Halbleitermodul und Verfahren zum Betrieb eines Halbleitermoduls

    公开(公告)号:DE102015115312B4

    公开(公告)日:2020-10-29

    申请号:DE102015115312

    申请日:2015-09-10

    Abstract: Halbleitermodul miteinem ersten Leistungshalbleiterchip (1), einem elektrisch leitenden ersten Kühlkörper (51), und einem elektrisch leitenden ersten Anschlusselement (61), wobeider erste Leistungshalbleiterchip (1) einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12) aufweist, sowie eine zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) ausgebildete erste Laststrecke (11-12),der erste Leistungshalbleiterchip (1) auf dem ersten Kühlkörper (51) angeordnet ist, undder erste Kühlkörper (51) elektrisch zwischen die erste Laststrecke (11-12) und das erste Anschlusselement (61) geschaltet ist,einem zweiten Leistungshalbleiterchip (2), einem elektrisch leitenden zweiten Kühlkörper (52), und einem elektrisch leitenden zweiten Anschlusselement (62), wobeider zweite Leistungshalbleiterchip (2) einen ersten Lastanschluss (21) und einen zweiten Lastanschluss (22) aufweist, sowie eine zwischen dem ersten Lastanschluss (21) und dem zweiten Lastanschluss (22) ausgebildete zweite Laststrecke (21-22),der zweite Leistungshalbleiterchip (2) auf dem zweiten Kühlkörper (52) angeordnet ist, undder zweite Kühlkörper (52) elektrisch zwischen die zweite Laststrecke (21-22) und das zweite Anschlusselement (62) geschaltet ist,einer dielektrischen Vergussmasse (210), die sich ausgehend vom ersten Kühlkörper (51) bis über den ersten Halbleiterchip (1) hinaus erstreckt und diesen abdeckt, die sich ausgehend vom zweiten Kühlkörper (52) bis über den zweiten Halbleiterchip (2) hinaus erstreckt und diesen abdeckt;einem elektrisch leitenden Anschlussblock (53), der elektrisch leitend an den zweiten Lastanschluss (22) des zweiten Halbleiterchips (2) angeschlossen ist, wobeider Anschlussblock (53) oder ein Abschnitt des Anschlussblocks (53) zwischen dem ersten Kühlkörper (51) und dem zweiten Kühlkörper (52) angeordnet ist; undzwei dielektrischen ersten Trennwänden (201, 202), die zwischen dem ersten Kühlkörper (51) und dem zweiten Kühlkörper (52) angeordnet sind, wobei der Anschlussblock (53) zwischen den zwei ersten Trennwänden (201, 202) angeordnet ist.

    Ein Halbleitermodul und ein Verfahren zu dessen Fabrikation durch erweiterte Einbettungstechnologien

    公开(公告)号:DE102014111829B4

    公开(公告)日:2020-10-01

    申请号:DE102014111829

    申请日:2014-08-19

    Abstract: Halbleitermodul (100), das Folgendes umfasst:einen einzelnen zusammenhängenden Träger (20);mehrere auf dem einzelnen zusammenhängenden Träger (20) angeordnete Halbleiter-Transistorchips (30);mehrere auf dem einzelnen zusammenhängenden Träger angeordnete Halbleiter-Diodenchips (40);eine Kapselungsschicht (70), die über den Halbleiter-Transistorchips (30) und den Halbleiter-Diodenchips (40) angeordnet ist, wobei die Kapselungsschicht (70) Via-Verbindungen (71) zu den Halbleiter-Transistorchips (30) und den Halbleiter-Diodenchips (40) umfasst; undeine Metallisierungsschicht, die mehrere, mit den Via-Verbindungen (71) verbundene metallische Bereiche (72) umfasst,wobei der einzelne zusammenhängende Träger (20) ein DCB-Substrat (Direct Copper Bonded), ein DAB-Substrat (Direct Aluminium Bonded) oder ein AMB-Substrat (Active Metal Brazing) umfasst und wobei das DCB-, DAB- oder AMB-Substrat eine Keramikschicht (21) oder eine Dielektrikumsschicht umfasst.

