CN115621210A - 具有作为固定结构的突起的功率半导体模块 - Google Patents

具有作为固定结构的突起的功率半导体模块 Download PDF

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Abstract

本文公开了一种功率半导体模块，其包括：电绝缘框架，其具有相对的第一和第二安装侧、以及限定电绝缘框架***的边界；位于电绝缘框架中的第一衬底；附接到第一衬底的多个功率半导体管芯；附接到第一衬底并且电连接到功率半导体管芯的多个信号引脚；附接到第一衬底并且延伸穿过电绝缘框架的边界的多个母线；在电绝缘框架的第一安装侧的多个固定位置；以及从电绝缘框架的第二安装侧凸出的多个电绝缘突起，其中，突起与固定位置垂直对准。本文还描述了制造功率半导体模块和含有功率半导体模块的功率电子组件的方法。

Description

具有作为固定结构的突起的功率半导体模块
背景技术
功率半导体模块典型地使用螺钉在一侧附接到印刷电路板(PCB)，并且也使用螺钉在相对侧附接到基板，以形成功率电子组件。PCB包括用于功率半导体模块的控制电路，而基板提供有效的散热路径。用于固定PCB的螺钉不能与用于固定基板的螺钉叠放或垂直对准，这导致了与基板的安装位置相比PCB的不同的安装位置。由于功率半导体模块的框架在组装工艺期间和热循环中的变形，和PCB的标准塑料公差(典型地0.1mm)相比，PCB的高度公差(典型地0.4mm)高得多。该额外的高度公差导致高PCB应变，该应变对附接在PCB上的诸如多层陶瓷电容器(MLCC)的对应变敏感的部件造成损坏风险。另外，特殊类型的螺钉被用来将功率半导体模块附接到PCB和基板，这增加了所得到的功率电子组件的总成本。螺钉是金属，并且因此具有导电性，这意味着PCB上的高电压电位必须与螺钉间隔足够大，以满足净空和爬电距离要求，这增加了功率电子组件的总尺寸。
因此，需要用于功率半导体模块的新的固定技术。
发明内容
根据功率半导体模块的实施例，该功率半导体模块包括：电绝缘框架，其具有第一安装侧、与第一安装侧相对的第二安装侧、以及限定电绝缘框架的***的边界；位于电绝缘框架中的第一衬底；附接到第一衬底的多个功率半导体管芯；附接到第一衬底并且电连接到功率半导体管芯的多个信号引脚；附接到第一衬底并且延伸穿过电绝缘框架的边界的多个母线；在电绝缘框架的第一安装侧的多个固定位置；以及从电绝缘框架的第二安装侧凸出的多个电绝缘突起，其中，多个电绝缘突起与多个固定位置垂直对准。
根据功率电子组件的实施例，该功率电子组件包括：功率半导体模块；金属基板，其在多个第一固定位置上附接到功率半导体模块的第一安装侧；以及电路板，其在多个第二固定位置上附接到功率半导体模块的与第一安装侧相对的第二安装侧，其中，多个电绝缘突起从功率半导体模块的第二安装侧凸出，其中，多个电绝缘突起与多个第一固定位置垂直对准。
根据制造功率电子组件的方法的实施例，该方法包括：在多个第一固定位置上将金属基板附接到功率半导体模块的第一安装侧；以及在多个第二固定位置上将电路板附接到功率半导体模块的与第一安装侧相对的第二安装侧，其中，将电路板附接到功率半导体模块的第二安装侧包括：将在多个第二固定位置上从第二安装侧凸出的多个电绝缘突起***电路板中的多个对应的开口中；以及在***之后，使多个电绝缘突起的远端变形，其中多个电绝缘突起与多个第一固定位置垂直对准。
本领域技术人员在阅读以下具体实施方式并查看附图后，将认识到附加的特征和优点。
附图说明
附图的元件不一定相对于彼此成比例。相似的附图标记表示对应的相似部分。各种图示的实施例的特征可以组合，除非它们相互排斥。在附图中描绘了实施例，并且在下面的描述中对其进行了详述。
图1A和图1B图示了制造具有电路板固定结构的功率半导体模块的实施例的侧面透视图。
图2A和图2B图示了由图1A和图1B制造的功率半导体模块制造功率电子组件的方法的实施例的局部横截面视图。
图3A和图3B分别图示了针对电路板和基板固定结构的垂直对准和非垂直对准情况，在功率电子组件工艺中产生的应力中的差别的局部横截面视图。
图4A和图4B分别图示了针对电路板和基板固定结构的垂直对准和非垂直对准情况，在功率电子组件工艺中产生的电路板的变形/应变中的差别的平面视图。
