DE102022209564A1 - POWER MODULE AND METHODS OF MOUNTING A POWER MODULE - Google Patents

POWER MODULE AND METHODS OF MOUNTING A POWER MODULE Download PDF

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Abstract

Es wird ein Leistungsmodul (20) bereitgestellt. Das Leistungsmodul (20) umfasst: einen Träger (22); mindestens einen auf dem Träger (22) montierten Halbleiterchip (24, 26), wobei der Halbleiterchip (24, 26) mindestens einen elektrischen Kontakt (50, 52, 54) des Halbleiterchips (24, 26) auf einer vom Träger (22) abgewandten Seite des Halbleiterchips (24, 26) aufweist; eine Treiberplatine (40), die über dem Träger (22) und dem Halbleiterchip (24, 26) angeordnet ist und eine erste, vom Träger (22) abgewandte Seite und eine zweite, dem Träger (22) zugewandte Seite aufweist, mindestens ein elektronisches Bauteil (44, 46) zum Ansteuern des Halbleiterchips (24, 26), wobei das elektronische Bauteil (44, 46) auf der ersten Seite der Treiberplatine (40) montiert ist; mindestens einen elektrischen Kontakt (42) der Treiberplatine (40) an der zweiten Seite der Treiberplatine (40), wobei der elektrische Kontakt (42) der Treiberplatine (40) elektrisch mit dem elektronischen Bauteil (44, 46) gekoppelt ist; und mindestens eine Adapter-PCB (35), die zwischen dem Halbleiterchip (24, 26) und der Treiberplatine (40) angeordnet ist und mindestens einen chipseitigen Kontakt (36) und mindestens einen treiberseitigen Kontakt (38) aufweist, wobei der chipseitige Kontakt (36) dem Halbleiterchip (24, 26) zugewandt ist und elektrisch mit dem elektrischen Kontakt (50, 52, 54) des Halbleiterchips (24, 26) gekoppelt ist, wobei der treiberseitige Kontakt (38) der Treiberplatine (40) zugewandt ist und elektrisch mit dem elektrischen Kontakt (42) der Treiberplatine (40) gekoppelt ist, und wobei der chipseitige Kontakt (36) elektrisch mit dem treiberseitigen Kontakt (38) gekoppelt ist.A power module (20) is provided. The power module (20) comprises: a carrier (22); at least one semiconductor chip (24, 26) mounted on the carrier (22), the semiconductor chip (24, 26) having at least one electrical contact (50, 52, 54) of the semiconductor chip (24, 26) on a side facing away from the carrier (22). side of the semiconductor chip (24, 26); a driver board (40), which is arranged above the carrier (22) and the semiconductor chip (24, 26) and has a first side facing away from the carrier (22) and a second side facing the carrier (22), at least one electronic Component (44, 46) for driving the semiconductor chip (24, 26), wherein the electronic component (44, 46) is mounted on the first side of the driver board (40); at least one driver board (40) electrical contact (42) on the second side of the driver board (40), the driver board (40) electrical contact (42) being electrically coupled to the electronic component (44, 46); and at least one adapter PCB (35) which is arranged between the semiconductor chip (24, 26) and the driver board (40) and has at least one chip-side contact (36) and at least one driver-side contact (38), the chip-side contact ( 36) facing the semiconductor chip (24, 26) and electrically coupled to the electrical contact (50, 52, 54) of the semiconductor chip (24, 26), the driver-side contact (38) facing the driver board (40) and electrically is coupled to the electrical contact (42) of the driver board (40), and wherein the die-side contact (36) is electrically coupled to the driver-side contact (38).

Description

Die Erfindung betrifft ein Leistungsmodul und ein Verfahren zum Montieren des Leistungsmoduls.The invention relates to a power module and a method for assembling the power module.

Ein herkömmliches Leistungsmodul kann einen Träger, mindestens einen auf dem Träger montierten Halbleiterchip und eine Treiberplatine umfassen. Der Träger kann ein DBC-Substrat (DBC - direct bonded copper, direkt gebondetes Kupfer) oder ein IMS (IMS - insulated metal substrate, isoliertes Metallsubstrat) umfassen. Die Treiberplatine kann zum elektrischen Kontaktieren und/oder Steuern des auf dem Träger montierten Halbleiterchips konfiguriert sein. Der Halbleiterchip kann als eine Hochgeschwindigkeitsschaltvorrichtung konfiguriert sein. Der Halbleiterchip kann als eine Hochleistungshalbleitervorrichtung konfiguriert sein. Das Leistungsmodul kann zwei oder mehr Halbleiterchips umfassen.A conventional power module may include a carrier, at least one semiconductor chip mounted on the carrier, and a driver board. The carrier may comprise a DBC substrate (DBC - direct bonded copper) or an IMS (IMS - insulated metal substrate). The driver board can be configured for electrically contacting and/or controlling the semiconductor chip mounted on the carrier. The semiconductor chip can be configured as a high-speed switching device. The semiconductor chip can be configured as a high-performance semiconductor device. The power module can include two or more semiconductor chips.

In einer herkömmlichen Leistungsmodulstruktur können die auf dem Träger montierten Halbleiterchips über einen oder mehrere entsprechende Bonddrähte mit anderen auf dem Träger montierten Halbleiterchips oder direkt mit dem Träger elektrisch in Kontakt stehen. Die Treiberplatine kann elektrisch und/oder mechanisch mit dem Träger über einen oder mehrere elektrisch leitende Stifte gekoppelt sein. Die Bonddrähte sowie die Stifte können jedoch eine große Induktivität in dem Leistungsmodul induzieren. Diese große Induktivität kann die Halbleiterchips und/oder Funktionen der Halbleiterchips beeinträchtigen, insbesondere wenn die Halbleiterchips Halbleiterchips, z. B. basierend auf SiC, GaN oder GaO, umfassen und/oder wenn die Halbleiterchips eine oder mehrere Schaltvorrichtungen, z. B. Hochgeschwindigkeitsschaltvorrichtungen, bilden.In a conventional power module structure, the semiconductor chips mounted on the carrier may be in electrical contact with other semiconductor chips mounted on the carrier or directly with the carrier via one or more corresponding bonding wires. The driver board may be electrically and/or mechanically coupled to the carrier via one or more electrically conductive pins. However, the bonding wires as well as the pins can induce a large inductance in the power module. This large inductance can affect the semiconductor chips and/or functions of the semiconductor chips, particularly when the semiconductor chips are semiconductor chips, e.g. g. based on SiC, GaN or GaO, and/or if the semiconductor chips comprise one or more switching devices, e.g. B. high-speed switching devices form.

Alternativ kann die Treiberplatine auch direkt mit den Halbleiterchips ohne Stifte oder Bonddrähte gekoppelt sein. Dies kann die Induktivität verringern, aber es können auch neue Probleme auftreten. So können beispielsweise die elektrischen Kontakte der Halbleiterchips zum Anlöten der Treiberplatine an die Halbleiterchips zu nahe beieinander liegen, wobei Kurzschlüsse entstehen können. Darüber hinaus kann die Toleranz der Position des Halbleiterchips auf dem Träger stark eingeschränkt sein. Außerdem kann sich der Wärmeausdehnungskoeffizient der Halbleiterchips stark vom Wärmeausdehnungskoeffizienten der Treiberplatine unterscheiden. Dies kann dazu führen, dass das Lot, das die Treiberplatine mit den Halbleiterchips verbindet, bei einer Temperaturänderung des Leistungsmoduls bricht.Alternatively, the driver board can also be coupled directly to the semiconductor chips without pins or bond wires. This can reduce inductance, but it can also introduce new problems. For example, the electrical contacts of the semiconductor chips for soldering the driver board to the semiconductor chips can be too close together, which can result in short circuits. In addition, the tolerance of the position of the semiconductor chip on the carrier can be severely limited. In addition, the thermal expansion coefficient of the semiconductor chips can be very different from the thermal expansion coefficient of the driver board. This can cause the solder connecting the driver board to the semiconductor chips to crack when the temperature of the power module changes.

Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Leistungsmodul bereitzustellen, das mindestens einen Halbleiterchip auf einem mit einer Treiberplatine gekoppelten Träger umfasst, wobei eine Kopplung zwischen dem Halbleiterchip, dem Träger und/oder der Treiberplatine nur eine kleine Induktivität induziert, wobei das Leistungsmodul einfach und kostengünstig montiert werden kann und/oder wobei das Leistungsmodul eine hohe Leistungsfähigkeit des Halbleiterchips ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a power module comprising at least one semiconductor chip on a carrier coupled to a driver board, wherein a coupling between the semiconductor chip, the carrier and/or the driver board induces only a small inductance, the power module being simple and can be assembled inexpensively and/or wherein the power module enables high performance of the semiconductor chip.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Montieren eines Leistungsmoduls bereitzustellen, das mindestens einen Halbleiterchip auf einem mit einer Treiberplatine gekoppelten Träger umfasst, wobei das Verfahren dazu beiträgt, dass eine Kopplung zwischen dem Halbleiterchip, dem Träger und/oder der Treiberplatine nur eine kleine Induktivität induziert, und/oder dass das Leistungsmodul eine hohe Leistungsfähigkeit des Halbleiterchips ermöglicht, und/oder wobei das Verfahren einfach und/oder kostengünstig ausgeführt werden kann.Another object of the present invention is to provide a method for assembling a power module comprising at least one semiconductor chip on a carrier coupled to a driver board, the method contributing to a coupling between the semiconductor chip, the carrier and/or the driver board only a small inductance is induced, and/or that the power module enables high performance of the semiconductor chip, and/or the method can be carried out simply and/or inexpensively.

Die Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen angeführt.The objects are solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are set out in the dependent claims.