    HALBLEITERANORDNUNG, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER HALBLEITERANORDNUNG UND VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER HALBLEITERANORDNUNG

    公开(公告)号:DE102013217802B4

    公开(公告)日:2020-01-09

    申请号:DE102013217802

    申请日:2013-09-05

    Abstract: Halbleiteranordnung (7) umfassend:eine elektrisch leitende obere Kontaktplatte (41) und eine elektrisch leitende untere Kontaktplatte (42);eine Anzahl von Chipbaugruppen (2), von denen eine jede aufweist:- einen Halbleiterchip (1) mit einem Halbleiterkörper (10), wobei der Halbleiterkörper (10) eine Oberseite und eine der Oberseite entgegengesetzte Unterseite aufweist, und wobei die Oberseite in einer vertikalen Richtung (v) von der Unterseite beabstandet ist;- eine auf der Oberseite angeordnete, individuelle obere Hauptelektrode (11); und- eine an der Oberseite angeordnete, individuelle Steuerelektrode (13); wobei die Chipbaugruppen (2) entweder jeweils eine separate untere Hauptelektrode (12) aufweisen, die auf der Unterseite des Halbleiterchips (100) der betreffenden Chipbaugruppe (2) angeordnet ist, oder eine gemeinsame untere Hauptelektrode (92), die bei einer jeden der Chipbaugruppen (2) auf der Unterseite des Halbleiterkörpers (100) dieser Chipbaugruppe (2) angeordnet ist;wobei bei einer jeden der Chipbaugruppen (2) mittels deren Steuerelektrode (13) ein elektrischer Strom zwischen der individuellen oberen Hauptelektrode (11) und der individuellen oder der gemeinsamen unteren Hauptelektrode (12, 92) gesteuert werden kann;eine dielektrische Einbettmasse (4), durch die die Chipbaugruppen (2) zu einem festen Verbund (6) stoffschlüssig miteinander verbunden sind;eine Steuerelektrodenverschaltungsstruktur (70), die in den festen Verbund (6) eingebettet ist und die die Steuerelektroden (13) der Chipbaugruppen (2) elektrisch leitend miteinander verbindet; undwobei(a) eine jede der Chipbaugruppen (2) ein elektrisch leitendes oberes Ausgleichsplättchen (21) aufweist, das auf der dem Halbleiterkörper (10) abgewandten Seite der oberen Hauptelektrode (11) angeordnet und mittels einer oberen Verbindungsschicht (31) mit der oberen Hauptelektrode (11) stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist und das dazu ausgebildet ist, die obere Kontaktplatte (41) druckzukontaktieren; oder(b) die Chipbaugruppen (2) eine gemeinsame, elektrisch leitende obere Ausgleichsplatte (21) aufweisen, die bei einer jeden der Chipbaugruppen (2) auf der dem Halbleiterkörper (10) abgewandten Seite der oberen Hauptelektrode (11) angeordnet und mittels einer oberen Verbindungsschicht (31) mit der oberen Hauptelektrode (11) stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist und die dazu ausgebildet ist, die obere Kontaktplatte (41) druckzukontaktieren.