图5A和图5B图示了由图1A和图1B制造的功率半导体模块制造功率电子组件的方法的另一个实施例的局部横截面视图。
具体实施方式
本文所描述的实施例提供了一种新的固定技术，用于将电路板(诸如PCB)附接到功率半导体模块的一侧，并且将金属基板附接到模块的相对侧。功率半导体模块在功率模块框架的基板安装侧具有固定位置，并且具有从功率模块框架的电路板安装侧凸出的电绝缘突起。电绝缘突起被提供用于将电路板附接到功率半导体模块。电绝缘突起在功率模块框架的相对侧与基板固定位置垂直对准。
通过功率半导体模块的电绝缘突起和基板固定位置之间的垂直对准，在与处于模块框架的相对侧的基板固定位置垂直对准的电路板安装侧的区域中，功率半导体模块和电路板之间不存在空气间隙。通过该配置，电路板应变被高度地集中/局限于功率半导体模块的板固定位置，并且因此板固定位置的邻近区之外的唯一高度公差来自于电路板的塑料部分，在PCB的情况下该高度公差典型地在0.05至0.1mm之间。在功率电子组件的电路板安装侧的仅0.05至0.1mm的高度公差最小化了在组件的这一侧的电路板应变，释放了更多的电路板表面区域用于容纳应变敏感部件(诸如MLCC电容器)。此外，和使用钢螺钉将电路板固定到功率模块相比，通过使用电绝缘突起将电路板固定到功率半导体模块，电路板上的金属迹线(线)可以被布线得更靠近于功率半导体模块的板固定位置。从功率模块框架凸出的电绝缘突起也使得组装更容易，因为在组装期间当将PCB附接到功率模块时，突起充当了预对准引导元件。此外，从功率模块框架凸出的电绝缘突起可以以这样的方式放置(例如，不对称或所谓的防差错配置)，以使得PCB的错误组装方向是不可能的。
接下来参照附图描述了功率半导体模块固定技术、制造方法以及由功率半导体模块制造的对应的功率电子组件的示例性实施例。
图1A至图1B图示了制造功率半导体模块的实施例。功率半导体模块可以被设计成，例如用作DC/AC逆变器、DC/DC转换器、AC/DC转换器、DC/AC转换器、AC/AC转换器等。
图1A图示了功率半导体模块的电绝缘框架100的侧面透视图。电绝缘框架100具有第一(基板)安装侧102、与基板安装侧102相对的第二(电路板)安装侧104、以及限定电绝缘框架100的***的边界106。母线108、110、112从电绝缘框架的内部114延伸穿过电绝缘框架100的边界106。
在电绝缘框架100的基板安装侧102提供了基板固定位置116(在图1A和图1B中不可见)。基板固定位置116被配置为便于在电绝缘框架100的基板安装侧102上将基板附接到功率半导体模块。
电绝缘突起118形成为电绝缘框架100的组成部分，并且从电绝缘框架100的与基板安装侧102相对的安装侧104凸出。也就是说，电绝缘突起118从电绝缘框架100的电路板安装侧104延伸或者伸出。电绝缘突起118被配置为便于在电绝缘框架100的电路板安装侧104将诸如PCB的电路板附接到功率半导体模块。术语“电路板”和“PCB”在本文中可以互换使用，其指的是，使用从层压在非导电衬底的片层之上和/或片层之间的一个或多个铜片层蚀刻出的导电轨道、焊盘以及其他特征来机械支撑和电连接电子部件的板。在电绝缘框架100的电路板安装侧104上的电绝缘突起118与在基板安装侧102上的基板固定位置116垂直对准。从功率模块框架100凸出的电绝缘突起118也使得组装更容易，因为在组装期间当将电路板附接到功率模块时，突起118充当了预对准引导元件。此外，从功率模块框架100凸出的电绝缘突起118可以以这样的方式放置(例如，不对称或所谓的防差错配置)，以使得电路板的错误组装方向是不可能的。也就是说，电绝缘突起118允许电路板仅沿单一方向放置。
在一个实施例中，电绝缘框架100包括塑料，并且电绝缘突起118是从电绝缘框架100的电路板安装侧104凸出的塑料的突起。例如，塑料可以是模制化合物，并且电绝缘框架100可以通过注射模制、转移模制、压缩模制、膜辅助模制、层压等形成。模制化合物可以包括各种各样的电绝缘包封材料(仅举几例，包括陶瓷、环氧树脂材料和热固性塑料)。例如，模制化合物可以是热塑性塑料。其他类型的塑料可以用于功率半导体模块的电绝缘框架100。
图1B图示了与图1A相同的侧面透视图，但是至少一个衬底120位于电绝缘框架100中。根据该实施例，金属基板122附接到电绝缘框架100的与电路板安装侧104相对的安装侧102。金属基板122在基板固定位置116上附接到安装侧102。在其他实施例中，可以提供没有预附接的金属基板122的功率半导体模块。
