大功率半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大功率半导体装置。
【背景技术】
[0002]在由现有技术已知的大功率半导体装置中，通常在基板上布置有多个大功率半导体结构元件，例如大功率半导体开关和二极管并且借助基板的导电层以及焊线和/或薄膜复合层相互导电地连接。对此，大功率半导体开关通常以晶体管、例如IGBTs (InsulatedGate Bipolar Transistor)或者 MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)的形式存在，或者以闸流晶体管的形式存在。
[0003]对此，布置在基板上的大功率半导体结构元件通常电联接到单个或多个所谓的半桥电路，该半桥电路例如用于整流和逆变电压和电流。
[0004]符合技术标准的大功率半导体装置具有负载连接元件以用于引导负载电流，大功率半导体装置借助该负载连接元件与外部组件导电地连接。与例如用于操纵大功率半导体开关的辅助电流不同，负载电流对此通常具有高的电流强度。通常来说，负载连接元件必须被引导穿过大功率半导体装置的壳体。对此，通常必须要求保护大功率半导体装置例如以免被溅水(例如IP54)，因此必须使负载连接元件相对于壳体受到密封。在符合技术标准的大功率半导体装置中，引导负载连接元件穿过壳体的凹口并且随后借助硅酮密封材料和/或其它的密封件相对于壳体密封负载连接元件，这一方面非常耗时并且另一方面通常有导致密封不充分的缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种大功率半导体装置，其能够以经济的方式被制造并且在该大功率半导体装置中相对于其壳体使至少一个负载连接元件受到可靠地密封。
[0006]通过具有基板和布置在基板上并且与该基板相连的大功率半导体结构元件的大功率半导体装置实现了该目的，其中，大功率半导体装置具有构成结构单元的负载连接装置和壳体，该壳体具有包括凹口的第一壳体件，其中，用于电接触大功率半导体装置的负载连接装置具有穿过凹口延伸的导电的第一负载连接元件，该第一负载连接元件具有布置在壳体外部的外部连接区段和布置在壳体内部的内部连接区段，其中，负载连接装置具有压力元件，外部连接区段穿过该压力元件延伸并且该压力元件与外部连接区段材料配合地连接，其中，大功率半导体装置具有压合接头，该压合接头相对于第一壳体件的外侧挤压压力元件并且使压力元件与第一壳体件的内侧相连。
[0007]本发明的有利的设计方案由从属权利要求给出。
[0008]已证实，这样构造压合接头是有利的，使压力元件具有穿过凹口延伸到壳体内部的保持元件，其中楔形元件布置在保持元件和第一壳体件内侧之间，该楔形元件抵压保持元件并且抵压第一壳体件的内侧，因为压力元件借助于楔形元件以大的作用力抵压第一壳体件的外侧并因此能够实现特别可靠的密封。
[0009]还证实，楔形元件借助卡锁连接固定在保持元件上是有利的。由此可靠地避免楔形元件被推出。
[0010]还证实，压合接头构造为卡锁连接件是有利的，因为这样大功率半导体装置能够特别简单地构造并且特别经济地制成。
[0011]此外证实，压力元件由热塑性塑料或者热固性塑料构成是有利的，因为这样压力元件能够特别简单地制成。
[0012]还证实，在压力元件和第一壳体件的外侧之间布置封闭地环绕负载连接装置的第一负载连接元件的密封件是有利的。由此实现了特别可靠的密封。
[0013]还证实，压力元件与外部连接区段材料配合地直接连接是有利的，因为这样使负载连接装置能够特别简单地制成。
[0014]此外证实有利的是，压力元件与外部连接区段材料配合地连接，S卩，通过在压力元件和外部连接区段之间布置弹性体，该弹性体使得压力元件与外部连接区段材料配合地连接。由此实现了特别可靠的密封。
[0015]还证实有利的是，用于电接触大功率半导体装置的负载连接装置具有穿过凹口延伸的导电的第一负载连接元件和第二负载连接元件，该第一负载连接元件和第二负载连接元件分别具有布置在壳体外部的外部连接区段和布置在壳体内部的内部连接区段，其中，负载连接装置具有压力元件，各个负载连接元件的外部连接区段穿过该压力元件延伸并且该压力元件与各个负载连接元件的外部连接区段材料配合地连接。由此提供了这样的大功率半导体装置，其能够经济地制造的并且使得至少两个负载连接元件相对于大功率半导体装置的壳体可靠地受到密封。
[0016]还证实有利的是，用于电接触大功率半导体装置的负载连接装置具有穿过凹口延伸的导电的第一负载连接元件、第二负载连接元件和第三负载连接元件，该第一负载连接元件、第二负载连接元件和第三负载连接元件分别具有布置在壳体外部的外部连接区段和布置在壳体内部的内部连接区段，其中，负载连接装置具有压力元件，各个负载连接元件的外部连接区段穿过该压力元件延伸并且该压力元件与各个负载连接元件的外部连接区段材料配合地连接。由此提供了这样的大功率半导体装置，其能够经济地制造的并且使得至少三个负载连接元件相对于大功率半导体装置的壳体可靠地受到密封。
[0017]还证实有利的是，在大功率半导体装置工作过程中，第一负载连接元件具有正电位并且第二负载连接元件具有负电位。第一和第二负载连接元件能够如此地构造为直流电压负载连接元件。
[0018]此外证实，压力元件与各个负载连接元件的外部连接区段材料配合地直接连接是有利的，因为这样能够特别简单地制造负载连接装置。
[0019]此外证实有利的是，压力元件与各个负载连接元件的外部连接区段材料配合地连接，即，通过在压力元件和各个负载连接元件的外部连接区段之间布置弹性体，该弹性体使得压力元件与各个负载连接元件的外部连接区段材料配合地连接。由此实现了特别可靠的密封。
[0020]还证实，在压力元件和第一壳体件的外侧之间布置封闭地环绕负载连接装置的负载连接元件的密封件是有利的。由此实现了特别可靠的密封。
【附图说明】
[0021]本发明的实施例在附图中示出并且在下面进行详细阐述。在附图中:
[0022]图1示出了根据本发明的大功率半导体装置的立体前视图，其中未示出大功率半导体装置的负载连接装置；
[0023]图2示出了构成结构单元的负载连接装置的立体示意图；
[0024]图3示出了根据本发明的具有负载连接装置的大功率半导体装置的立体前视图；
[0025]图4示出了图3的详细视图；
[0026]图5示出了负载连接装置的另一个结构方案的立体示意图；
[0027]图6示出了根据本发明的具有负载连接装置的大功率半导体装置的立体后视图；
[0028]图7示出了图6的详细视图；
[0029]图8示出了根据本发明的具有负载连接装置的大功率半导体装置的局部立体前视图；
[0030]图9示出了楔形元件的立体示意图，该楔形元件与卡锁元件相连；
[0031]图10示出了楔形元件的侧视图，该楔形元件与卡锁元件相连；
[0032]图11示出了根据本发明的大功率半导体装置的基板和大功率半导体装置的与该基板相连的元件的示意性剖面图；
[0033]图12示出了压力元件的压板连同环绕的密封件的后视图；
[0034]图13示出了作