Ein Aspekt betrifft ein Leistungsmodul. Das Leistungsmodul umfasst: einen Träger; mindestens einen auf dem Träger montierten Halbleiterchip, wobei der Halbleiterchip mindestens einen elektrischen Kontakt des Halbleiterchips auf einer vom Träger abgewandten Seite des Halbleiterchips aufweist; eine Treiberplatine, die über dem Träger und dem Halbleiterchip angeordnet ist und eine erste, vom Träger abgewandte Seite und eine zweite, dem Träger zugewandte Seite aufweist; mindestens ein elektronisches Bauteil zum Ansteuern des Halbleiterchips, wobei das elektronische Bauteil auf der ersten Seite der Treiberplatine montiert ist; mindestens einen elektrischen Kontakt der Treiberplatine an der zweiten Seite der Treiberplatine, wobei der elektrische Kontakt der Treiberplatine elektrisch mit dem elektronischen Bauteil gekoppelt ist; und mindestens eine Adapter-PCB, die zwischen dem Halbleiterchip und der Treiberplatine angeordnet ist und mindestens einen chipseitigen Kontakt und mindestens einen treiberseitigen Kontakt aufweist, wobei der chipseitige Kontakt dem Halbleiterchip zugewandt und elektrisch mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips gekoppelt ist, wobei der treiberseitige Kontakt der Treiberplatine zugewandt und elektrisch mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine gekoppelt ist, und wobei der chipseitige Kontakt elektrisch mit dem treiberseitigen Kontakt gekoppelt ist.One aspect relates to a power module. The power module includes: a carrier; at least one semiconductor chip mounted on the carrier, the semiconductor chip having at least one electrical contact of the semiconductor chip on a side of the semiconductor chip remote from the carrier; a driver board disposed over the carrier and the semiconductor chip and having a first side remote from the carrier and a second side facing the carrier; at least one electronic component for driving the semiconductor chip, the electronic component being mounted on the first side of the driver board; at least one driver board electrical contact on the second side of the driver board, the driver board electrical contact being electrically coupled to the electronic component; and at least one adapter PCB disposed between the semiconductor die and the driver board and having at least one die-side contact and at least one driver-side contact, the die-side contact facing the semiconductor die and electrically coupled to the electrical contact of the semiconductor die, the driver-side contact facing the driver board and electrically coupled to the electrical contact of the driver board, and wherein the die-side contact is electrically coupled to the driver-side contact.

Der Halbleiterchip ist über die Adapter-PCB und insbesondere durch die elektrischen Kontakte der Adapter-PCB mit der Treiberplatine gekoppelt. Die Kopplung des Halbleiterchips mit der Treiberplatine über die Adapter-PCB induziert nur eine geringe Induktivität. Somit kann der Halbleiterchip mit hoher Leistungsfähigkeit betrieben werden. Dies kann zu einer hohen Leistungsfähigkeit des Leistungsmoduls beitragen.The semiconductor chip is coupled to the driver board via the adapter PCB and in particular through the electrical contacts of the adapter PCB. The coupling of the semiconductor chip with the driver board via the adapter PCB induces only a small inductance. Thus, the semiconductor chip can be operated with high efficiency. This can contribute to high performance of the power module.

Durch Bereitstellen der chipseitigen Kontakte, die dem Halbleiterchip zugewandt sind und diesen berühren, und der treiberseitigen Kontakte, die der Treiberplatine zugewandt sind und diese berühren, wobei die chipseitigen Kontakte elektrisch mit den treiberseitigen Kontakten gekoppelt sind, kann die Auslegung und Menge der elektrischen Kontakte der Treiberplatinen von der Auslegung und Menge des Halbleiterchips entkoppelt werden. Insbesondere können mehr elektrische Kontakte der Halbleiterchips als entsprechende elektrische Kontakte der Treiberplatine vorhanden sein, wobei die Differenz durch die Adapter-PCB, insbesondere durch die Anzahl der chipseitigen Kontakte und durch die Anzahl der treiberseitigen Kontakte, ausgeglichen werden kann. Ferner kann es vorkommen, dass die Positionen der elektrischen Kontakte der Treiberplatine nicht mit den Positionen der entsprechenden elektrischen Kontakte der Treiberplatine übereinstimmen, wobei die Abweichung durch die Adapter-PCB, insbesondere durch die Positionen der chipseitigen Kontakte und durch die Positionen der treiberseitigen Kontakte, kompensiert werden kann. Ferner können die Abstände zwischen verschiedenen treiberseitigen Kontakten größer als die Abstände zwischen den entsprechenden elektrischen Kontakten der Halbleiterchips sein, sodass die treiberseitigen Kontakte leichter und mit geringerem Kurzschlussrisiko als die elektrischen Kontakte der Halbleiterchips kontaktiert werden können. Ferner kann eine sehr hohe Toleranz für die Position des Halbleiterchips auf dem Träger gegeben sein, da die Adapter-PCB dazu beitragen kann, entsprechende Abweichungen auszugleichen. Dies trägt dazu bei, dass das Leistungsmodul einfach und kostengünstig montiert werden kann.By providing die-side contacts that face and touch the semiconductor chip and driver-side contacts that face and touch the driver board, with the chip-side contacts being electrically coupled to the driver-side contacts, the design and quantity of the electrical contacts of the Driver boards are decoupled from the design and quantity of the semiconductor chip. In particular, there can be more electrical contacts of the semiconductor chips than corresponding electrical contacts of the driver board, with the difference being able to be compensated for by the adapter PCB, in particular by the number of chip-side contacts and by the number of driver-side contacts. Furthermore, it may happen that the positions of the electrical contacts of the driver board do not correspond to the positions of the corresponding electrical contacts of the driver board, the deviation being compensated for by the adapter PCB, in particular by the positions of the chip-side contacts and by the positions of the driver-side contacts can be. Furthermore, the distances between different driver-side contacts can be greater than the distances between the corresponding electrical contacts of the semiconductor chips, so that the driver-side contacts can be contacted more easily and with less risk of short circuits than the electrical contacts of the semiconductor chips. Furthermore, there can be a very high tolerance for the position of the semiconductor chip on the carrier, since the adapter PCB can help to compensate for corresponding deviations. This contributes to the fact that the power module can be installed easily and inexpensively.

Der Träger kann eine elektrisch leitende erste Schicht, eine elektrisch isolierende zweite Schicht unter der ersten Schicht und eine elektrisch leitende dritte Schicht unter der zweiten Schicht umfassen. Der Träger kann ein DBC-Substrat (DBC - direct bonded copper, direkt gebondetes Kupfer) oder ein IMS (IMS - insulated metal substrate, isoliertes Metallsubstrat) umfassen. Der Träger kann zum Tragen und Kühlen des Halbleiterchips bereitgestellt sein. In diesem Kontext kann der Träger als Kühlkörper bezeichnet werden.The carrier may comprise an electrically conductive first layer, an electrically insulating second layer under the first layer, and an electrically conductive third layer under the second layer. The carrier may comprise a DBC substrate (DBC - direct bonded copper) or an IMS (IMS - insulated metal substrate). The carrier may be provided for supporting and cooling the semiconductor chip. In this context, the carrier can be referred to as a heat sink.

Der Halbleiterchip kann auf der ersten Schicht des Trägers angeordnet sein. Der Halbleiterchip kann SiC, GaN oder GaO umfassen. Das Leistungsmodul kann zwei oder mehr entsprechende Halbleiterchips umfassen. Einer oder mehrere der Halbleiterchips umfassen zwei oder mehr elektrische Kontakte pro Halbleiterchip. Beispielsweise umfassen ein oder mehrere Halbleiterchips einen oder mehrere Gate-Kontakte, einen oder mehrere Source-Kontakte, einen oder mehrere Drain-Kontakte und/oder einen oder mehrere Substrat-Kontakte, wobei ein oder mehrere dieser Kontakte so angeordnet sein können, dass sie der Adapter-PCB zugewandt sind.The semiconductor chip can be arranged on the first layer of the carrier. The semiconductor chip can include SiC, GaN or GaO. The power module may include two or more corresponding semiconductor chips. One or more of the semiconductor chips includes two or more electrical contacts per semiconductor chip. For example, one or more semiconductor chips include one or more gate contacts, one or more source contacts, one or more drain contacts, and/or one or more substrate contacts, wherein one or more of these contacts may be arranged to Adapter PCB facing.

Die Adapter-PCB kann eine PCB (PCB - printed circuit board, Leiterplatte) sein. Die Adapter-PCB kann einen chipseitigen Kontakt pro elektrischem Kontakt des Halbleiterchips zur Adapter-PCB hin und einen treiberseitigen Kontakt pro elektrischem Kontakt der Treiberplatine zur Adapter-PCB hin umfassen. Es können mehr chipseitige Kontakte als treiberseitige Kontakte vorhanden sein. Die treiberseitigen Kontakte können mit den chipseitigen Kontakten durch eine oder mehrere elektrisch leitende Durchkontaktierungen, die sich durch die Adapter-PCB erstrecken, elektrisch gekoppelt sein.The adapter PCB may be a printed circuit board (PCB). The adapter PCB may include one die-side contact per electrical contact of the semiconductor die to the adapter PCB and one driver-side contact per electrical contact of the driver board to the adapter PCB. There may be more chip side contacts than driver side contacts. The driver-side contacts may be electrically coupled to the chip-side contacts by one or more electrically conductive vias that extend through the adapter PCB.

Die Treiberplatine kann eine Leiterplatte sein. Die Treiberplatine kann eine oder mehrere elektrische Leitungen umfassen, die die elektrischen Kontakte der Treiberplatine mit einem oder mehreren Anschlüssen zum Koppeln des Leistungsmoduls mit einer externen Vorrichtung und/oder mit dem elektronischen Bauteil der Treiberplatine koppeln. Die Treiberplatine kann mehr als ein elektronisches Bauteil umfassen. Die elektronischen Bauteile können zum Ansteuern der Halbleiterchips konfiguriert sein. Die elektronischen Bauteile können aktive elektronische Bauteile und/oder passive elektronische Bauteile umfassen. Die passiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Widerstände, einen oder mehrere Kondensatoren und/oder einen oder mehrere Leiter umfassen. Die aktiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Chips und/oder einen oder mehrere Transistoren umfassen.The driver board can be a circuit board. The driver board may include one or more electrical leads that couple the electrical contacts of the driver board to one or more connectors for coupling the power module to an external device and/or to the electronic component of the driver board. The driver board may include more than one electronic component. The electronic components can be configured to drive the semiconductor chips. The electronic components can include active electronic components and/or passive electronic components. The passive electronic components may include one or more resistors, one or more capacitors, and/or one or more conductors. The active electronic components can comprise one or more chips and/or one or more transistors.