在任一情况下，位于功率半导体模块的电绝缘框架100中的每个衬底120具有多个附接到衬底120的功率半导体管芯124。取决于功率半导体模块被设计用作的应用，额外的功率半导体管芯124可以附接到一个或多个额外的衬底120。例如，在三相逆变器或转换器的情况下，功率半导体模块可以包括3个衬底120，每个衬底120具有被电连接以实现逆变器/转换器的相的多个功率半导体管芯124。同样的，功率半导体模块可以支持更多或者更少的相。
位于功率半导体模块的电绝缘框架100中的每个衬底120可以是DCB(直接铜键合)衬底、AMB(活性金属钎焊)衬底、IMS(绝缘金属衬底)等。在每种情况下，每个衬底120可以具有图案化的金属化表面126，其提供相同组的半导体管芯124之间的电互连的部分。每组半导体管芯124可以经由例如接合线128以及对应的衬底120的图案化的金属化表面126而电互连，以形成例如通常也称为H桥的半桥。
在图1A和图1B所示的示例中，功率半导体模块被设计用作三相逆变器，并且由相应组的半导体管芯124实现3个半桥。多于一个来自相同组的半导体管芯124可以并联耦合，以提供更高的电流处理能力。每个半桥具有电耦合到对应的相母线108的相输出。每个相母线108从对应的衬底120延伸穿过每个衬底120所位于的电绝缘框架100的侧面100a。相应的电源(电压)和接地母线110、112延伸穿过电绝缘框架100的不同的侧面100b，并且分别地向对应组的半导体管芯124提供电压和接地。
附接到每个衬底120的半导体管芯124的类型和数量可以取决于功率半导体模块被设计用作的应用。例如，半导体管芯124可以是功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)管芯、HEMT(高电子迁移率晶体管)管芯、IGBT(绝缘栅双极晶体管)管芯、功率二极管管芯等。
在每种情况下，相应的信号引脚130附接到每个衬底120，并且例如经由对应的衬底120的图案化的金属化表面126和一条或多条接合线128而电连接到对应组的功率半导体管芯124。信号引脚130向相应组的功率半导体管芯124提供诸如栅极信号的控制信号，并且可以提供其他功能(诸如遥测信号、错误信号等)。根据图1A和图1B所图示的实施例，信号引脚130从相应的衬底120垂直地延伸出。此外，根据图1A和图1B所图示的实施例，电绝缘框架100可以在电路板安装侧104中具有开口132，并且开口132与电绝缘突起118在横向上间隔开。电绝缘框架100的电路板安装侧104中的开口132为使用螺钉将电路板附接到功率半导体模块提供了冗余选项。从功率模块框架100凸出的电绝缘突起118也使得组装更容易，因为在组装期间当将电路板附接到功率模块时，突起118充当预对准引导元件。此外，从功率模块框架100凸出的电绝缘突起118可以以这样的方式放置(例如，不对称或所谓的防差错配置)，以使得电路板的错误组装方向是不可能的。也就是说，电绝缘突起118允许电路板仅沿单一方向放置。
图2A和图2B图示了通过模块100的边界106截取的在附接PCB 200以形成功率电子组件期间的功率半导体模块的局部横截面视图。如上文所描述的，功率电子组件可以是DC/AC逆变器、DC/DC转换器、AC/DC转换器、DC/AC转换器、AC/AC转换器等。
图2A示出了在基板固定位置116上附接到功率半导体模块的基板安装侧102的金属基板122，以及与模块的电路板安装侧104对准的PCB 200。金属基板122可以是金属块，其是经过精加工的、水冷的等。PCB 200可以是单层或多层PCB。诸如半导体管芯、电阻器、电容器等部件可以附接到PCB 200的一个或两个主侧上。例如，诸如微控制器等控制电路可以附接到PCB 200，用于控制包括在功率半导体模块中的功率半导体管芯124的开关状态。
根据实施例，开口202形成在功率半导体模块的电绝缘框架100的基板固定位置116上，并且紧固件204(诸如螺钉)***开口202中，以在基板固定位置116上将金属基板122附接到电绝缘框架100的基板安装侧102。如图2A和图2B所示，电绝缘框架100界定了功率半导体模块的电路板安装侧104和基板安装侧102。
