連接到貫通連接23.1,以便能夠與第一半導(dǎo)體模塊10連接。
[0018]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,外部連接器30中的每一個(gè)外部連接器包括被主要布置在模塑主體I內(nèi)的第一水平部分和被布置在模塑主體I之外的第二垂直部分,其中第二部分相對(duì)于第一部分以直角彎曲。根據(jù)示例,所有外部連接器30的第一部分處于一個(gè)且相同的平面中。根據(jù)示例,外部連接器30的第二部分包括相同方向和相同長(zhǎng)度中的一個(gè)或多個(gè)。后者表示外部連接器的外端部處于一個(gè)且相同的平面中。根據(jù)圖1中的表示,外部連接器30的第二部分以直角彎曲。然而,應(yīng)當(dāng)添加的是,第二部分也可以以另一角度彎曲,并且外部連接器30中的一些或全部需要完全彎曲,并且外部連接器30的第二部分可以以一個(gè)不同的和多個(gè)不同的角度彎曲。
[0019]根據(jù)半導(dǎo)體封裝的示例,模塑主體I包括形成在模塑主體I的兩個(gè)相對(duì)側(cè)邊緣中的兩個(gè)垂直通孔(圖1中未示出),兩個(gè)通孔中的每一個(gè)通孔都從模塑主體的第一主面延伸到模塑主體的第二主面。這兩個(gè)通孔的目的是憑借插入通孔中的螺釘將半導(dǎo)體封裝固定到基板(像例如散熱器)。
[0020]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一半導(dǎo)體模塊10包括載體13。根據(jù)示例,載體13包括基板13A (其包括絕緣、介電或陶瓷層或瓦),以及在基板13A的下表面上的第一金屬層13B和在基板13A的上表面上的第二金屬層13C。根據(jù)示例,載體13可包括直接鍵合銅(DCB)基板、直接鍵合鋁(DAB)基板和活性金屬釬焊基板中的一個(gè)或多個(gè),其中該基板可包括陶瓷層(特別是A10、A1N、Al2O3中的一個(gè)或多個(gè))或介電層(特別是Si 3N4)。根據(jù)示例,載體13可包括第一上表面、與第一上表面相對(duì)的第二下表面和連接第一和第二表面的側(cè)面,其中第一密封層12可覆蓋載體13的第一上表面和側(cè)面。根據(jù)示例,載體13可包括可以是無(wú)機(jī)或有機(jī)基板的基板13A?;?3A (特別是有機(jī)基板)的核心可包括比lW/mK更好的導(dǎo)熱性。根據(jù)示例,載體13可包括在從0.1mm到0.3mm的范圍內(nèi)的厚度,特別是在從0.15mm到0.25mm的范圍內(nèi)的厚度。
[0021]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一半導(dǎo)體模塊10還包括多個(gè)半導(dǎo)體二極管芯片14 (其可被配置為續(xù)流二極管)。根據(jù)示例,半導(dǎo)體晶體管芯片11中的每一個(gè)半導(dǎo)體晶體管芯片與半導(dǎo)體二極管芯片14之一并聯(lián)連接。根據(jù)示例,第一半導(dǎo)體模塊10還包括金屬化層16,金屬化層16包括多個(gè)金屬區(qū)16A,該多個(gè)金屬區(qū)16A形成在半導(dǎo)體晶體管芯片11中的所選擇的半導(dǎo)體晶體管芯片和半導(dǎo)體二極管芯片14之間的電連接。此外,第一密封層12可包括將金屬區(qū)16A與半導(dǎo)體晶體管芯片11中的所選擇的半導(dǎo)體晶體管芯片和半導(dǎo)體二極管芯片14連接的通孔連接12A。通孔連接12A將在下文更詳細(xì)地描述,特別是它們可包括大于50 μ m的橫向直徑。
[0022]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一半導(dǎo)體芯片11包括半導(dǎo)體晶體管芯片(特別是半導(dǎo)體功率晶體管芯片),而第二半導(dǎo)體芯片21包括半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器芯片21。根據(jù)示例,半導(dǎo)體晶體管芯片11互連以形成AC/AC轉(zhuǎn)換器電路、AC/DC轉(zhuǎn)換器電路、DC/AC轉(zhuǎn)換器電路、頻率轉(zhuǎn)換器或DC/DC轉(zhuǎn)換器電路。