Gemäß einer Ausführungsform ist der chipseitige Kontakt direkt mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips gekoppelt. Dass der chipseitige Kontakt „direkt“ mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips gekoppelt ist, kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass ein direkter physischer Kontakt zwischen dem chipseitigen Kontakt und dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips besteht. Mit anderen Worten: Der chipseitige Kontakt kann den elektrischen Kontakt des Halbleiterchips physisch berühren. Alternativ kann „direkt“ in diesem Zusammenhang bedeuten, dass zwischen dem chipseitigen Kontakt und dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips nur eine Schicht, z. B. eine dünne Schicht, eines Klebstoffs oder Lots zur elektrischen und mechanischen Kopplung des chipseitigen Kontakts mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips angeordnet sein kann.According to one embodiment, the chip-side contact is coupled directly to the electrical contact of the semiconductor chip. In this context, the fact that the chip-side contact is “directly” coupled to the electrical contact of the semiconductor chip can mean that there is direct physical contact between the chip-side contact and the electrical contact of the semiconductor chip. In other words, the die-side contact can physically touch the electrical contact of the semiconductor die. Alternatively, "directly" in this context means that only one layer, e.g. B. a thin layer of an adhesive or solder for electrical and mechanical coupling of the chip-side contact can be arranged with the electrical contact of the semiconductor chip.

Gemäß einer Ausführungsform ist der treiberseitige Kontakt direkt mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine gekoppelt. Dass der treiberseitige Kontakt „direkt“ mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine gekoppelt ist, kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass ein direkter physischer Kontakt zwischen dem treiberseitigen Kontakt und dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine besteht. Mit anderen Worten: Der treiberseitige Kontakt kann den elektrischen Kontakt der Treiberplatine physisch berühren. Alternativ kann „direkt“ in diesem Zusammenhang bedeuten, dass zwischen dem treiberseitigen Kontakt und dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine nur eine Schicht, z. B. eine dünne Schicht, eines Klebstoffs oder Lots zur elektrischen und mechanischen Kopplung des treiberseitigen Kontakts mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine angeordnet sein kann.According to one embodiment, the driver-side contact is directly coupled to the electrical contact of the driver board. In this context, the fact that the driver-side contact is “directly” coupled to the electrical contact of the driver board can mean that there is direct physical contact between the driver-side contact and the electrical contact of the driver board. In other words, the driver side contact can physically touch the driver board electrical contact. Alternatively, "directly" in this context can mean that only one layer, e.g. B. a thin layer of an adhesive or solder for electrical and mechanical coupling of the driver-side contact can be arranged with the electrical contact of the driver board.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterchip mehr als einen elektrischen Kontakt des Halbleiterchips auf der vom Träger abgewandten Seite des Halbleiterchips; die Adapter-PCB umfasst entsprechend mehr als einen chipseitigen Kontakt zum Kontaktieren der elektrischen Kontakte des Halbleiterchips; und mindestens zwei der chipseitigen Kontakte sind mit einem der treiberseitigen Kontakte der Adapter-PCB elektrisch gekoppelt. Die chipseitigen Kontakte können direkt über den entsprechenden elektrischen Kontakten der Halbleiterchips angeordnet sein, während die Positionen der treiberseitigen Kontakte von den Positionen der chipseitigen Kontakte entkoppelt sein können. Die Kopplung von mehr als einem chipseitigen Kontakt mit einem treiberseitigen Kontakt kann die Anzahl der elektrischen Kontakte, d. h. der treiberseitigen Kontakte, die durch die Treiberplatine kontaktiert werden müssen, verringern. Insbesondere können mehr elektrische Kontakte der Halbleiterchips und entsprechende chipseitige Kontakte als treiberseitige Kontakte und entsprechende elektrische Kontakte der Treiberplatine vorhanden sein. Beispielsweise können zwei oder mehr Source-Kontakte eines der Halbleiterchips mit den entsprechenden zwei oder mehr chipseitigen Kontakten gekoppelt sein, und diese chipseitigen Kontakte können mit nur einem treiberseitigen Kontakt gekoppelt sein. So können alle diese Source-Kontakte des entsprechenden Halbleiterchips durch den entsprechenden einen treiberseitigen Kontakt der Adapter-PCB mit einem elektrischen Kontakt der Treiberplatine elektrisch gekoppelt sein. Das gleiche Prinzip kann für zwei oder mehr Drain-Kontakte, zwei oder mehr Gate-Kontakte und/oder zwei oder mehr Substrat-Kontakte der Halbleiterchips angewendet werden.According to one embodiment, the semiconductor chip comprises more than one electrical contact of the semiconductor chip on the side of the semiconductor chip facing away from the carrier; the adapter PCB correspondingly comprises more than one chip-side contact for contacting the electrical contacts of the semiconductor chip; and at least two of the die-side contacts are electrically coupled to one of the driver-side contacts of the adapter PCB. The die-side contacts can be arranged directly over the corresponding electrical contacts of the semiconductor chips, while the positions of the driver-side contacts can be decoupled from the positions of the die-side contacts. The coupling of more than one chip-side contact to one driver-side contact can reduce the number of electrical contacts, i. H. of the driver-side contacts that have to be contacted by the driver board. In particular, there may be more electrical contacts of the semiconductor chips and corresponding chip-side contacts than driver-side contacts and corresponding electrical contacts of the driver board. For example, two or more source contacts of one of the semiconductor chips may be coupled to the corresponding two or more die-side contacts, and these chip-side contacts may be coupled to only one driver-side contact. All of these source contacts of the corresponding semiconductor chip can thus be electrically coupled to an electrical contact of the driver board by the corresponding one driver-side contact of the adapter PCB. The same principle can be used for two or more drain contacts, two or more gate contacts and/or two or more substrate contacts of the semiconductor chips.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Leistungsmodul zwei oder mehr auf dem Träger montierte Halbleiterchips, wobei die Halbleiterchips jeweils mindestens einen elektrischen Kontakt des entsprechenden Halbleiterchips auf einer vom Träger abgewandten Seite des entsprechenden Halbleiterchips umfassen, wobei die Adapter-PCB mindestens einen chipseitigen Kontakt pro Halbleiterchip umfasst und wobei die chipseitigen Kontakte mit den entsprechenden Halbleiterchips elektrisch gekoppelt sind. So kann eine Adapter-PCB für die elektrische Kopplung von mehr als einem Halbleiterchip mit der Treiberplatine konfiguriert sein. Die chipseitigen Kontakte zum Koppeln elektrischer Kontakte verschiedener Halbleiterchips können mit demselben treiberseitigen Kontakt oder mit entsprechend unterschiedlichen treiberseitigen Kontakten elektrisch gekoppelt sein.According to one embodiment, the power module comprises two or more semiconductor chips mounted on the carrier, the semiconductor chips each comprising at least one electrical contact of the corresponding semiconductor chip on a side of the corresponding semiconductor chip facing away from the carrier, the adapter PCB comprising at least one chip-side contact per semiconductor chip and wherein the chip-side contacts are electrically coupled to the corresponding semiconductor chips. Thus, an adapter PCB can be configured to electrically couple more than one semiconductor die to the driver board. The chip-side contacts for coupling electrical contacts of different semiconductor chips can be electrically coupled to the same driver-side contact or to correspondingly different driver-side contacts.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Leistungsmodul drei oder mehr auf dem Träger montierte Halbleiterchips und zwei oder mehr Adapter-PCBs, wobei mindestens zwei der Halbleiterchips über eine der Adapter-PCBs mit der Treiberplatine gekoppelt sind und mindestens einer der anderen Halbleiterchips über eine andere der Adapter-PCBs mit der Treiberplatine gekoppelt ist. So können zwei oder mehr der Halbleiterchips durch Koppeln mit der Treiberplatine über dieselbe Adapter-PCB gruppiert sein, wobei andere der Halbleiterchips durch Koppeln mit der Treiberplatine über eine andere Adapter-PCB gruppiert sein können.According to one embodiment, the power module comprises three or more semiconductor chips mounted on the carrier and two or more adapter PCBs, wherein at least two of the semiconductor chips are coupled to the driver board via one of the adapter PCBs and at least one of the other semiconductor chips is coupled to the driver board via another of the adapter PCBs coupled to the driver board. Thus, two or more of the semiconductor chips may be grouped by coupling to the driver board through the same adapter PCB, while other of the semiconductor chips may be grouped by coupling to the driver board through a different adapter PCB.

Gemäß einer Ausführungsform liegt die Dicke der Adapter-PCB in einem Bereich zwischen 50 µm und 300 µm, z. B. zwischen 100 µm und 200 µm. Die Adapter-PCB ist also sehr dünn. Dies trägt dazu bei, dass eine Größe, insbesondere eine Dicke der elektrisch leitenden Durchkontaktierungen der Adapter-PCB und/oder der elektrischen Kontakte der Adapter-PCB, d. h. der treiberseitigen Kontakte und der chipseitigen Kontakte, sehr gering ist. Dies trägt dazu bei, dass eine Änderung der Temperatur der Adapter-PCB einen geringen Einfluss auf die Größe, insbesondere die Dicke, der elektrisch leitenden Durchkontaktierungen der Adapter-PCB und/oder der elektrischen Kontakte der Adapter-PCB hat. Dies trägt dazu bei, dass eine Differenz zwischen den WAKs der Halbleiterchips und der Adapter-PCB nur einen geringen Einfluss hat und bei Temperaturänderungen nicht zu Brüchen führen kann.According to one embodiment, the thickness of the adapter PCB is in a range between 50 μm and 300 μm, e.g. B. between 100 microns and 200 microns. So the adapter PCB is very thin. This contributes to the fact that a size, in particular a thickness, of the electrically conductive vias of the adapter PCB and/or of the electrical contacts of the adapter PCB, d. H. the driver-side contacts and the chip-side contacts, is very small. This contributes to the fact that a change in the temperature of the adapter PCB has little influence on the size, in particular the thickness, of the electrically conductive vias of the adapter PCB and/or the electrical contacts of the adapter PCB. This helps to ensure that a difference between the CTEs of the semiconductor chips and the adapter PCB has only a small influence and cannot lead to breakage when the temperature changes.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip oder mindestens ein weiterer Halbleiterchip der Chipanordnung ein Hochleistungshalbleiterchip. Der Hochleistungshalbleiterchip kann zur Verarbeitung von hohen Spannungen, zum Beispiel von mehr als 100 V, und/oder hohen Strömen, zum Beispiel von mehr als 10 A, konfiguriert sein.In accordance with one embodiment, the semiconductor chip or at least one further semiconductor chip in the chip arrangement is a high-performance semiconductor chip. The high power semiconductor chip may be configured to handle high voltages, for example greater than 100V, and/or high currents, for example greater than 10A.