PCB 200还具有开口206，在功率电子组件的制造期间，功率半导体模块的电绝缘框架100的电路板安装侧104上的电绝缘突起118***开口206中。PCB 200中的开口206的尺寸被设成至少容纳功率模块框架100的电绝缘突起118的远端208。
图2B示出了将在功率模块框架100的电路板安装侧104上的电绝缘突起118的远端208变形后的功率电子组件。如本文之前所描述的，功率半导体模块的电绝缘框架100可以由塑料制成。在这种情况下，可以用工具将功率模块框架100的电绝缘突起118的远端208变形，该工具压靠并且加热电绝缘突起118的远端208。在变形后该工具还可以冷却电绝缘突起118的远端208。
在每种情况下，功率模块框架100的电路板安装侧104处的电绝缘突起118的变形的远端208’将PCB 200附接到功率半导体模块。如本文之前所描述的，功率模块框架100的电路板安装侧104处的电绝缘突起118与功率模块框架100的基板安装侧102处的基板固定位置116垂直对准。据此，金属基板122与功率半导体模块的基板安装侧102之间的界面以及电路PCB 200与功率半导体模块的电路板安装侧104之间的界面这两者在功率模块框架100的电绝缘突起118与功率模块框架100的基板固定位置116垂直对准的区域中都没有间隙。
功率模块框架100的电路板安装侧104可以具有如本文之前所描述的开口132，开口132在PCB固定位置并且与电绝缘突起118在横向上间隔开。PCB 200可以通过紧固件210附接到功率半导体模块，所述紧固件210例如是***功率模块框架100的电路板安装侧104中的开口132中的螺钉。取决于可用的工具的能力，任一电路板固定机构(电绝缘突起118或紧固件210)可以用于将PCB 200附接到功率半导体模块。如果在功率模块框架100的电路板安装侧104上的电绝缘突起118的变形是优选的PCB附接机构，则可以省略紧固件210，如本文之前所描述的，这减少了PCB 200的附接区域中的爬电和净空约束，通过省略昂贵的金属件降低了成本，并且对于相同的功率模块占用面积在PCB 200上提供了额外的金属布线区域。
在任一情况下，将功率模块框架100的电路板安装侧104处的电绝缘突起118与功率模块框架100的基板安装侧102处的基板固定位置116垂直对准，消除了在电路板安装侧104的与金属基板122附接到电绝缘框架100的位置垂直对准的每个区域中在PCB 200和功率模块框架100之间的间隙。从功率模块框架100凸出的电绝缘突起118也使得组装更容易，因为在组装期间当将PCB 200附接到功率模块时，突起充当了预对准引导元件。此外，从功率模块框架100凸出的电绝缘突起118可以以这样的方式放置(例如，不对称或所谓的防差错配置)，以使得PCB 200的错误组装方向是不可能的。也就是说，电绝缘突起118允许PCB200仅沿单一方向放置。
图3A和图3B图示了针对功率模块框架100的电绝缘突起118和基板固定位置116的垂直对准和非垂直对准的情况，在功率电子组件工艺中产生的应力中的差别。
图3A示出了使用螺钉300将PCB 200附接到功率半导体模块并且在功率模块的电路板安装侧104上的螺钉位置与在功率模块框架100的基板安装侧102上的基板固定位置116不垂直对准的情形。在这种情况下，在电路板安装侧104的与金属基板122附接到电绝缘框架100的位置垂直对准的每个区域中，在PCB 200和功率模块框架100之间存在间隙302。图3A中的垂直虚线指示出由PCB附接和金属基板附接工艺施加的应力。应力不是垂直对准的，并且由于在电路板安装侧104的与金属基板122附接到电绝缘框架100的位置垂直对准的每个区域中在PCB 200和功率模块框架100之间的间隙302，如大垂直箭头和图4A中的大交叉影线区域400所指示出的，PCB 200受到巨大的变形力。图4A中的交叉影线区域400代表了PCB 200具有800μm/m以上的变形的应变区域。据此，PCB 200在高应变区域400中的高度公差至少是0.4mm，这对于安装诸如MLCC电容器的应变敏感部件是成问题的。
