DE102021106991B3 - Leistungshalbleitermodul und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls und leistungselektronische Anordnung hiermit - Google Patents

Leistungshalbleitermodul und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls und leistungselektronische Anordnung hiermit Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, mit Leistungshalbleiterbauelementen, mit einem Gehäuseelement, und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung, die eine Flachleiteranschlusseinrichtung und ein zweites Flachleiteranschlusselement aufweist, wobei die Flachleiteranschlusseinrichtung ein von einem Kunststoffelement der Flachleiteranschlusseinrichtung ummanteltes und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt des ersten Flachleiteranschlusselements aus dem Kunststoffelement herausragt, wobei ein Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements auf dem Kunststoffelement derartig angeordnet ist oder vom Kunststoffelement zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt des Kunststoffelements zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement und dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements angeordnet ist, wobei die Gleichspannungsanschlusseinrichtung stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement verbunden ist, wobei zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des ersten Flachleiteranschlusselements und zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des zweiten Flachleiteranschlusselements außerhalb des Gehäuseelements angeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls und eine leistungselektronische Anordnung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls wie auch eine Anordnung mit einem derartigen Leistungshalbleitermodul.
  • Aus der DE 10 2017 109 706 B3 ist ein Leistungshalbleitermodul mit einem ersten und einem zweiten Flachleiteranschlusselement, zwischen denen eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht angeordnet ist, bekannt. Ein Gehäuseelement des Leistungshalbleitermoduls bildet ein Lager für die Flachleiteranschlusselemente und die Isolationsschicht aus.
  • Die Herstellung eines solchen Leistungshalbleitermoduls ist technisch aufwändig, da sowohl die notwendige exakte Positionierung der Isolationsschicht (Kunststofffolie) zu den Flachleiteranschlusselementen als auch die exakte Positionierung der Flachleiteranschlusselemente und der Isolationsschicht zu dem Gehäuseelement des Leistungshalbleitermoduls technisch aufwändig ist und somit einer rationellen Herstellung des Leistungshalbleitermoduls entgegensteht.
  • Die DE 10 2013 103 116 B3 offenbart weiterhin ein Leistungshalbleitermodul mit einem eine Ausnehmung aufweisenden ersten Gehäuseteil und mit einer eine bauliche Einheit bildenden Gleichspannungslastanschlussvorrichtung, wobei die Gleichspannungslastanschlussvorrichtung ein erstes und ein zweites Gleichspannungslastanschlusselement aufweist, wobei das erste Gleichspannungslastanschlusselement einen in der Ausnehmung angeordneten ersten Durchführungsabschnitt und das zweite Gleichspannungslastanschlusselement einen in der Ausnehmung angeordneten zweiten Durchführungsabschnitt aufweist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Durchführungsabschnitt ein Spalt ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Durchführungsabschnitt mit einem Elastomer ummantelt ist und das Elastomer den Spalt ausfüllt, wobei das Elastomer stoffschlüssig mit dem ersten und dem zweiten Durchführungsabschnitt verbunden ist und den ersten und zweiten Durchführungsabschnitt gegen das erste Gehäuseteil abdichtet. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls offenbart.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein rationell herstellbares Leistungshalbleitermodul mit einem ersten und einem zweiten Flachleiteranschlusselement, zwischen denen eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht angeordnet ist, zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Leistungshalbleitermodul mit einem Substrat, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht angeordnete zu Leiterbahnen strukturierte Metallschicht aufweist, mit auf der Metallschicht angeordneten und mit der Metallschicht elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen, mit einem Gehäuseelement, und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung, die eine Flachleiteranschlusseinrichtung und ein zweites Flachleiteranschlusselement aufweist, wobei die Flachleiteranschlusseinrichtung ein von einem Kunststoffelement der Flachleiteranschlusseinrichtung ummanteltes und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt des ersten Flachleiteranschlusselements aus dem Kunststoffelement herausragt, wobei ein Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements auf dem Kunststoffelement derartig angeordnet ist oder vom Kunststoffelement zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt des Kunststoffelements zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement und dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements angeordnet ist, wobei das erste und zweite Flachleiteranschlusselement mit der strukturierten Metallschicht elektrisch leitend verbunden sind, wobei im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls das erste Flachleiteranschlusselement eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement eine elektrische zweite Polarität aufweisen, wobei die Gleichspannungsanschlusseinrichtung stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement verbunden ist, wobei zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des ersten Flachleiteranschlusselements und zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des zweiten Flachleiteranschlusselements außerhalb des Gehäuseelements angeordnet sind.
  • Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das erste Flachleiteranschlusselement mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden ist, indem das erste Flachleiteranschlusselement mit dem Kunststoffelement spritztechnisch stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere in das Kunststoffelement eingespritzt ist. Hierdurch ist das Leistungshalbleitermodul besonders rationell herstellbar.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Gehäuseelement aus einem Kunststoff ausgebildet ist, und die Gleichspannungsanschlusseinrichtung stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement verbunden ist, indem die Gleichspannungsanschlusseinrichtung mit dem Gehäuseelement spritztechnisch stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere in das Gehäuseelement eingespritzt ist. Hierdurch ist das Leistungshalbleitermodul besonders rationell herstellbar.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Gleichspannungsanschlusseinrichtung stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement verbunden ist, indem das Kunststoffelement und/oder das zweite Flachleiteranschlusselement mit dem Gehäuseelement stoffschlüssig verbunden sind. Hierdurch ist die Gleichspannungsanschlusseinrichtung mechanisch stabil mit dem Gehäuseelement verbunden.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Gehäuseelement das Substrat lateral umläuft. Hierdurch sind die Leistungshalbleiterbauelemente gegen Verschmutzung geschützt.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Abschnitt des Kunststoffelements, der zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement und dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements angeordnet ist, eine Dicke von 150 µm bis 1000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 750 µm aufweist. Hierdurch wird eine hohe elektrische Isolationsfestigkeit erzielt.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das jeweilige Flachleiteranschlusselement als Metallfolie oder Metallblech, mit einer Dicke von bevorzugt 300 µm bis 2000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 1500 µm, ausgebildet ist. Hierdurch weist die Gleichspannungsanschlusseinrichtung eine niedrige Induktivität auf.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Gleichspannungsanschlusseinrichtung ein außerhalb des Gehäuseelements angeordnetes, in Normalenrichtung des außerhalb des Gehäuseelements angeordneten Teils des Anschlussabschnitts des ersten Flachleiteranschlusselements, durch die Gleichspannungsanschlusseinrichtung hindurch verlaufendes Durchgangsloch aufweist. Hierdurch ist das Leistungshalbleitermodul und insbesondere die Gleichspannungsanschlusseinrichtung auf einfache Art und Weise mittels einer Schraubverbindung mit einem Kühlkörper oder mit einer Grundplatte verbindbar.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Gleichspannungsanschlusseinrichtung auf einem Kühlkörper oder auf einer Grundplatte angeordnet ist und mittels einer durch das Durchgangsloch verlaufenden Schraube mit dem Kühlkörper oder mit der Grundplatte verbunden ist. Hierdurch ist das Leistungshalbleitermodul und insbesondere die Gleichspannungsanschlusseinrichtung mit dem Kühlkörper oder mit der Grundplatte zuverlässig verbunden.
  • Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls, wobei der Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements auf dem Kunststoffelement derartig angeordnet ist, dass ein Abschnitt des Kunststoffelements zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement und dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements angeordnet ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
    1. a) Bereitstellen eines Substrats, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht angeordnete zu Leiterbahnen strukturierte Metallschicht aufweist, und von auf der Metallschicht angeordneten und mit der Metallschicht elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen, und eines Gehäuseelements, und eines zweiten Flachleiteranschlusselements,
    2. b) Bereitstellen einer Flachleiteranschlusseinrichtung, die ein von einem Kunststoffelement der Flachleiteranschlusseinrichtung ummanteltes und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt des ersten Flachleiteranschlusselements aus dem Kunststoffelement herausragt,
    3. c) Ausbilden einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung durch Anordnen eines Anschlussabschnitts des zweiten Flachleiteranschlusselements auf dem Kunststoffelement derartig, dass ein Abschnitt des Kunststoffelements zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement und dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements angeordnet ist,
    4. d) Stoffschlüssiges Verbinden der Gleichspannungsanschlusseinrichtung mit dem Gehäuseelement derart, dass zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des ersten Flachleiteranschlusselements und zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des zweiten Flachleiteranschlusselements außerhalb des Gehäuseelements angeordnet sind,
    5. e) Elektrisch leitendes Verbinden des ersten und zweiten Flachleiteranschlusselements mit der strukturierten Metallschicht derart, dass im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls das erste Flachleiteranschlusselement eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement eine elektrische zweite Polarität aufweisen.
  • Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls, wobei der Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements vom Kunststoffelement zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt des Kunststoffelements zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement und dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements angeordnet ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
    1. a) Bereitstellen eines Substrats, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht angeordnete zu Leiterbahnen strukturierte Metallschicht aufweist, und von auf der Metallschicht angeordneten und mit der Metallschicht elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen, und eines Gehäuseelements,
    2. b) Bereitstellen einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung, die eine Flachleiteranschlusseinrichtung und ein zweites Flachleiteranschlusselement aufweist, wobei die Flachleiteranschlusseinrichtung ein von einem Kunststoffelement der Flachleiteranschlusseinrichtung ummanteltes und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt des ersten Flachleiteranschlusselements aus dem Kunststoffelement herausragt, wobei ein Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements vom Kunststoffelement zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt des Kunststoffelements zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement und dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements angeordnet ist,
    3. c) Stoffschlüssiges Verbinden der Gleichspannungsanschlusseinrichtung mit dem Gehäuseelement derart, dass zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des ersten Flachleiteranschlusselements und zumindest ein Teil des Anschlussabschnitts des zweiten Flachleiteranschlusselements außerhalb des Gehäuseelements angeordnet sind,
    4. d) Elektrisch leitendes Verbinden des ersten und zweiten Flachleiteranschlusselements mit der strukturierten Metallschicht derart, dass im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls das erste Flachleiteranschlusselement eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement eine elektrische zweite Polarität aufweisen.