Merkmale, Ausführungsformen und/oder Vorteile, die das obige Leistungsmodul betreffen, können auch Merkmale, Ausführungsformen bzw. Vorteile eines Verfahrens zum Montieren des Leistungsmoduls betreffen, das nachfolgend erläutert wird.Features, embodiments and/or advantages relating to the above power module can also be features, embodiments or advantages of a method for assembling the power processing module, which is explained below.

Ein weiterer Aspekt betrifft das Verfahren zum Montieren des Leistungsmoduls, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen des obigen Trägers; Montieren mindestens eines der obigen Halbleiterchips auf dem Träger; Montieren mindestens einer der obigen Adapter-PCBs auf dem/den entsprechenden Halbleiterchip(s); und Montieren der obigen Treiberplatine auf der/den Adapter-PCB(s).Another aspect relates to the method of assembling the power module, the method comprising: providing the above support; mounting at least one of the above semiconductor chips on the carrier; mounting at least one of the above adapter PCBs on the corresponding semiconductor chip(s); and mounting the above driver board on the adapter PCB(s).

Ein weiterer Aspekt betrifft das Verfahren zum Montieren des Leistungsmoduls, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen mindestens eines der obigen Halbleiterchips; Montieren mindestens eines der obigen Adapter-PCBs auf dem/den Halbleiterchip(s); Montieren des/der Halbleiterchip(s) mit der Adapter-PCB auf dem obigen Träger; und Montieren der obigen Treiberplatine auf der Adapter-PCB.Another aspect relates to the method for assembling the power module, the method comprising: providing at least one of the above semiconductor chips; mounting at least one of the above adapter PCBs on the semiconductor chip(s); mounting the semiconductor chip(s) with the adapter PCB on the above carrier; and mounting the above driver board on the adapter PCB.

Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angehängten Figuren detaillierter beschrieben.

  • 1 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls.
  • 2 zeigt eine Draufsicht eines Beispiels eines Halbleiterchips des Leistungsmoduls von 1.
  • 3 zeigt eine Unteransicht eines Ausführungsbeispiels einer Adapter-PCB des Leistungsmoduls von 1.
  • 4 zeigt eine Draufsicht der Adapter-PCB von 3.
  • 5 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls.
  • 6 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Montieren des Leistungsmoduls.
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Montieren des Leistungsmoduls.
These and other aspects of the invention will be appreciated and explained with reference to the embodiments described below. In the following, embodiments of the present invention are described in more detail with reference to the attached figures.
  • 1 12 shows a side sectional view of an embodiment of a power module.
  • 2 FIG. 12 shows a plan view of an example of a semiconductor chip of the power module of FIG 1 .
  • 3 FIG. 12 shows a bottom view of an embodiment of an adapter PCB of the power module of FIG 1 .
  • 4 FIG. 12 shows a plan view of the adapter PCB of FIG 3 .
  • 5 12 shows a side sectional view of an embodiment of a power module.
  • 6 12 shows a side sectional view of an embodiment of a power module.
  • 7 FIG. 12 shows a flow chart of an embodiment of a method for assembling the power module.
  • 8th FIG. 12 shows a flow chart of an embodiment of a method for assembling the power module.

Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und ihre Bedeutungen sind in zusammenfassender Form in der nachfolgenden Liste der Bezugszeichen aufgeführt. Grundsätzlich sind in den Figuren identische Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The reference symbols used in the drawings and their meanings are summarized in the following list of reference symbols. In principle, identical parts are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls 20. Das Leistungsmodul 20 umfasst einen Träger 22, mindestens einen Halbleiterchip, z. B. einen ersten Halbleiterchip 24 und einen zweiten Halbleiterchip 26, die auf dem Träger 22 angeordnet sind, eine Treiberplatine 40, ein oder mehrere elektronische Bauteile auf der Treiberplatine 40, z. B. ein erstes elektronisches Bauteil 44 und ein zweites elektronisches Bauteil 46, und mindestens eine, z. B. zwei Adapter-PCBs (PCB - printed circuit boards, Leiterplatten) 35, die die Halbleiterchips 24, 26 mit der Treiberplatine 40, insbesondere mit den elektronischen Bauteilen 44, 46 auf der Treiberplatine 40, elektrisch und mechanisch koppeln. Das Leistungsmodul 20 kann eine oder mehrere Halbbrücken bereitstellen, die in einem Wechselrichter und/oder einem Gleichrichter verwendet werden können. 1 shows a side sectional view of an embodiment of a power module 20. The power module 20 comprises a carrier 22, at least one semiconductor chip, z. B. a first semiconductor chip 24 and a second semiconductor chip 26, which are arranged on the carrier 22, a driver board 40, one or more electronic components on the driver board 40, z. B. a first electronic component 44 and a second electronic component 46, and at least one, z. B. two adapter PCBs (PCB - printed circuit boards, printed circuit boards) 35, which electrically and mechanically couple the semiconductor chips 24, 26 to the driver board 40, in particular to the electronic components 44, 46 on the driver board 40. The power module 20 can provide one or more half-bridges that can be used in an inverter and/or a rectifier.

Der Träger 22 kann eine elektrisch leitende erste Schicht 30, eine elektrisch isolierenden zweite Schicht 32 unter der ersten Schicht 30 und eine elektrisch leitende dritte Schicht 34 unter der zweiten Schicht 32 umfassen. Die erste, zweite und/oder dritte Schicht 30, 32, 34 können parallel zueinander sein. Die erste und zweite Schicht 30, 32 können sich vollständig überlappen, wobei Außenränder der Schichten 30, 32, 34 untereinander bündig sein können. Die erste Schicht 30 kann aus mehreren Abschnitten (nicht gezeigt) bestehen, die räumlich und elektrisch voneinander getrennt und/oder elektrisch gegeneinander isoliert sind, wobei verschiedene Halbleiterchips auf verschiedenen Abschnitten angeordnet sein können. Die erste und/oder dritte Schicht 30, 34 kann Kupfer und/oder Aluminium umfassen oder daraus hergestellt sein. Die zweite Schicht 32 kann ein dielektrisches Material umfassen. Der Träger 22 kann ein DBC-Substrat (DBC - direct bonded copper, direkt gebondetes Kupfer) oder ein IMS (IMS - insulated metal substrate, isoliertes Metallsubstrat) sein.The carrier 22 may include an electrically conductive first layer 30 , an electrically insulating second layer 32 under the first layer 30 , and an electrically conductive third layer 34 under the second layer 32 . The first, second and/or third layers 30, 32, 34 can be parallel to each other. The first and second layers 30, 32 may completely overlap, with outer edges of the layers 30, 32, 34 being flush with one another. The first layer 30 can consist of several sections (not shown) that are spatially and electrically separated from one another and/or electrically isolated from one another, wherein different semiconductor chips can be arranged on different sections. The first and/or third layer 30, 34 may include or be made of copper and/or aluminum. The second layer 32 may include a dielectric material. The carrier 22 can be a DBC substrate (DBC - direct bonded copper) or an IMS (IMS - insulated metal substrate).

Mindestens einer der Halbleiterchips 24, 26 des Leistungsmoduls 20 kann ein Hochleistungshalbleiterchip sein. Der Hochleistungshalbleiterchip kann zur Verarbeitung von hohen Spannungen, zum Beispiel von mehr als 100 V, und/oder hohen Strömen, zum Beispiel von mehr als 10 A, konfiguriert sein. Der Halbleiterchip kann SiC, GaN oder GaO umfassen.At least one of the semiconductor chips 24, 26 of the power module 20 can be a high-power semiconductor chip. The high power semiconductor chip may be configured to handle high voltages, for example greater than 100V, and/or high currents, for example greater than 10A. The semiconductor chip can include SiC, GaN or GaO.

Die elektronischen Bauteile 44, 46 können zum Ansteuern der Halbleiterchips 24, 26 konfiguriert sein. Die elektronischen Bauteile 44, 46 können aktive elektronische Bauteile und/oder passive elektronische Bauteile umfassen. Die passiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Widerstände, einen oder mehrere Kondensatoren und/oder einen oder mehrere Leiter umfassen. Die aktiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Chips und/oder einen oder mehrere Transistoren umfassen. Die elektronischen Bauteile 44, 46 können auf einer ersten Seite der Treiberplatine 40 angeordnet sein, wobei die erste Seite von der Adapter-PCB 35 abgewandt ist.The electronic components 44,46 can be configured to drive the semiconductor chips 24,26. The electronic components 44, 46 can include active electronic components and/or passive electronic components. The passive electronic components may include one or more resistors, one or more capacitors, and/or one or more conductors. The active electronic components can have one or include multiple chips and / or one or more transistors. The electronic components 44, 46 can be arranged on a first side of the driver board 40, with the first side facing away from the adapter PCB 35.

Die Treiberplatine 40 kann eine Leiterplatte (PCB - printed circuit board) sein. Die Treiberplatine 40 kann eine oder mehrere elektrische Leitungen (nicht gezeigt), z. B. Durchkontaktierungen, umfassen, die in der Treiberplatine 40 eingebettet oder auf diese aufgedruckt sind. Die Treiberplatine 40 kann einen oder mehrere elektrische Kontakte 42 der Treiberplatine 40 auf einer zweiten Seite der Treiberplatine 40 umfassen, wobei die zweite Seite der Treiberplatine 40 der Adapter-PCB 35 zugewandt ist. Die elektrischen Kontakte 42 können dazu vorgesehen sein, die elektronischen Bauteile 44, 46 über die Adapter-PCB 35 mit den Halbleiterchips 24, 26 zu koppeln.The driver board 40 may be a printed circuit board (PCB). Driver board 40 may include one or more electrical leads (not shown), e.g. B. vias, which are embedded in the driver board 40 or printed on it. Driver board 40 may include one or more driver board 40 electrical contacts 42 on a second side of driver board 40 , where the second side of driver board 40 faces adapter PCB 35 . The electrical contacts 42 can be provided to couple the electronic components 44 , 46 to the semiconductor chips 24 , 26 via the adapter PCB 35 .