图3B示出了功率模块框架100的电路板安装侧104处的电绝缘突起118与功率模块框架100的基板安装侧102处的基板固定位置116垂直对准的情形。在这种情况下，在电路板安装侧104的与金属基板122附接到电绝缘框架100的位置垂直对准的每个区域中，在PCB200和功率模块框架100之间不存在间隙。据此，如图3B中的垂直虚线所指示的，由PCB附接和金属基板附接工艺施加的应力垂直对准。另外，在基板固定位置116上可以在功率模块框架100和金属基板122之间提供粗胶绳。
此外，由于在电路板安装侧104的与金属基板122附接到电绝缘框架100的位置垂直对准的每个区域中在PCB 200和功率模块框架100之间没有间隙存在，如小垂直箭头和图4B中的小交叉影线区域402所指示的，PCB 200受到较小的变形力。另外，如图4B所指示的，仍旧发生的变形高度地局限于PCB固定位置404。
与图4A的情况一样，图4B中的交叉阴影区域402代表了PCB 200具有800μm/m以上的变形的应变区域。与图4A相比，图4B中成问题的变形的总体区域减少了远超50％。据此，PCB固定位置的邻近区之外的唯一高度公差(典型地在0.05至0.1mm之间)来自于PCB 200的塑料部分，这允许容纳PCB 200上的应变敏感部件(诸如MLCC电容器)。图4A和图4B示出了诸如半导体管芯、电阻器等其他部件，但是没有分配附图标记以强调所涉及的变形/应变的区域，以及在两种情形下用于将应变敏感部件(诸如MLCC电容器)安装到PCB 200的可用区域。
图5A和图5B图示了根据另一个实施例的通过模块100的边界106截取的在附接PCB200以形成功率电子组件期间的功率半导体模块的局部横截面视图。图5A和图5B所图示的功率电子组件实施例分别类似于图2A和图2B所图示的功率电子组件实施例。据此，上文中参照图2A和图2B描述的教导也适用于图5A和图5B所图示的实施例。
与图2A和图2B所图示的功率电子组件实施例不同，图5A和图5B中的功率半导体模块的电绝缘框架100具有从功率模块框架100的基板安装侧102凸出的附加突起500。金属基板122具有开口502，在功率电子组件的制造期间，功率模块框架100的基板安装侧102上的电绝缘突起500***开口502中。金属基板122中的开口502的尺寸被设成至少容纳在功率模块框架100的基板安装侧102上的电绝缘突起500的远端504。
图5B示出了将在功率模块框架100的基板安装侧102上的电绝缘突起500的远端504变形后的功率电子组件。如本文之前所描述的，功率半导体模块的电绝缘框架100可以由塑料制成。在这种情况下，可以用工具将在功率模块框架100的基板安装侧102上的电绝缘突起500的远端504变形，该工具压靠并且加热电绝缘突起500的远端504。在变形后该工具还可以冷却电绝缘突起500的远端504。
根据该实施例，在每种情况下，在功率模块框架100的基板安装侧102上的电绝缘突起500的变形的远端504’将金属基板122附接到功率半导体模块。此外，根据该实施例，从功率模块框架100的基板安装侧102凸出的突起500与从功率模块框架100的电路板安装侧104凸出的突起118垂直对准。如本文之前结合图3B和图4B所描述的，这种配置减少了PCB200的应变/变形。
尽管本公开不限于此，但是以下编号的示例展示了本公开的一个或多个方面。
示例1。一种功率半导体模块，包括：电绝缘框架，其具有第一安装侧、与第一安装侧相对的第二安装侧、以及限定电绝缘框架的***的边界；位于电绝缘框架中的第一衬底；附接到第一衬底的多个功率半导体管芯；附接到第一衬底并且电连接到功率半导体管芯的多个信号引脚；附接到第一衬底并且延伸穿过电绝缘框架的边界的多个母线；在电绝缘框架的第一安装侧的多个固定位置；以及从电绝缘框架的第二安装侧凸出的多个电绝缘突起，其中，多个电绝缘突起与多个固定位置垂直对准。
示例2。示例1的功率半导体模块，其中，电绝缘框架包括塑料，并且其中，电绝缘突起是从电绝缘框架的第二安装侧凸出的塑料的突起。
示例3。示例2的功率半导体模块，其中，在多个固定位置上，塑料的多个突起从电绝缘框架的第一安装侧凸出，并且其中，从电绝缘框架的第一安装侧凸出的塑料的多个突起与从电绝缘框架的第二安装侧凸出的塑料的多个突起垂直对准。
示例4。示例2或示例3的功率半导体模块，还包括：塑料中的在多个固定位置上的多个开口。
示例5。示例1至4中的任何项的功率半导体模块，其中，电绝缘突起被配置为允许仅沿单一方向将电路板附接在电绝缘框架的第二安装侧上。