[0023]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一半導(dǎo)體模塊10還包括半導(dǎo)體二極管芯片14,其中半導(dǎo)體二極管芯片14中的每一個(gè)半導(dǎo)體二極管芯片可并聯(lián)連接到半導(dǎo)體晶體管芯片11之一ο
[0024]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,半導(dǎo)體晶體管芯片11和半導(dǎo)體二極管芯片14中的一個(gè)或多個(gè)包括在從5 μ m到700 μ m的范圍內(nèi),特別是從30 μ m到100 μ m的范圍內(nèi),特別是從50 μ m到80 μ m的范圍內(nèi)的厚度。
[0025]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,半導(dǎo)體晶體管芯片均包括功率晶體管、垂直晶體管、MOS晶體管和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)中的一個(gè)或多個(gè)。根據(jù)示例,半導(dǎo)體晶體管芯片11和半導(dǎo)體二極管芯片14中的一個(gè)或多個(gè)的半導(dǎo)體材料可以基于S1、GaN、SiC或任何其它半導(dǎo)體材料。
[0026]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,密封層12包括在載體13的上表面之上的在從0.05_到1.5_的范圍的厚度。根據(jù)示例,第一密封層12可包括在半導(dǎo)體晶體管芯片11的第一上主面之上的在從200mm到300mm的范圍內(nèi)的厚度。
[0027]半導(dǎo)體封裝100可關(guān)于第一半導(dǎo)體模塊10配置成兩個(gè)不同的變型。在該方面參考與本申請(qǐng)是同一受讓人的US專利申請(qǐng)N0.13/974583(“在先專利申請(qǐng)”),其中在先專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容被整體并入本申請(qǐng)中。第一變型可以被題名為“公共DCB方法”,并且通過本申請(qǐng)的圖1來(lái)表示,其中第一半導(dǎo)體模塊10包括在五側(cè)(四個(gè)側(cè)面和頂主面)被第一密封層12包圍的一個(gè)連續(xù)載體13。特別地,這樣的第一半導(dǎo)體模塊10可包括六個(gè)半導(dǎo)體功率晶體管(特別是六個(gè)IGBT晶體管)和六個(gè)半導(dǎo)體二極管。第二變型可被題為“分割的DCB方法”,其中第一半導(dǎo)體模塊包括若干個(gè)分開的模塊,例如在在先專利申請(qǐng)的圖5中示出的那些。這些分開的模塊均可以與圖1所示的第一半導(dǎo)體模塊10相同的方法來(lái)構(gòu)造,即載體13嵌入第一密封層12中,其中多個(gè)分開的模塊通過第二密封層22彼此分離,使得作為結(jié)果,分開的模塊中的每一個(gè)模塊在所有五側(cè)(四個(gè)側(cè)面和一個(gè)頂面)上被第二密封層22覆蓋。
[0028]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一密封層12和第二密封層22中的一個(gè)或多個(gè)包括聚合物材料、模塑料材料、樹脂材料、環(huán)氧樹脂材料、丙烯酸材料、聚酰亞胺材料和基于硅酮的材料。根據(jù)示例,第一和第二密封層12和22包括不同的材料。
[0029]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一密封層12包括通孔連接12A,通孔連接12A將金屬化層16的金屬區(qū)16A與半導(dǎo)體晶體管芯片11的所選擇的半導(dǎo)體晶體管芯片和半導(dǎo)體二極管芯片14連接。通孔連接12A可包括在從0.05mm到1mm,特別是從0.3mm到0.7mm的范圍內(nèi)的橫向尺寸。根據(jù)示例,通孔連接12A包括在從O到3的范圍內(nèi),優(yōu)選在從0.3到3的范圍內(nèi)的深寬比。