Optional kann die Treiberplatine 40 einen oder mehrere Anschlüsse (nicht gezeigt) zum Koppeln des Leistungsmoduls 22 mit einer oder mehreren externen Vorrichtungen (nicht gezeigt), z. B. mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des Leistungsmoduls 20 und/oder mit einer durch das Leistungsmodul 20 mit Energie versorgten Last, z. B. einem Elektromotor oder Aktor, und/oder mit einer Energiequelle, z. B. dem Stromnetz oder einem Generator, umfassen.Optionally, driver board 40 may include one or more connectors (not shown) for coupling power module 22 to one or more external devices (not shown), e.g. B. with a control device for controlling the power module 20 and / or powered by the power module 20 with a load, z. B. an electric motor or actuator, and / or with an energy source such. B. the power grid or a generator include.

Die Adapter-PCB 35 ist zwischen den Halbleiterchips 24, 26 und der Treiberplatine 40 angeordnet. Die Adapter-PCB 35 kann eine PCB (PCB - printed circuit board, Leiterplatte) sein. Die Adapter-PCB 35 umfasst mindestens einen chipseitigen Kontakt 36 und mindestens einen treiberseitigen Kontakt 38. Beispielsweise umfasst die Adapter-PCB 35 einen chipseitigen Kontakt 36 pro elektrischem Kontakt des Halbleiterchips 24, 26 und einen treiberseitigen Kontakt 38 pro elektrischem Kontakt der Treiberplatine 40. Die chipseitigen Kontakte 36 sind den Halbleiterchips 24, 26 zugewandt und mit den entsprechenden elektrischen Kontakten der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 elektrisch gekoppelt. Die treiberseitigen Kontakte 38 sind der Treiberplatine 40 zugewandt und elektrisch mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 gekoppelt. Es können mehr chipseitige Kontakte 36 als treiberseitige Kontakte 38 vorhanden sein. Die treiberseitigen Kontakte 38 können mit den entsprechenden der chipseitigen Kontakte 36 durch eine oder mehrere elektrisch leitende Durchkontaktierungen, die sich durch die Adapter-PCB 35 erstrecken, elektrisch gekoppelt sein, wie weiter unten erläutert wird.The adapter PCB 35 is arranged between the semiconductor chips 24, 26 and the driver board 40. FIG. The adapter PCB 35 may be a PCB (printed circuit board). The adapter PCB 35 includes at least one chip-side contact 36 and at least one driver-side contact 38. For example, the adapter PCB 35 includes a chip-side contact 36 per electrical contact of the semiconductor chip 24, 26 and a driver-side contact 38 per electrical contact of the driver board 40. The Die-side contacts 36 face the semiconductor chips 24,26 and are electrically coupled to the corresponding electrical contacts of the respective semiconductor chips 24,26. The driver-side contacts 38 face the driver board 40 and are electrically coupled to the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40 . There may be more chip-side contacts 36 than driver-side contacts 38 . The driver-side contacts 38 may be electrically coupled to the corresponding one of the die-side contacts 36 through one or more electrically conductive vias that extend through the adapter PCB 35, as discussed further below.

Die chipseitigen Kontakte 36 können direkt mit den entsprechenden elektrischen Kontakten der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 elektrisch gekoppelt sein. Dass die chipseitigen Kontakte 36 „direkt“ mit den entsprechenden elektrischen Kontakten der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 gekoppelt sein können, kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass ein direkter physischer Kontakt zwischen den chipseitigen Kontakten 36 und den entsprechenden elektrischen Kontakten der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 bestehen kann. Mit anderen Worten: Die chipseitigen Kontakte 36 können die entsprechenden elektrischen Kontakte der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 physisch berühren. Alternativ kann „direkt“ in diesem Zusammenhang bedeuten, dass zwischen den chipseitigen Kontakten 36 und den entsprechenden elektrischen Kontakten der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 nur eine Schicht, z. B. eine dünne Schicht, eines Klebstoffs oder Lots (nicht gezeigt) zur elektrischen und mechanischen Kopplung der chipseitigen Kontakte 36 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 angeordnet sein kann.The die-side contacts 36 can be electrically coupled directly to the corresponding electrical contacts of the corresponding semiconductor chips 24,26. In this context, the fact that the chip-side contacts 36 can be "directly" coupled to the corresponding electrical contacts of the corresponding semiconductor chips 24, 26 can mean that a direct physical contact between the chip-side contacts 36 and the corresponding electrical contacts of the corresponding semiconductor chips 24, 26 can exist. In other words, the chip-side contacts 36 can physically touch the corresponding electrical contacts of the corresponding semiconductor chips 24,26. Alternatively, “directly” in this context means that only one layer, e.g. B. a thin layer of an adhesive or solder (not shown) for electrically and mechanically coupling the chip-side contacts 36 with the corresponding electrical contacts of the corresponding semiconductor chips 24, 26 can be arranged.

Die treiberseitigen Kontakte 38 können direkt mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 gekoppelt sein. Dass die treiberseitigen Kontakte 38 „direkt“ mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 gekoppelt sein können, kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass ein direkter physischer Kontakt zwischen den treiberseitigen Kontakten 38 und den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 besteht. Mit anderen Worten: Die treiberseitigen Kontakte 38 können die entsprechenden elektrischen Kontakte 42 der Treiberplatine 40 physisch berühren. Alternativ kann „direkt“ in diesem Zusammenhang bedeuten, dass zwischen den treiberseitigen Kontakten 38 und den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 nur eine Schicht, z. B. eine dünne Schicht, eines Klebstoffs oder Lots (nicht gezeigt) zur elektrischen und mechanischen Kopplung der treiberseitigen Kontakte 38 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 angeordnet sein kann.The driver-side contacts 38 may couple directly to the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40 . In this context, that the driver-side contacts 38 may be coupled “directly” to the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40 may mean that there is direct physical contact between the driver-side contacts 38 and the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40 . In other words, the driver-side contacts 38 can physically touch the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40 . Alternatively, "directly" in this context means that only one layer, e.g. B. a thin layer of an adhesive or solder (not shown) for electrically and mechanically coupling the driver-side contacts 38 with the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40 can be arranged.

Die Dicke der Adapter-PCB 35 kann in einem Bereich zwischen 50 µm und 300 µm, z. B. zwischen 100 µm und 200 µm, liegen. Die Adapter-PCB 35 kann also sehr dünn sein. Daher kann eine Größe, insbesondere eine Dicke der elektrisch leitenden Durchkontaktierungen der Adapter-PCB 35 und/oder der elektrischen Kontakte 36, 38 der Adapter-PCB 35, d. h. der treiberseitigen Kontakte 36 und der chipseitigen Kontakte 38, auch sehr gering sein.The thickness of the adapter PCB 35 can be in a range between 50 μm and 300 μm, e.g. B. between 100 microns and 200 microns. Thus, the adapter PCB 35 can be very thin. Therefore, a size, in particular a thickness of the electrically conductive vias of the adapter PCB 35 and/or the electrical contacts 36, 38 of the adapter PCB 35, i. H. the driver-side contacts 36 and the chip-side contacts 38, can also be very low.

2 zeigt eine Draufsicht eines Beispiels eines der Halbleiterchips 24, 26 des Leistungsmoduls 20 von 1. Aus 2 ist ersichtlich, dass die Halbleiterchips 24, 26 jeweils mehr als einen elektrischen Kontakt des entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 auf einer vom Träger 22 abgewandten Seite des entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 umfassen können. Beispielsweise können die Halbleiterchips 24, 26 jeweils einen oder mehrere Gate-Kontakte 50, einen oder mehrere Source-Kontakte 52, einen oder mehrere Drain-Kontakte 54 und einen oder mehrere Substrat-Kontakte 65 auf einer der Adapter-PCB 35 zugewandten Seite des entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 umfassen. Insbesondere können die Halbleiterchips 24, 26 jeweils einen Gate-Kontakt 50, mehrere Source-Kontakte 52, mehrere Drain-Kontakte 54 und einen Substrat-Kontakt 65 auf der dem Adapter-PCB 35 zugewandten Seite des entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 umfassen. 2 FIG. 12 shows a plan view of an example of one of the semiconductor chips 24, 26 of the power module 20 of FIG 1 . Out of 2 it can be seen that the semiconductor chips 24, 26 each have more than one electrical contact of the corresponding semiconductor chip 24, 26 on a side facing away from the carrier 22 of the corresponding semiconductor chip 24, 26 may include. For example, the semiconductor chips 24, 26 each have one or more gate contacts 50, one or more source contacts 52, one or more drain contacts 54 and one or more substrate contacts 65 on a side facing the adapter PCB 35 of the corresponding one Semiconductor chips 24, 26 include. In particular, the semiconductor chips 24, 26 can each include a gate contact 50, a plurality of source contacts 52, a plurality of drain contacts 54 and a substrate contact 65 on the side of the corresponding semiconductor chip 24, 26 facing the adapter PCB 35.

3 zeigt eine Unteransicht eines Ausführungsbeispiels der Adapter-PCB 35 des Leistungsmoduls 20 von 1. Die Adapter-PCB 35 umfasst eine Anzahl von chipseitigen Kontakten 36, die den Halbleiterchips 24, 26 zugewandt sind und einer Anzahl von elektrischen Kontakten 50, 52, 54, 56 der Halbleiterchips 24, 26 entsprechen. Die chipseitigen Kontakte 36 können direkt über den entsprechenden elektrischen Kontakten 50, 52, 54, 56 der Halbleiterchips 24, 26 angeordnet sein. Insbesondere können die chipseitigen Kontakte 36 einen chipseitigen Gate-Kontakt 60 über dem Gate-Kontakt 50, mehrere chipseitige Source-Kontakte 62 über den entsprechenden Source-Kontakten 52, mehrere chipseitige Drain-Kontakte 64 über den entsprechenden Drain-Kontakten 54 und einen chipseitigen Substrat-Kontakt 64 über dem Substrat-Kontakt 56 umfassen. Der chipseitige Gate-Kontakt 60 kann mit dem Gate-Kontakt 50 gekoppelt sein, die chipseitigen Source-Kontakte 62 können mit den entsprechenden Source-Kontakten 52 gekoppelt sein, die chipseitigen Drain-Kontakte 64 können mit den entsprechenden Drain-Kontakten 54 gekoppelt sein, und der chipseitige Substrat-Kontakt 64 kann mit dem Substrat-Kontakt 56 gekoppelt sein. 3 FIG. 3 shows a bottom view of one embodiment of the adapter PCB 35 of the power module 20 of FIG 1 . The adapter PCB 35 comprises a number of chip-side contacts 36 which face the semiconductor chips 24,26 and correspond to a number of electrical contacts 50,52,54,56 of the semiconductor chips 24,26. The chip-side contacts 36 can be arranged directly over the corresponding electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the semiconductor chips 24, 26. Specifically, die-side contacts 36 may include a gate die-side contact 60 over gate contact 50, a plurality of source die-side contacts 62 over corresponding source contacts 52, a plurality of drain die-side contacts 64 over corresponding drain contacts 54, and a die-side substrate -Contact 64 over substrate contact 56 include. Die-side gate contact 60 may be coupled to gate contact 50, die-side source contacts 62 may be coupled to corresponding source contacts 52, chip-side drain contacts 64 may be coupled to corresponding drain contacts 54, and die-side substrate contact 64 may be coupled to substrate contact 56 .