示例6。示例1至5中的任何项的功率半导体模块，还包括：在多个固定位置上附接到电绝缘框架的第一安装侧的金属基板。
示例7。示例6的功率半导体模块，其中，电绝缘框架包括塑料，并且其中，电绝缘突起是从电绝缘框架的第二安装侧凸出的塑料的突起。
示例8。示例7的功率半导体模块，其中，塑料的多个突起从电绝缘框架的第一安装侧凸出，其中，从电绝缘框架的第一安装侧凸出的塑料的多个突起的远端被变形，以将金属基板附接到第一安装侧，并且其中，从电绝缘框架的第一安装侧凸出的塑料的多个突起与从电绝缘框架的第二安装侧凸出的塑料的多个突起垂直对准。
示例9。示例7或示例8的功率半导体模块，还包括：塑料中的在多个固定位置上的多个开口；以及多个紧固件，其***在多个开口中，并且在多个固定位置上将金属基板附接到电绝缘框架的第一安装侧。
示例10。一种功率电子组件，包括：功率半导体模块；金属基板，其在多个第一固定位置上附接到功率半导体模块的第一安装侧；以及电路板，其在多个第二固定位置上附接到功率半导体模块的与第一安装侧相对的第二安装侧，其中，多个电绝缘突起从功率半导体模块的第二安装侧凸出，其中，多个电绝缘突起与多个第一固定位置垂直对准。
示例11。示例10的功率电子组件，其中，功率半导体模块包括：电绝缘框架，其界定功率半导体模块的第一安装侧和第二安装侧、以及限定功率半导体模块的***的边界；位于电绝缘框架中的第一衬底；附接到第一衬底的多个功率半导体管芯；多个信号引脚，其附接到第一衬底，电连接到功率半导体管芯，在功率半导体模块的第二安装侧突出穿过电绝缘框架，并且被电路板容纳；以及附接到第一衬底并且延伸穿过功率半导体模块的边界的多个母线。
示例12。示例11的功率电子组件，其中，电绝缘框架包括塑料，并且其中，电绝缘突起是从功率半导体模块的第二安装侧凸出的塑料的突起。
示例13。示例12的功率电子组件，其中，塑料的多个突起从功率半导体模块的第一安装侧凸出，其中，从功率半导体模块的第一安装侧凸出的塑料的多个突起的远端被变形，以将金属基板附接到第一安装侧，并且其中，从功率半导体模块的第一安装侧凸出的塑料的多个突起与从功率半导体模块的第二安装侧凸出的塑料的多个突起垂直对准。
示例14。示例12或示例13的功率电子组件，还包括：塑料中的在多个第一固定位置上的多个开口；以及多个紧固件，其***在多个开口中，并且在多个第一固定位置上将金属基板附接到功率半导体模块的第一安装侧。
示例15。示例10至14中任何项的功率电子组件，其中，电绝缘突起被配置为允许仅沿单一方向将电路板附接到电绝缘框架的第二安装侧上。
示例16。示例10至15中任何项的功率电子组件，其中，多个电绝缘突起在多个第二固定位置上从功率半导体模块的第二安装侧凸出，并且其中，电路板通过多个电绝缘突起附接到功率半导体模块的第二安装侧。
示例17。示例16的功率电子组件，其中，金属基板和功率半导体模块的第一安装侧之间的界面以及电路板和功率半导体模块的第二安装侧之间的界面这两者在多个电绝缘突起与多个第一固定位置垂直对准的区域中都没有间隙。
示例18。一种制造功率电子组件的方法，该方法包括：在多个第一固定位置上将金属基板附接到功率半导体模块的第一安装侧；以及在多个第二固定位置上将电路板附接到功率半导体模块的与第一安装侧相对的第二安装侧，其中，将电路板附接到功率半导体模块的第二安装侧包括：将在多个第二固定位置上从第二安装侧凸出的多个电绝缘突起***电路板中的多个对应的开口中；以及在***之后，使多个电绝缘突起的远端变形，其中，多个电绝缘突起与多个第一固定位置垂直对准。
示例19。示例18的方法，其中，功率半导体模块包括：电绝缘框架，其界定功率半导体模块的第一安装侧和第二安装侧、以及限定功率半导体模块的***的边界；位于电绝缘框架中的第一衬底；附接到第一衬底的多个功率半导体管芯；多个信号引脚，其附接到第一衬底，电连接到功率半导体管芯，在功率半导体模块的第二安装侧突出穿过电绝缘框架，并且被电路板容纳；以及附接到第一衬底并且延伸穿过功率半导体模块的边界的多个母线，其中，电绝缘框架包括塑料，其中，电绝缘突起是从功率半导体模块的第二安装侧凸出的塑料的突起。
示例20。示例18或示例19的方法，其中，将金属基板附接到功率半导体模块的第一安装侧包括：将在多个第一固定位置上从第一安装侧凸出的多个电绝缘突起***金属基板中的多个对应开口中；以及在***之后，使从第一安装侧凸出的多个电绝缘突起的远端变形。