  • Vorteilhafte Ausbildungen der Verfahren ergeben sich analog zu vorteilhaften Ausbildungen des Leistungshalbleitermoduls und umgekehrt.
  • Weiterhin erweist sich eine leistungselektronische Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul und mit einer Gleichspannungsverschienung, die einen ersten und einen zweiten Flachleiter und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Flachleiter angeordnete elektrisch nicht leitende Isolierschicht aufweist, wobei die Gleichspannungsverschienung mittels Schweißverbindungen mit der Gleichspannungsanschlusseinrichtung elektrisch leitend verbunden ist, als vorteilhaft.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, dass, wenn die Gleichspannungsanschlusseinrichtung ein außerhalb des Gehäuseelements angeordnetes, in Normalenrichtung des außerhalb des Gehäuseelements angeordneten Teils des Anschlussabschnitts des ersten Flachleiteranschlusselements, durch die Gleichspannungsanschlusseinrichtung hindurch verlaufendes Durchgangsloch aufweist, zwischen der Schraube und der Gleichspannungsanschlusseinrichtung eine elektrisch nicht leitende Isolationshülse angeordnet ist, wobei die Isolationshülse auf dem Kunststoffelement der Flachleiteranschlusseinrichtung aufliegt.
  • Weiterhin erweist sich eine leistungselektronische Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul, dessen Gleichspannungsanschlusseinrichtung auf einem Kühlkörper oder auf einer Grundplatte angeordnet ist und mittels einer durch das Durchgangsloch verlaufenden Schraube mit dem Kühlkörper oder mit der Grundplatte verbunden ist und mit einer Gleichspannungsverschienung, die einen ersten und einen zweiten Flachleiter und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Flachleiter angeordnete elektrisch nicht leitende Isolierschicht aufweist, wobei der erste Flachleiter einen ersten Flachleiteranschluss und der zweite Flachleiter einen zweiten Flachleiteranschluss aufweist, wobei der erste Flachleiteranschluss mit dem Anschlussabschnitt des ersten Flachleiteranschlusselements und der zweite Flachleiteranschluss mit dem Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements mittels einer mit Hilfe der Schraube realisierten Schraubverbindung, die den ersten Flachleiteranschluss gegen den Anschlussabschnitt des ersten Flachleiteranschlusselements und den zweiten Flachleiteranschluss gegen den Anschlussabschnitt des zweiten Flachleiteranschlusselements drückt, elektrisch leitend kontaktiert sind, als vorteilhaft.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn zwischen der Schraube und der Gleichspannungsanschlusseinrichtung eine elektrisch nicht leitende Isolationshülse angeordnet ist, wobei die Isolationshülse auf dem zweiten Flachleiteranschluss aufliegt.
  • Das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul kann somit sowohl mittels Schweißverbindungen als auch mittels einer Schraubverbindung mit der Gleichspannungsverschienung elektrisch leitend verbunden werden, was eine hohe Flexibilität der elektrischen Anbindung des Leistungshalbleitermoduls ermöglicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die unten stehenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht von drei auf einem Kühlkörper nebeneinander angeordneten erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodulen, wobei das in der Ansicht dargestellte vorderste Leistungshalbleitermodul mittels Schweißverbindungen mit einer Gleichspannungsverschienung elektrisch leitend kontaktiert ist,
    • 2 ein Substrat eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 3 eine perspektivische Ansicht einer Flachleiteranschlusseinrichtung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 4 eine perspektivische Ansicht einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
    • 5 eine perspektivische Ansicht einer Anschlusseinrichtung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls, die eine Gleichspannungsanschlusseinrichtung und ein Gehäuseelement des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls aufweist.
    • 6 eine perspektivische Ansicht von drei auf einem Kühlkörper nebeneinander angeordneten erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodulen, wobei das in der Ansicht dargestellte vorderste Leistungshalbleitermodul mittels einer Schraubverbindung mit einer Gleichspannungsverschienung elektrisch leitend kontaktiert ist.