4 zeigt eine Draufsicht der Adapter-PCB 35 von 3. Aus 4 ist ersichtlich, dass die Adapter-PCB 35 mehr chipseitige Kontakte 36 als treiberseitige Kontakte 38 umfassen kann. Beispielsweise können mindestens zwei der chipseitigen Kontakte 36 mit einem der treiberseitigen Kontakte 38 elektrisch gekoppelt sein. Beispielsweise können alle chipseitigen Source-Kontakte 62 für einen der Halbleiterchips 24, 26 mit einem treiberseitigen Source-Kontakt 72 der treiberseitigen Kontakte 38 gekoppelt sein. Alternativ kann eine Untergruppe der chipseitigen Source-Kontakte 62 für einen der Halbleiterchips 24, 26 mit einem treiberseitigen Source-Kontakt 72 der treiberseitigen Kontakte 38 gekoppelt sein. Alternativ oder zusätzlich können alle chipseitigen Drain-Kontakte 64 für einen der Halbleiterchips 24, 26 mit einem treiberseitigen Drain-Kontakt 74 der treiberseitigen Kontakte 38 gekoppelt sein. Alternativ kann eine Untergruppe der chipseitigen Drain-Kontakte 64 für einen der Halbleiterchips 24, 26 mit einem treiberseitigen Drain-Kontakt 74 der treiberseitigen Kontakte 38 gekoppelt sein. Die treiberseitigen Kontakte 38 können so angeordnet sein, dass die elektrischen Kontakte 42 der Treiberplatine 40 direkt über den entsprechenden treiberseitigen Kontakten 38 angeordnet sein können. Somit können drei elektrische Kontakte 42 der Treiberplatine 40 die drei treiberseitigen Kontakte 38, 70, 72, 74 der in 4 gezeigten Adapter-PCB 35 kontaktieren. Es können also mehr elektrische Kontakte 50, 52, 54, 56 der Halbleiterchips 24, 26 und entsprechende chipseitige Kontakte 36 als treiberseitige Kontakte 38 und entsprechende elektrische Kontakte 42 der Treiberplatine 40 vorhanden sein. 4 12 shows a plan view of the adapter PCB 35 of FIG 3 . Out of 4 it can be seen that the adapter PCB 35 may include more chip-side contacts 36 than driver-side contacts 38 . For example, at least two of the die-side contacts 36 can be electrically coupled to one of the driver-side contacts 38 . For example, all of the chip-side source contacts 62 for one of the semiconductor chips 24, 26 may be coupled to a driver-side source contact 72 of the driver-side contacts 38. Alternatively, a subset of the die-side source contacts 62 for one of the semiconductor dies 24, 26 may be coupled to a driver-side source contact 72 of the driver-side contacts 38. Alternatively or additionally, all chip-side drain contacts 64 for one of the semiconductor chips 24, 26 can be coupled to a driver-side drain contact 74 of the driver-side contacts 38. Alternatively, a subset of the chip-side drain contacts 64 for one of the semiconductor chips 24, 26 may be coupled to a driver-side drain contact 74 of the driver-side contacts 38. The driver side contacts 38 may be arranged such that the electrical contacts 42 of the driver board 40 may be directly over the corresponding driver side contacts 38 . Thus, three electrical contacts 42 of the driver board 40, the three driver-side contacts 38, 70, 72, 74 in 4 Contact adapter PCB 35 shown. There can therefore be more electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the semiconductor chips 24, 26 and corresponding chip-side contacts 36 than driver-side contacts 38 and corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40.

5 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls 20. Das Leistungsmodul 20 kann größtenteils dem obigen Leistungsmodul 20 entsprechen. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden daher im Folgenden nur die Merkmale des Leistungsmoduls 20 erläutert, bei denen sich das Leistungsmodul von 5 von dem obigen Leistungsmodul 20 unterscheidet. 5 12 shows a side sectional view of an embodiment of a power module 20. The power module 20 may largely correspond to the power module 20 above. In order to avoid unnecessary repetitions, therefore, only the features of the power module 20 are explained below, in which the power module of 5 differs from the power module 20 above.

Aus 5 ist ersichtlich, dass eine der Adapter-PCBs 35 für die elektrische Kopplung von mehr als einem der Halbleiterchips 24, 26 mit der Treiberplatine 40 konfiguriert sein kann. Insbesondere können die chipseitigen Kontakte 36 zum Koppeln der elektrischen Kontakte 50, 52, 54, 56 der verschiedenen Halbleiterchips 24, 26 auf derselben Adapter-PCB 35 angeordnet sein. Die chipseitigen Kontakte 36 zum Koppeln der elektrischen Kontakte 50, 52, 54, 56 der verschiedenen Halbleiterchips 24, 26 können mit demselben treiberseitigen Kontakt 38 oder mit entsprechend unterschiedlichen treiberseitigen Kontakten 38 elektrisch gekoppelt sein. Beispielsweise können die chipseitigen Source-Kontakte 62 oder die chipseitigen Drain-Kontakte 64 für verschiedene Halbleiterchips 24, 26 elektrisch mit demselben treiberseitigen Source-Kontakt 72 bzw. mit demselben treiberseitigen Drain-Kontakt 74 gekoppelt sein. Alternativ können die chipseitigen Source-Kontakte 62 oder die chipseitigen Drain-Kontakte 64 für verschiedene Halbleiterchips 24, 26 mit demselben treiberseitigen Kontakt 38 elektrisch gekoppelt sein.Out of 5 It can be seen that one of the adapter PCBs 35 can be configured for electrically coupling more than one of the semiconductor chips 24, 26 to the driver board 40. In particular, the chip-side contacts 36 for coupling the electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the different semiconductor chips 24, 26 can be arranged on the same adapter PCB 35. The chip-side contacts 36 for coupling the electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the different semiconductor chips 24, 26 can be electrically coupled to the same driver-side contact 38 or to correspondingly different driver-side contacts 38. For example, the die-side source contacts 62 or die-side drain contacts 64 for different semiconductor dies 24, 26 may be electrically coupled to the same driver-side source contact 72 or to the same driver-side drain contact 74, respectively. Alternatively, the die-side source contacts 62 or die-side drain contacts 64 for different semiconductor dies 24, 26 may be electrically coupled to the same driver-side contact 38.

Optional kann das Leistungsmodul 20 drei oder mehr Halbleiterchips 24, 26 (nicht gezeigt), die auf dem Träger 22 montiert sind, und zwei oder mehr Adapter-PCBs 35 umfassen. Mindestens zwei der Halbleiterchips 24, 26 können über eine der Adapter-PCBs 35 mit der Treiberplatine 40 gekoppelt sein und mindestens einer der anderen Halbleiterchips 24, 26 kann über eine andere der Adapter-PCBs 35 mit der Treiberplatine 40 gekoppelt sein. So können zwei oder mehr der Halbleiterchips 24, 26 durch Koppeln mit der Treiberplatine 40 über dieselbe Adapter-PCB 35 gruppiert sein, wobei andere der Halbleiterchips 24, 26 durch Koppeln mit der Treiberplatine 40 über eine andere der Adapter-PCBs 35 gruppiert sein können.Optionally, the power module 20 may include three or more semiconductor chips 24, 26 (not shown) mounted on the carrier 22 and two or more adapter PCBs 35. At least two of the semiconductor chips 24, 26 can be coupled to the driver board 40 via one of the adapter PCBs 35 and at least one of the other semiconductor chips 24, 26 can be coupled via another of the adapter PCBs 35 may be coupled to driver board 40 . Thus, two or more of the semiconductor chips 24, 26 may be grouped by coupling to the driver board 40 through the same adapter PCB 35, while other of the semiconductor chips 24, 26 may be grouped by coupling to the driver board 40 through another one of the adapter PCBs 35.

6 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls 20. Das Leistungsmodul 20 kann größtenteils dem Leistungsmodul 20 gemäß 1 entsprechen. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden daher im Folgenden nur die Merkmale des Leistungsmoduls 20 erläutert, bei denen sich das Leistungsmodul von 6 von dem Leistungsmodul 20 von 1 unterscheidet. Das Leistungsmodul 20 kann einen oder mehrere Stiftverbinder 80 umfassen. Die Stiftverbinder 80 können zum elektrischen Koppeln einer oder mehrerer der treiberseitigen Kontakte 38 der Adapter-PCB 35 mit einem oder mehreren der elektronischen Bauteile 44, 46 auf der Treiberplatine 40 konfiguriert sein. Die Stiftverbinder 80 können zumindest teilweise in entsprechenden durchgehenden Ausnehmungen der Treiberplatine 40 angeordnet sein und/oder sich durch diese erstrecken. Die Stiftverbinder 80 können zu einer korrekten und/oder genauen Positionierung und Befestigung der Treiberplatine 40 auf der Adapter-PCB 35 beitragen. 6 12 shows a side sectional view of an embodiment of a power module 20. The power module 20 may largely correspond to the power module 20. FIG 1 are equivalent to. In order to avoid unnecessary repetitions, therefore, only the features of the power module 20 are explained below, in which the power module of 6 from the power module 20 of 1 differs. The power module 20 may include one or more pin connectors 80 . The pin connectors 80 may be configured to electrically couple one or more of the driver-side contacts 38 of the adapter PCB 35 to one or more of the electronic components 44, 46 on the driver board 40. The pin connectors 80 can be arranged at least partially in corresponding continuous recesses of the driver circuit board 40 and/or extend through it. The pin connectors 80 can aid in proper and/or accurate positioning and attachment of the driver board 40 on the adapter PCB 35 .