诸如“第一”、“第二”等术语用于描述各种元件、区域、部分等，并且也不旨在进行限制。在整个说明书中，相似的术语指代相似的元件。
如本文中所用的，术语“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是开放式术语，其指示存在所陈述的元件或特征，但不排除额外的元件或特征。冠词“一”和“所述”旨在包括复数和单数，除非上下文中另外清楚地指明。
应当理解，本文中所描述的各种实施例的特征可以彼此组合，除非另有特别说明。
尽管本文已对特定实施例作出了图示和描述，但是本领域普通技术人员应当理解，各种各样的替代的和/或等同的实施方式可以替代所示和所描述的特定实施例，而不脱离本发明的范围。本申请旨在涵盖本文中讨论的特定实施例的任何修改或变化。因此，本发明旨在仅受权利要求及其等同物的限制。

Claims (20)

1.一种功率半导体模块，包括：
电绝缘框架，其具有第一安装侧、与所述第一安装侧相对的第二安装侧、以及限定所述电绝缘框架的***的边界；
位于所述电绝缘框架中的第一衬底；
附接到所述第一衬底的多个功率半导体管芯；
附接到所述第一衬底并且电连接到所述功率半导体管芯的多个信号引脚；
附接到所述第一衬底并且延伸穿过所述电绝缘框架的所述边界的多个母线；
在所述电绝缘框架的所述第一安装侧的多个固定位置；以及
从所述电绝缘框架的所述第二安装侧凸出的多个电绝缘突起，
其中，所述多个电绝缘突起与所述多个固定位置垂直对准。
2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其中，所述电绝缘框架包括塑料，并且其中，所述电绝缘突起是从所述电绝缘框架的所述第二安装侧凸出的所述塑料的突起。
3.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其中，所述塑料的多个突起在所述多个固定位置上从所述电绝缘框架的所述第一安装侧凸出，并且其中，从所述电绝缘框架的所述第一安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起与从所述电绝缘框架的所述第二安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起垂直对准。
4.根据权利要求2所述的功率半导体模块，还包括：
所述塑料中的在所述多个固定位置上的多个开口。
5.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其中，所述电绝缘突起被配置为允许仅沿单一方向将电路板附接在所述电绝缘框架的所述第二安装侧。
6.根据权利要求1所述的功率半导体模块，还包括：
在所述多个固定位置上附接到所述电绝缘框架的所述第一安装侧的金属基板。
7.根据权利要求6所述的功率半导体模块，其中，所述电绝缘框架包括塑料，并且其中，所述电绝缘突起是从所述电绝缘框架的所述第二安装侧凸出的所述塑料的突起。
8.根据权利要求7所述的功率半导体模块，其中，所述塑料的多个突起从所述电绝缘框架的所述第一安装侧凸出，其中，从所述电绝缘框架的所述第一安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起的远端被变形，以将所述金属基板附接到所述第一安装侧，并且其中，从所述电绝缘框架的所述第一安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起与从所述电绝缘框架的所述第二安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起垂直对准。
9.根据权利要求7所述的功率半导体模块，还包括：
所述塑料中的在所述多个固定位置上的多个开口；以及
多个紧固件，其***在所述多个开口中，并且在所述多个固定位置上将所述金属基板附接到所述电绝缘框架的所述第一安装侧。
10.一种功率电子组件，包括：
功率半导体模块；
金属基板，其在多个第一固定位置上附接到所述功率半导体模块的第一安装侧；以及
电路板，其在多个第二固定位置上附接到所述功率半导体模块的与所述第一安装侧相对的第二安装侧，
其中，多个电绝缘突起从所述功率半导体模块的所述第二安装侧凸出，