[0030]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,通孔連接12A包括穿過密封層12的通孔,該通孔被完全或部分填充有導(dǎo)電材料,像例如金屬(如例如銅)。導(dǎo)電材料科被以這樣的方式填充到通孔內(nèi),使得通孔不被該材料完全填充,而改為該材料僅以小于通孔的直徑的一半的厚度覆蓋通孔的壁。
[0031]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一半導(dǎo)體模塊10包括一個(gè)或多個(gè)半橋電路,其中在每一個(gè)半橋電路中,兩個(gè)半導(dǎo)體晶體管芯片11被串聯(lián)連接。特別是,第一半導(dǎo)體模塊10可包括六個(gè)半導(dǎo)體晶體管芯片11,其中兩個(gè)相應(yīng)的半導(dǎo)體晶體管芯片11被串聯(lián)連接以形成三個(gè)半橋電路。
[0032]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,半導(dǎo)體晶體管芯片11中的每一個(gè)半導(dǎo)體晶體管芯片11與半導(dǎo)體二極管芯片14之一并聯(lián)連接。特別是,第一半導(dǎo)體模塊10可包括六個(gè)半導(dǎo)體晶體管芯片11和六個(gè)半導(dǎo)體二極管芯片14,六個(gè)半導(dǎo)體二極管芯片14中的每一個(gè)并聯(lián)連接到半導(dǎo)體晶體管芯片11之一。
[0033]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第二半導(dǎo)體模塊20包括印刷電路板23,并且半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器芯片21連接到印刷電路板23。根據(jù)示例,印刷電路板23被布置在離第一半導(dǎo)體模塊10 —距離處,并且第二密封層22被布置在印刷電路板23和第一半導(dǎo)體模塊10之間的空間中間。根據(jù)示例,印刷電路板23被完全嵌入第二密封層22內(nèi)。
[0034]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器芯片21可僅連接在印刷電路板23的上表面上。也可能的是,半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器芯片21僅連接到印刷電路板23的下表面。也可能的是,半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器芯片21連接在印刷電路板23的上表面和下表面兩者上。
[0035]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第二半導(dǎo)體模塊20包括多個(gè)無(wú)源器件24 (像例如電阻器、電容器、電感器等)。根據(jù)示例,無(wú)源器件24可僅連接到印刷電路板23的下表面。它們還可僅連接到印刷電路板23的上表面。另外的可能性是,無(wú)源器件24可連接到印刷電路板23的下表面以及上表面。
[0036]根據(jù)圖1的半導(dǎo)體封裝100的示例,第一半導(dǎo)體模塊10和第二半導(dǎo)體模塊20之間的電連接通過套管25和被插入套管25內(nèi)的金屬管腳26來(lái)提供??蓪⑻坠?5嵌入到第二密封層22內(nèi),使得它們?cè)谒袀?cè)上被第二密封層22橫向包圍。套管25可例如具有圓形橫截面。印刷電路板23可包括在其預(yù)先確定位置處的貫通連接器23.1,使得在必須的地方,可通過用貫通連接器23.1將套管26與插入的管腳25連接來(lái)形成電貫通連接,例如用于提供在連接到印刷電路板23的上表面的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)器芯片21與半導(dǎo)體晶體管芯片11之間的電連接,或用于將半導(dǎo)體晶體管芯片11連接到外部連接器30。通過這樣的電連接,可例如提供從半橋電路之一離開的電輸出電流,或可將輸入電壓施加到半橋電路之一。
[0037]圖2示出可通過如上所述的半導(dǎo)體封裝實(shí)現(xiàn)的電路的示例。圖2中示出的電路設(shè)計(jì)表示用于生成三相交變電流的三相逆變器電路2