7 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Montieren des Leistungsmoduls, z. B. eines der obigen Leistungsmodule 20. 7 shows a flowchart of an embodiment of a method for assembling the power module, z. B. one of the above power modules 20.

In einem Schritt S2 wird ein Träger, z. B. der obige Träger 22, bereitgestellt. In a step S2, a carrier, e.g. B. the above carrier 22 provided.

In einem Schritt S4 wird mindestens ein Halbleiterchip auf dem Träger, z. B. die Halbleiterchips 24, 26 auf dem Träger 22, montiert.In a step S4, at least one semiconductor chip on the carrier, z. B. the semiconductor chips 24, 26 on the carrier 22 mounted.

In einem Schritt S6 kann eine Adapter-PCB, z. B. eine der obigen Adapter-PCBs 35, auf den Halbleiterchips 24, 26 angeordnet werden, insbesondere so, dass die chipseitigen Kontakte 36 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 50, 52, 54, 56 der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 gekoppelt werden. Die chipseitigen Kontakte 36 können mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 50, 52, 54, 56 der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 durch Lot oder einen elektrisch leitenden Klebstoff gekoppelt werden.In a step S6, an adapter PCB, e.g. B. one of the above adapter PCBs 35, are arranged on the semiconductor chips 24, 26, in particular so that the chip-side contacts 36 are coupled to the corresponding electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the corresponding semiconductor chips 24, 26. The die-side contacts 36 can be coupled to the corresponding electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the corresponding semiconductor chips 24, 26 by solder or an electrically conductive adhesive.

In einem Schritt S8 wird eine Treiberplatine auf einer Adapter-PCB angeordnet, z. B. wird die obige Treiberplatine 40 auf der obigen Adapter-PCB 35 angeordnet, insbesondere so, dass die treiberseitigen Kontakte 38 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 gekoppelt werden. Die treiberseitigen Kontakte 38 können mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 52 der Treiberplatine 40 durch Lot oder einen elektrisch leitenden Klebstoff gekoppelt werden.In a step S8, a driver board is placed on an adapter PCB, e.g. B. the above driver board 40 is placed on the above adapter PCB 35, specifically so that the driver-side contacts 38 are coupled to the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40. The driver-side contacts 38 can be coupled to the corresponding electrical contacts 52 of the driver board 40 by solder or an electrically conductive adhesive.

8 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Montieren des Leistungsmoduls, z. B. eines der obigen Leistungsmodule 20. 8th shows a flowchart of an embodiment of a method for assembling the power module, z. B. one of the above power modules 20.

In einem Schritt S10 werden mindestens ein, vorzugsweise zwei oder mehr, Halbleiterchips 24, 26, z. B. einer oder mehrere der obigen Halbleiterchips 24, 26, bereitgestellt.In a step S10, at least one, preferably two or more, semiconductor chips 24, 26, z. B. one or more of the above semiconductor chips 24, 26 provided.

In einem Schritt S12 wird mindestens eine Adapter-PCB auf den Halbleiterchips, z. B. eine der obigen Adapter-PCBs 35, auf einem oder mehreren der obigen Halbleiterchips 24, 26, montiert. Die Adapter-PCBs 35 können auf den Halbleiterchips 24, 26 so angeordnet werden, dass die chipseitigen Kontakte 36 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 50, 52, 54, 56 der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 gekoppelt sind. Die chipseitigen Kontakte 36 können mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 50, 52, 54, 56 der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 durch Lot oder einen elektrisch leitenden Klebstoff gekoppelt werden.In a step S12, at least one adapter PCB is mounted on the semiconductor chips, e.g. B. one of the above adapter PCBs 35, on one or more of the above semiconductor chips 24, 26 mounted. The adapter PCBs 35 can be arranged on the semiconductor chips 24, 26 such that the chip-side contacts 36 are coupled to the corresponding electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the corresponding semiconductor chips 24, 26. The die-side contacts 36 can be coupled to the corresponding electrical contacts 50, 52, 54, 56 of the corresponding semiconductor chips 24, 26 by solder or an electrically conductive adhesive.

In einem Schritt S14 werden der/die Halbleiterchip(s) 24, 26 mit der/den Adapter-PCB(s) 35 auf einem Träger, z. B. dem obigen Träger 22, montiert.In a step S14, the semiconductor chip(s) 24, 26 with the adapter PCB(s) 35 are mounted on a carrier, e.g. B. the above carrier 22 mounted.

In einem Schritt S16 wird eine Treiberplatine auf einer Adapter-PCB angeordnet, z. B. wird die obige Treiberplatine 40 auf der obigen Adapter-PCB 35 angeordnet, insbesondere so, dass die treiberseitigen Kontakte 38 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 gekoppelt werden. Die treiberseitigen Kontakte 38 können mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 52 der Treiberplatine 40 durch Lot oder einen elektrisch leitenden Klebstoff gekoppelt werden.In a step S16, a driver board is placed on an adapter PCB, e.g. B. the above driver board 40 is placed on the above adapter PCB 35, specifically so that the driver-side contacts 38 are coupled to the corresponding electrical contacts 42 of the driver board 40. The driver-side contacts 38 can be coupled to the corresponding electrical contacts 52 of the driver board 40 by solder or an electrically conductive adhesive.

Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise können mehr oder weniger Halbleiterchips 24, 26 und/oder Adapter-PCBs 35 vorhanden sein. Ferner können die Halbleiterchips 24, 26 mehr oder weniger elektrische Kontakte 50, 52, 54, 56 umfassen, die der Adapter-PCB 35 zugewandt sind, und die Adapter-PCB 35 kann entsprechend mehr oder weniger entsprechende chipseitige Kontakte 36 umfassen. Ferner kann die Adapter-PCB 35 mehr oder weniger treiberseitige Kontakte 38 umfassen, die der Treiberplatine 40 zugewandt sind, und die Treiberplatine 40 kann entsprechend mehr oder weniger elektrische Kontakte 42 der Treiberplatine 40 umfassen. Ferner kann eine beliebige Anzahl von Halbleiterchips 24, 26 über eine der Adapter-PCBs 35 mit der Treiberplatine 40 gekoppelt sein. Ferner kann eine beliebige Anzahl von Adapter-PCBs 35 zum Koppeln der Halbleiterchips 24, 26 mit der Treiberplatine 40 verwendet werden. Ferner kann eine beliebige Anzahl von chipseitigen Kontakten 36 mit einer beliebigen Anzahl von treiberseitigen Kontakten 38 gekoppelt sein. „Beliebig“ kann in diesem Zusammenhang „wie für die gewünschte Anwendung geeignet“, „wie für die entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 geeignet“ und/oder „wie für die entsprechende Treiberplatine 40 geeignet“ bedeuten.The invention is not limited to the above embodiments. For example, more or fewer semiconductor chips 24, 26 and/or adapter PCBs 35 may be present. Further, the semiconductor chips 24, 26 may include more or fewer electrical contacts 50, 52, 54, 56 facing the adapter PCB 35, and the adapter PCB 35 may include more or fewer corresponding die-side contacts 36 accordingly. Further, the adapter PCB 35 may include more or fewer driver side contacts 38 facing the driver board 40 and the driver board 40 may include more or fewer electrical contacts 42 of the driver board 40 accordingly. Furthermore, any number of semiconductor chips 24, 26 via one of the adapter PCBs 35 with be coupled to the driver board 40 . Furthermore, any number of adapter PCBs 35 for coupling the semiconductor chips 24, 26 to the driver board 40 can be used. Furthermore, any number of die-side contacts 36 may be coupled to any number of driver-side contacts 38 . In this context, “any” can mean “as suitable for the desired application”, “as suitable for the corresponding semiconductor chips 24, 26” and/or “as suitable for the corresponding driver board 40”.

Obgleich die Erfindung in den Zeichnungen und in der vorhergehenden Beschreibung ausführlich dargestellt und beschrieben worden ist, sind solch eine Darstellung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als einschränkend zu betrachten; die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Fachleute können bei Ausübung der beanspruchten Erfindung anhand einer genauen Betrachtung der Zeichnungen, der Offenbarung und der angehängten Ansprüche weitere Variationen der offenbarten Ausführungsformen erkennen und ausführen. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassen/umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „ein/eine/einer“ schließt keinen Plural aus. Ein einziger Prozessor oder eine einzige Steuervorrichtung oder eine einzige Einheit können die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen angeführter Elemente erfüllen. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in verschiedenen voneinander abhängigen Ansprüchen aufgeführt sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht zum Vorteil genutzt werden kann. Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als den Schutzumfang einschränkend ausgelegt werden.While the invention has been shown and described in detail in the drawings and in the foregoing description, such representation and description are to be regarded as illustrative or exemplary and not in a restrictive manner; the invention is not limited to the disclosed embodiments. A study of the drawings, the disclosure, and the appended claims may recognize and implement other variations of the disclosed embodiments by those skilled in the art when practicing the claimed invention. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a/an" does not exclude a plural. A single processor or controller or unit can perform the functions of several elements recited in the claims. The mere fact that certain measures are recited in different dependent claims does not mean that a combination of these measures cannot be used to advantage. Any reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope.