其中，所述多个电绝缘突起与所述多个第一固定位置垂直对准。
11.根据权利要求10所述的功率电子组件，其中，所述功率半导体模块包括：
电绝缘框架，其界定所述功率半导体模块的所述第一安装侧和所述第二安装侧、以及限定所述功率半导体模块的***的边界；
位于所述电绝缘框架中的第一衬底；
附接到所述第一衬底的多个功率半导体管芯；
多个信号引脚，其附接到所述第一衬底，电连接到所述功率半导体管芯，在所述功率半导体模块的所述第二安装侧突出穿过所述电绝缘框架，并且被所述电路板容纳；以及
附接到所述第一衬底并且延伸穿过所述功率半导体模块的所述边界的多个母线。
12.根据权利要求11所述的功率电子组件，其中，所述电绝缘框架包括塑料，并且其中，所述电绝缘突起是从所述功率半导体模块的所述第二安装侧凸出的所述塑料的突起。
13.根据权利要求12所述的功率电子组件，其中，所述塑料的多个突起从所述功率半导体模块的所述第一安装侧凸出，其中，从所述功率半导体模块的所述第一安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起的远端被变形，以将所述金属基板附接到所述第一安装侧，并且其中，从所述功率半导体模块的所述第一安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起与从所述功率半导体模块的所述第二安装侧凸出的所述塑料的所述多个突起垂直对准。
14.根据权利要求12所述的功率电子组件，还包括：
所述塑料中的在所述多个第一固定位置上的多个开口；以及
多个紧固件，其***在所述多个开口中，并且在所述多个第一固定位置上将所述金属基板附接到所述功率半导体模块的所述第一安装侧。
15.根据权利要求10所述的功率电子组件，其中，所述电绝缘突起被配置为允许仅沿单一方向将所述电路板附接到所述电绝缘框架的所述第二安装侧。
16.根据权利要求10所述的功率电子组件，其中，所述多个电绝缘突起在所述多个第二固定位置上从所述功率半导体模块的所述第二安装侧凸出，并且其中，所述电路板通过所述多个电绝缘突起附接到所述功率半导体模块的所述第二安装侧。
17.根据权利要求16所述的功率电子组件，其中，所述金属基板和所述功率半导体模块的所述第一安装侧之间的界面以及所述电路板和所述功率半导体模块的所述第二安装侧之间的界面这两者在所述多个电绝缘突起与所述多个第一固定位置垂直对准的区域中都没有间隙。
18.一种制造功率电子组件的方法，所述方法包括：
在多个第一固定位置上将金属基板附接到功率半导体模块的第一安装侧；以及
在多个第二固定位置上将电路板附接到所述功率半导体模块的与所述第一安装侧相对的第二安装侧，
其中，将所述电路板附接到所述功率半导体模块的所述第二安装侧包括：
将在所述多个第二固定位置上从所述第二安装侧凸出的多个电绝缘突起***所述电路板中的多个对应的开口中；以及
在所述***之后，使所述多个电绝缘突起的远端变形，
其中，所述多个电绝缘突起与所述多个第一固定位置垂直对准。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述功率半导体模块包括：
电绝缘框架，其界定所述功率半导体模块的所述第一安装侧和所述第二安装侧、以及限定所述功率半导体模块的***的边界；
位于所述电绝缘框架中的第一衬底；
附接到所述第一衬底的多个功率半导体管芯；
多个信号引脚，其附接到所述第一衬底，电连接到所述功率半导体管芯，在所述功率半导体模块的所述第二安装侧突出穿过所述电绝缘框架，并且被所述电路板容纳；以及
附接到所述第一衬底并且延伸穿过所述功率半导体模块的所述边界的多个母线，
其中，所述电绝缘框架包括塑料，
其中，所述电绝缘突起是从所述功率半导体模块的所述第二安装侧凸出的所述塑料的突起。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述金属基板附接到所述功率半导体模块的所述第一安装侧包括：
将在所述多个第一固定位置上从所述第一安装侧凸出的多个电绝缘突起***所述金属基板中的多个对应的开口中；以及
在所述***之后，使从所述第一安装侧凸出的所述多个电绝缘突起的远端变形。
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