半导体开关和第二功率半导体开关，所述第一功率半导体开关和第二功率半导体开关布置在第一衬底和第二衬底之间，并且它们均具有第一负载电流连接部、第二负载电流连接部以及控制连接部，所述第一衬底具有导电的第一金属层、导电的第二金属层以及布置在第一金属层和第二金属层之间的不导电的第一绝缘膜，所述导电的第一金属层面朝功率半导体开关，所述第二衬底具有不导电的第二绝缘膜和布置在第二绝缘膜上的第三金属层，其中第一功率半导体开关和第二功率半导体开关通过第一衬底和第二衬底电互连以形成半桥电路，所述半桥电路具有第一负载电势直流电压连接部、第二负载电势直流电压连接部、以及交流电压连接部，所述第一负载电势直流电压连接部由第一金属层的第一导体迹线形成并在功率半导体模块的运行期间具有第一电极性，所述第二负载电势直流电压连接部由第二金属层的导体迹线形成并在功率半导体模块的运行期间具有第二电极性，所述交流电压连接部由第三金属层的导体迹线形成。

被证明有利的是，第一功率半导体开关的第一负载电流连接部布置在第一金属层的第一导体迹线上并且与其导电接触，其中第二功率半导体开关的第二负载电流连接部布置在第一金属层的第二导体迹线上并与其导电接触，其中第一金属层的第二导体迹线与第二金属层的导体迹线导电连接、特别是通过延伸穿过第一绝缘膜的通孔，其中第一功率半导体开关的第二负载电流连接部和第二功率半导体开关的第一负载电流连接部与第三金属层的导体迹线导电连接。因此，功率半导体模块特别具有低电感设计。

被证明有利的是，第三金属层面向功率半导体开关布置，并且第一功率半导体开关的第二负载电流连接部和第二功率半导体开关的第一负载电流连接部导电接触连接到第三金属层的导体迹线。因此，功率半导体模块特别具有低电感设计。

进一步，被证明有利的是，第二功率半导体开关以相对于第一功率半导体开关旋转180°的方式布置，其中旋转轴线在垂直于第一绝缘膜的法线方向的方向上延伸。因此，功率半导体模块特别具有紧凑设计。

在这方面，被证明有利的是，第一功率半导体开关的控制连接部与第二衬底的另一导体迹线导电连接并且第二功率半导体开关的控制连接部与第一衬底的另一导体迹线导电连接。因此，功率半导体模块的电驱动电路也具有低电感设计。

在这方面，被证明有利的是，第二衬底的另一导体迹线是第三金属层的组成部分，或者第二衬底具有第四金属层，其中第二绝缘膜布置在第三金属层和第四金属层之间，其中第二衬底的另一导体迹线是第四金属层的组成部分。因此，功率半导体模块可以基于功率半导体模块的电驱动电路的期望连接而在设计方面容易地进行适配。