BezugszeichenlisteReference List

2020
Leistungsmodulpower module
2222
Trägercarrier
2424
erster Halbleiterchipfirst semiconductor chip
2626
zweiter Halbleiterchipsecond semiconductor chip
3030
erste Schichtfirst layer
3232
zweite Schichtsecond layer
3434
dritte Schichtthird layer
3535
Adapter-PCBAdapter PCB
3636
chipseitiger Kontaktchip-side contact
3838
treiberseitiger Kontaktdriver-side contact
4040
Treiberplatinedriver board
4242
elektrischer Kontakt der Treiberplatineelectrical contact of the driver board
4444
erstes elektronisches Bauteilfirst electronic component
4646
zweites elektronisches Bauteilsecond electronic component
5050
Gate-Kontaktgate contact
5252
Source-Kontaktsource contact
5454
Drain-Kontaktdrain contact
5656
Substrat-Kontaktsubstrate contact
6060
chipseitiger Gate-Kontaktchip-side gate contact
6262
chipseitiger Source-Kontaktchip-side source contact
6464
chipseitiger Drain-Kontaktchip-side drain contact
6464
chipseitiger Substrat-Kontaktchip-side substrate contact
7070
treiberseitiger Gate-Kontaktdriver-side gate contact
7272
treiberseitiger Source-Kontaktdriver-side source contact
7474
treiberseitiger Drain-Kontaktdriver-side drain contact
8080
Stiftverbinderpin connector
S2-S12S2-S12
Schritte zwei bis zwölfSteps two through twelve

Claims (10)

Leistungsmodul (20), umfassend: einen Träger (22); mindestens einen auf dem Träger (22) montierten Halbleiterchip (24, 26), wobei der Halbleiterchip (24, 26) mindestens einen elektrischen Kontakt (50, 52, 54) des Halbleiterchips (24, 26) auf einer vom Träger (22) abgewandten Seite des Halbleiterchips (24, 26) aufweist; eine Treiberplatine (40), die über dem Träger (22) und dem Halbleiterchip (24, 26) angeordnet ist und eine erste, vom Träger (22) abgewandte Seite und eine zweite, dem Träger (22) zugewandte Seite aufweist; mindestens ein elektronisches Bauteil (44, 46) zum Ansteuern des Halbleiterchips (24, 26), wobei das elektronische Bauteil (44, 46) auf der ersten Seite der Treiberplatine (40) montiert ist; mindestens einen elektrischen Kontakt (42) der Treiberplatine (40) an der zweiten Seite der Treiberplatine (40), wobei der elektrische Kontakt (42) der Treiberplatine (40) elektrisch mit dem elektronischen Bauteil (44, 46) gekoppelt ist; und mindestens eine Adapter-PCB (35), die zwischen dem Halbleiterchip (24, 26) und der Treiberplatine (40) angeordnet ist, und die mindestens einen chipseitigen Kontakt (36) und mindestens einen treiberseitigen Kontakt (38) umfasst, wobei der chipseitige Kontakt (36) dem Halbleiterchip (24, 26) zugewandt ist und elektrisch mit dem elektrischen Kontakt (50, 52, 54) des Halbleiterchips (24, 26) gekoppelt ist, wobei der treiberseitige Kontakt (38) der Treiberplatine (40) zugewandt ist und mit dem elektrischen Kontakt (42) der Treiberplatine (40) elektrisch gekoppelt ist, und wobei der chipseitige Kontakt (36) mit dem treiberseitigen Kontakt (38) elektrisch gekoppelt ist.A power module (20) comprising: a carrier (22); at least one semiconductor chip (24, 26) mounted on the carrier (22), the semiconductor chip (24, 26) having at least one electrical contact (50, 52, 54) of the semiconductor chip (24, 26) on a side facing away from the carrier (22). side of the semiconductor chip (24, 26); a driver board (40) disposed over the carrier (22) and the semiconductor chip (24, 26) and having a first side remote from the carrier (22) and a second side facing the carrier (22); at least one electronic component (44, 46) for driving the semiconductor chip (24, 26), the electronic component (44, 46) being mounted on the first side of the driver board (40); at least one driver board (40) electrical contact (42) on the second side of the driver board (40), the driver board (40) electrical contact (42) being electrically coupled to the electronic component (44, 46); and at least one adapter PCB (35) which is arranged between the semiconductor chip (24, 26) and the driver board (40) and which comprises at least one chip-side contact (36) and at least one driver-side contact (38), the chip-side Contact (36) faces the semiconductor chip (24, 26) and is electrically coupled to the electrical contact (50, 52, 54) of the semiconductor chip (24, 26), the driver-side contact (38) facing the driver board (40). and is electrically coupled to the electrical contact (42) of the driver board (40), and wherein the die-side contact (36) is electrically coupled to the driver-side contact (38). Leistungsmodul (20) nach Anspruch 1, wobei der chipseitige Kontakt (36) direkt mit dem elektrischen Kontakt (50, 52, 54) des Halbleiterchips (24, 26) gekoppelt ist.Power module (20) after claim 1 , wherein the chip-side contact (36) is coupled directly to the electrical contact (50, 52, 54) of the semiconductor chip (24, 26). Leistungsmodul (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der treiberseitige Kontakt (38) direkt mit dem elektrischen Kontakt (42) der Treiberplatine (40) gekoppelt ist.The power module (20) of any preceding claim, wherein the driver side contact (38) couples directly to the electrical contact (42) of the driver board (40). Leistungsmodul (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterchip (24, 26) mehr als einen elektrischen Kontakt (50, 52, 54) des Halbleiterchips (24, 26) auf der vom Träger (22) abgewandten Seite des Halbleiterchips (24, 26) umfasst; die Adapter-PCB (35) entsprechend mehr als einen chipseitigen Kontakt (36) zum Kontaktieren der elektrischen Kontakte (50, 52, 54) des Halbleiterchips (24, 26) umfasst; und mindestens zwei der chipseitigen Kontakte (36) mit einem der treiberseitigen Kontakte (38) der Adapter-PCB (35) elektrisch gekoppelt sind.Power module (20) according to any one of the preceding claims, wherein the semiconductor chip (24, 26) comprises more than one electrical contact (50, 52, 54) of the semiconductor chip (24, 26) on the side of the semiconductor chip (24, 26) remote from the carrier (22); the adapter PCB (35) correspondingly comprises more than one chip-side contact (36) for contacting the electrical contacts (50, 52, 54) of the semiconductor chip (24, 26); and at least two of the chip-side contacts (36) are electrically coupled to one of the driver-side contacts (38) of the adapter PCB (35). Leistungsmodul (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zwei oder mehr auf dem Träger (22) montierte Halbleiterchips (24, 26), wobei die Halbleiterchips (24, 26) jeweils mindestens einen elektrischen Kontakt (50, 52, 54) des entsprechenden Halbleiterchips (24, 26) auf einer vom Träger (22) abgewandten Seite des entsprechenden Halbleiterchips (24, 26) umfassen, wobei die Adapter-PCB (35) mindestens einen chipseitigen Kontakt (36) pro Halbleiterchip (24, 26) umfasst und wobei die chipseitigen Kontakte (36) elektrisch mit den entsprechenden Halbleiterchips (24, 26) gekoppelt sind.Power module (20) according to one of the preceding claims, comprising two or more semiconductor chips (24, 26) mounted on the carrier (22), the semiconductor chips (24, 26) each having at least one electrical contact (50, 52, 54) of the corresponding one Semiconductor chips (24, 26) on a side of the corresponding semiconductor chip (24, 26) facing away from the carrier (22), wherein the adapter PCB (35) comprises at least one chip-side contact (36) per semiconductor chip (24, 26) and wherein the die-side contacts (36) are electrically coupled to the corresponding semiconductor chips (24, 26). Leistungsmodul (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend drei oder mehr auf dem Träger (22) montierte Halbleiterchips (24, 26); und zwei oder mehr Adapter-PCBs (35); wobei mindestens zwei der Halbleiterchips (24, 26) über eine der Adapter-PCBs (35) mit der Treiberplatine (40) gekoppelt sind und mindestens einer der anderen Halbleiterchips (24, 26) über eine andere der Adapter-PCBs (35) mit der Treiberplatine (40) gekoppelt ist.Power module (20) according to one of the preceding claims, comprising three or more on the carrier (22) mounted semiconductor chips (24, 26); and two or more adapter PCBs (35); at least two of the semiconductor chips (24, 26) being coupled to the driver board (40) via one of the adapter PCBs (35) and at least one of the other semiconductor chips (24, 26) being coupled to the Driver board (40) is coupled. Leistungsmodul (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dicke der Adapter-PCB (35) in einem Bereich zwischen 50 µm und 300 µm, z. B. zwischen 100 µm und 200 µm, liegt.Power module (20) according to any one of the preceding claims, wherein a thickness of the adapter PCB (35) is in a range between 50 µm and 300 µm, e.g. B. between 100 microns and 200 microns. Leistungsmodul (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterchip (24, 26) oder der mindestens eine weitere Halbleiterchip (24, 26) ein Hochleistungshalbleiterchip ist.Power module (20) according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor chip (24, 26) or the at least one further semiconductor chip (24, 26) is a high-power semiconductor chip. Verfahren zum Montieren eines Leistungsmoduls (20), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Trägers (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; Montieren mindestens eines Halbleiterchips (24, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf dem Träger (22); Montieren mindestens einer Adapter-PCB (35) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf dem Halbleiterchip (24, 26); Montieren mindestens einer Treiberplatine (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf der Adapter-PCB (35);A method of assembling a power module (20), the method comprising: providing a carrier (22) according to any one of the preceding claims; Mounting at least one semiconductor chip (24, 26) according to any one of the preceding claims on the carrier (22); Mounting at least one adapter PCB (35) according to any one of the preceding claims on the semiconductor chip (24, 26); mounting at least one driver board (40) according to any one of the preceding claims on the adapter PCB (35); Verfahren zum Montieren eines Leistungsmoduls (20), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen mindestens eines Halbleiterchips (24, 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8; Montieren mindestens einer Adapter-PCB (35) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf dem Halbleiterchip (24, 26); Montieren des Halbleiterchips (24, 26) mit der Adapter-PCB (35) auf einem Träger (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 8; und Montieren einer Treiberplatine (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf der Adapter-PCB (35);A method of assembling a power module (20), the method comprising: providing at least one semiconductor chip (24, 26) according to any preceding Claims 1 until 8th ; Mount at least one adapter PCB (35) according to one of Claims 1 until 8th on the semiconductor chip (24, 26); Mounting the semiconductor chip (24, 26) with the adapter PCB (35) on a carrier (22) according to one of Claims 1 until 8th ; and assembling a driver board (40) according to any one of Claims 1 until 8th on the adapter PCB (35);
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021152021A1 (en) 2020-01-30 2021-08-05 Abb Power Grids Switzerland Ag Free configurable power semiconductor module
WO2022091288A1 (en) 2020-10-29 2022-05-05 三菱電機株式会社 Semiconductor package, semiconductor device, and power conversion device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021152021A1 (en) 2020-01-30 2021-08-05 Abb Power Grids Switzerland Ag Free configurable power semiconductor module
WO2022091288A1 (en) 2020-10-29 2022-05-05 三菱電機株式会社 Semiconductor package, semiconductor device, and power conversion device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022213006A1 (en) 2022-12-02 2024-06-13 Zf Friedrichshafen Ag Power module for a converter with separate circuit board for control signal routing

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