    Leistungshalbleitermodul mit angespritztem Kühlkörper, Leistungshalbleitermodulsystem und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls

    公开(公告)号:DE102009045063C5

    公开(公告)日:2017-06-01

    申请号:DE102009045063

    申请日:2009-09-28

    Inventor: HOHLFELD OLAF

    Abstract: Leistungshalbleitermodul, das ein Substrat (2), einen auf dem Substrat (2) angeordneten Leistungshalbleiterchip (1), und ein Gehäuse (4) aufweist, sowie einen elektrisch leitenden Kühlkörper (3), der auf seiner dem Leistungshalbleiterchip (1) abgewandten Seite mit Kühlrippen (31) versehen ist, das Substrat (2) unmittelbar kontaktiert, aus einer kunststoffbasierten Spritzgussmasse gebildet ist, die eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 5 W/(m·K) aufweist; und der den Leistungshalbleiterchip (1) nicht kontaktiert; wobei das Substrat (2) aus einem als flaches Keramikplättchen ausgebildeten Isolationsträger (20) besteht, der auf einer Oberseite mit einer oberseitigen Metallisierung (21) und auf seiner Unterseite mit einer unterseitigen Metallisierung (22) versehen ist; der Leistungshalbleiterchip (1) auf der oberseitigen Metallisierung (21) angeordnet und mit dieser elektrisch leitend mittels eines Anschlusskontaktes (23), der zur elektrischen Kontaktierung des Leistungshalbleiterchips (1) dient, verbunden ist; und wobei entweder das Substrat (2) auf seiner dem Kühlkörper (3) abgewandten Seite mit einer elektrisch isolierenden und das Gehäuse (4) bildenden Spritzgussmasse umspritzt ist; oder das Gehäuse (4) einen Gehäuserahmen (41) umfasst, in dem das Substrat (2) angeordnet ist und der von der Oberseite (25) des Substrates (2) bis wenigstens zur Oberseite der Leistungshalbleiterchips (1) mit einem Silikongel (45) vergossen ist.

    EXPLOSIONSGESCHÜTZTES HALBLEITERMODUL

    公开(公告)号:DE102012211446B4

    公开(公告)日:2016-05-12

    申请号:DE102012211446

    申请日:2012-07-02

    Abstract: Halbleitermodul aufweisend: ein elektrisch leitendes unteres Kontaktstück (31) und ein in einer vertikalen Richtung (v) von diesem beabstandetes, elektrisch leitendes oberes Kontaktstück (32); eine als geschlossener Ring ausgebildete Gehäuseseitenwand (7), die sich in der vertikalen Richtung (v) vom unteren Kontaktstück (31) bis zum oberen Kontaktstück (32) erstreckt, die an ihrer dem oberen Kontaktstück (32) zugewandten Seite einen oberen Vorsprung (72) aufweist, der in eine zweite Nut (320) des oberen Kontaktstückes (32) eingreift; eine Anzahl von N ≥ 1 Halbleiterchips (1), von denen ein jeder – einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12) aufweist; – mit seinem zweiten Lastanschluss (12) elektrisch leitend mit dem unteren Kontaktstück (31) verbunden ist; und – mittels wenigstens eines an den ersten Lastanschluss (11) gebondeten Bonddrahtes (4) mit dem oberen Kontaktstück (32) elektrisch leitend verbunden ist; ein stufig ausgebildetes, elektrisch leitendes Kontaktblech (5), das einen ersten Absatz (51) und einen zweiten Absatz (52) aufweist, wobei ein jeder der Bonddrähte (4) an den zweiten Absatz (52) gebondet ist; und ein Explosionsschutzmittel (62), das zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem oberen Kontaktstück (32) angeordnet ist und in das ein jeder der Bonddrähte (4) über wenigstens 80% seiner Länge eingebettet ist, wobei der erste Absatz (51) das obere Kontaktstück (32) unmittelbar kontaktiert.

