Patent DE-112009001638-B4 (DE)
Title: Leistungshalbleitermodul
Inventor: NAKATA SHUHEI
IPC: H01L25/18
Filed: 2009-04-23
Granted: 2020-07-16
Abstract: Leistungshalbleitermodul (1), das Folgendes aufweist:- ein erstes isolierendes Substrat (10),- eine lastseitige Leiterstruktur (15), die auf einer Oberfläche des ersten isolierenden Substrats (10) ausgebildet ist,- P-seitige Leiterstrukturen (11, 12), die auf derselben Oberfläche des ersten isolierenden Substrats (10) ausgebildet und voneinander getrennt sind,- N-seitige Leiterstrukturen (13, 14), die auf derselben Oberfläche des ersten isolierenden Substrats (10) ausgebildet und voneinander getrennt sind,- eine Vielzahl von ersten Halbleiterelementen (16, 17), die auf dem ersten isolierenden Substrat (10) vorgesehen sind, wobei je ein erstes Halbleiterelement (16, 17) je einer P-seitigen Leiterstruktur (11, 12) zugeordnet ist und jedes erste Halbleiterelement (16, 17) mit der lastseitigen Leiterstruktur (15) einerseits und über die jeweils zugeordnete P-seitige Leiterstruktur (11, 12) und einen P-seitigen Stromversorgungsanschluss (26) mit einer P-seitigen Stromversorgung (41A) andererseits elektrisch verbunden ist, wodurch die ersten Halbleiterelemente (16, 17) zueinander elektrisch parallelgeschaltet sind;- wobei die lastseitige Leiterstruktur (15), die P-seitigen Leiterstrukturen (11, 12) und die N-seitigen Leiterstrukturen (13, 14) voneinander getrennt sind,- wobei mindestens eines der Vielzahl von ersten Halbleiterelementen (16, 17) ein Schaltelement (16) ist,- wobei das Leistungshalbleitermodul ferner eine Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen (18, 19) aufweist, die auf dem ersten isolierenden Substrat (10) vorgesehen sind, wobei je ein zweites Halbleiterelement (18, 19) je einer N-seitigen Leiterstruktur (13, 14) zugeordnet ist und jedes zweite Halbleiterelement (18, 19) mit der lastseitigen Leiterstruktur (15) einerseits und über die jeweils zugeordnete N-seitige Leiterstruktur (13, 14) und einen N-seitigen Stromversorgungsanschluss (27) mit einer N-seitigen Stromversorgung (41B) andererseits elektrisch verbunden ist, wodurch die zweiten Halbleiterelemente (18, 19) zueinander elektrisch parallelgeschaltet sind,- wobei mindestens eines von der Vielzahl von zweiten Halbleiterelementen (18, 19) ein Schaltelement (18) ist,- wobei eine laterale Erstreckungsrichtung der lastseitigen Leiterstruktur (15) vorgegeben ist, entlang derer die lastseitige Leiterstruktur (15) auf der Oberfläche des ersten isolierenden Substrats (10) in einem Erstreckungsbereich mit endlicher Ausdehnung ausgebildet ist, die P-seitigen Leiterstrukturen (11, 12) und die N-seitigen Leiterstrukturen (13, 14) einander abwechselnd angeordnet sind und eine jede der P-seitigen Leiterstrukturen (11, 12) und der N-seitigen Leiterstrukturen (13, 14) im Erstreckungsbereich der lastseitigen Leiterstruktur (15) in einer zur vorgegebenen, lateralen Erstreckungsrichtung senkrechten Richtung auf derselben Seite von und benachbart zu der lastseitigen Leiterstruktur (15) angeordnet ist,- wobei eine Vielzahl von ersten Strompfaden zwischen der P-seitigen Stromversorgung (41A) und der lastseitigen Leiterstruktur (15) vorhanden ist und je ein erster Strompfad durch je ein erstes Halbleiterelement (16, 17) hindurchgeht, und eine Vielzahl von zweiten Strompfaden zwischen der N-seitigen Stromversorgung (41B) und der lastseitigen Leiterstruktur (15) vorhanden ist und je ein zweiter Strompfad durch je ein zweites Halbleiterelement (18, 19) hindurchgeht, und- wobei die ersten Strompfade und die zweiten Strompfade aus der Vielzahl von ersten Strompfaden und aus der Vielzahl von zweiten Strompfaden in einander abwechselnder Weise entlang der vorgegebenen, lateralen Erstreckungsrichtung der lastseitigen Leiterstruktur (15) im Bereich der seitlich, in Richtung zu den benachbarten, P-seitigen Leiterstrukturen (11, 12) und N-seitigen Leiterstrukturen (13, 14) liegenden Peripherie der lastseitigen Leiterstruktur (15) angeordnet sind und damit der Magnetfluss durch in entgegengesetzte Richtungen fließende Ströme, die einander abwechselnd in jeweils aufeinander folgenden ersten und zweiten Strompfaden auftreten, aufgehoben wird.