    Halbleiteranordnung, Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips

    公开(公告)号:DE102014222189A1

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:DE102014222189

    申请日:2014-10-30

    Abstract: Es wird eine Halbleiterbaugruppe beschrieben. Gemäß einem Beispiel der Erfindung umfass die Halbleiterbaugruppe einen Halbleiterkörper, wobei der Halbleiterkörper eine Oberseite und eine der Oberseite entgegengesetzte Unterseite aufweist, eine auf der Oberseite angeordnete obere Hauptelektrode, eine auf der Unterseite angeordnete untere Hauptelektrode sowie eine an der Oberseite angeordnete Steuerelektrode, mittels der ein elektrischer Strom zwischen der oberen Hauptelektrode und der unteren Hauptelektrode gesteuert werden kann. Die Halbleiterbaugruppe umfasst weiter ein Federelement zur Druckkontaktierung der Steuerelektrode mit einer von dem Federelement erzeugten Druckkraft, wobei das Federelement elektrisch und mechanisch mit der Steuerelektrode verbunden ist, sodass die Druckkraft unter anderem auf die Halbleiterbaugruppe wirkt.

    Explosionsgeschütztes Leistungshalbleitermodul

    公开(公告)号:DE102014104856A1

    公开(公告)日:2015-10-08

    申请号:DE102014104856

    申请日:2014-04-04

    Inventor: HOHLFELD OLAF

    Abstract: Es wird ein Leistungsmodul beschrieben. Gemäß einem Beispiel der Erfindung umfasst das Leistungshalbleitermodul eine Grundplatte, ein auf einer Oberseite der Grundplatte angeordnetes Leistungselektronik-Substrat mit einem isolierenden Träger und einer auf dem Träger angeordneten strukturierten Metallisierung, sowie mindestens einen auf dem Leistungselektronik-Substrat angeordneten Leistungshalbleiterchip. Der Leistungshalbleiterchip weist eine oberseitige Kontaktfläche auf, welche über mindestens einen Bonddraht mit der strukturierten Metallisierung des Leistungselektronik-Substrats elektrisch verbunden ist. Das Leistungshalbleitermodul umfasst des Weiteren einen elektrisch isolierenden Gehäuserahmen, der auf der Grundplatte derart angeordnet ist, dass er das Leistungselektronik-Substrat umschließt. Ein Gehäusedeckel ist auf dem Gehäuserahmen derart angeordnet, dass das Leistungselektronik-Substrat vom Gehäuserahmen, der Grundplatte und dem Gehäusedeckel eingeschlossen ist. Das Leistungshalbleitermodul umfasst weiter eine Sicherungseinrichtung, welche Gehäusedeckel und Gehäuseboden an dem Gehäuserahmen fixiert. Das Innere des Gehäuserahmens ist ausgehend vom Gehäuseboden oder vom Leistungselektronik-Substrat mit einer Weichvergussmasse bis zu einer Füllhöhe gefüllt, so dass die oberseitige Kontaktfläche des mindestens einen Leistungshalbleiterchips nicht von der Weichvergussmasse bedeckt ist. Oberhalb der Weichvergussmasse ist das Innere des Gehäuserahmens mit Sand gefüllt.

    Halbleitergehäuse mit zwei Halbleitermodulen und sich seitlich erstreckenden Verbindern

    公开(公告)号:DE102014116382A1

    公开(公告)日:2015-05-13

    申请号:DE102014116382

    申请日:2014-11-10

    Abstract: Ein Halbleitergehäuse umfasst einen Formkörper, der eine erste Hauptfläche, eine der ersten Hauptfläche entgegengesetzte zweite Hauptfläche und Seitenflächen aufweist, welche die erste und zweite Hauptfläche verbinden; ein erstes Halbleitermodul, das eine Vielzahl von ersten Halbleiterchips und eine erste Einkapselungsschicht umfasst, die über den ersten Halbleiterchips angeordnet ist; und ein zweites Halbleitermodul, das über dem ersten Halbleitermodul angeordnet ist. Das zweite Halbleitermodul umfasst eine Vielzahl von zweiten Halbleiterkanälen und eine zweite Einkapselungsschicht, die über den zweiten Halbleiterkanälen angeordnet ist. Das Halbleitergehäuse umfasst ferner eine Vielzahl von externen Verbindern, die sich durch eine oder mehrere der Seitenflächen des Formkörpers erstrecken.

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