  • In 1 ist eine perspektivische Ansicht von drei auf einem Kühlkörper 11 nebeneinander angeordneten erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodulen 1 dargestellt, wobei das in der Ansicht dargestellte vorderste Leistungshalbleitermodul 1 mittels Schweißverbindungen mit einer Gleichspannungsverschienung 14 elektrisch leitend kontaktiert ist. In 2 ist ein Substrat 5 des Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt. In 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Flachleiteranschlusseinrichtung 9 und in 4 einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 des Leistungshalbleitermoduls 1 dargestellt. In 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Anschlusseinrichtung 31 eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1, die eine Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 und ein Gehäuseelement 2 aufweist, dargestellt. In 6 ist eine perspektivische Ansicht von drei auf einem Kühlkörper 11 nebeneinander angeordneten erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodulen 1 dargestellt, wobei das in der Ansicht dargestellte vorderste Leistungshalbleitermodul 1 mittels einer Schraubverbindung mit einer Gleichspannungsverschienung 24 elektrisch leitend kontaktiert ist.
  • Das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul 1 weist ein Substrat 5 auf, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht 5a und eine auf der Isolationsschicht 5a angeordnete zu Leiterbahnen 5b' strukturierte Metallschicht 5b aufweist. Vorzugsweise weist das Substrat 5 eine elektrisch leitende, vorzugsweise unstrukturierte weitere Metallschicht 5c auf, wobei die Isolationsschicht 5a zwischen der Metallschicht 5b und der weiteren Metallschicht 5c angeordnet ist. Die Isolationsschicht 5a kann z.B. als Keramikplatte ausgebildet sein. Das Substrat 5 kann z.B. als Direct Copper Bonded Substrat (DCB-Substrat), als Active Metal Brazing Substrat (AMB-Substrat) oder als Insulated Metal Substrat (IMS) ausgebildet sein.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist weiterhin auf der Metallschicht 5b angeordnete und mit der Metallschicht 5b elektrisch leitend verbundene Leistungshalbleiterbauelemente 6 auf. Die Leistungshalbleiterbauelemente 6 sind vorzugsweise mittels einer Löt- oder Sinterverbindung mit der Metallschicht 5b elektrisch leitend kontaktiert. Das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement 6 liegt vorzugsweise in Form eines Leistungshalbleiterschalters oder einer Diode vor. Die Leistungshalbleiterschalter 6 liegen dabei im Allgemeinen in Form von Transistoren, wie z.B. IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), oder in Form von Thyristoren vor.
  • Es sei angemerkt, dass die Leistungshalbleiterbauelemente 6 an Ihrer dem Substrat 5 abgewandten Seite, mittels z.B. Bonddrähten und/oder einem elektrisch leitenden Folienverbund, miteinander und mit den Leiterbahnen 5b' des Substrats 5, entsprechend der gewünschten elektrischen Schaltung, z.B. einer Halbbrückenschaltung, welche das Leistungshalbleitermodul 1 realisieren soll, elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Der Übersichtlichkeit halber sind diese elektrischen Verbindungen in 1 und 6 nicht dargestellt.
  • Das Leistungshalbleitermodul 1 weist weiterhin ein Gehäuseelement 2 und eine Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 (siehe 4) auf, die eine Flachleiteranschlusseinrichtung 8 (siehe 3) und ein zweites Flachleiteranschlusselement 9 aufweist, wobei die Flachleiteranschlusseinrichtung 8 ein von einem Kunststoffelement 4 der Flachleiteranschlusseinrichtung 8 ummanteltes und mit dem Kunststoffelement 4 stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement 7 aufweist. Ein Anschlussabschnitt 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7 ragt aus dem Kunststoffelement 4 heraus. Die in 3 beispielhaft dargestellte Flachleiteranschlusseinrichtung 8 bildet eine bauliche Einheit aus. Das erste Flachleiteranschlusselement 7 ist vorzugsweise mit dem Kunststoffelement 4 stoffschlüssig verbunden, indem das erste Flachleiteranschlusselement 7 mit dem Kunststoffelement 4 spritztechnisch stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere in das Kunststoffelement 4 eingespritzt ist. Das Gehäuseelement 2 umläuft vorzugsweise lateral das Substrat 5.
  • Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist, wie in 1 und 4 beispielhaft dargestellt, ein Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 auf dem Kunststoffelement 4 derartig angeordnet, dass ein Abschnitt 4a des Kunststoffelements 4 zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement 7 und dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 angeordnet ist.
  • Alternativ kann ein Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 vom Kunststoffelement 4 zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden sein, dass ein Abschnitt 4a des Kunststoffelements 4 zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement 7 und dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 angeordnet ist. In diesem Fall bildet die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 eine bauliche Einheit aus. Das zweite Flachleiteranschlusselements 9 ist vorzugsweise mit dem Kunststoffelement 4 stoffschlüssig verbunden, indem das zweite Flachleiteranschlusselement 9 mit dem Kunststoffelement 4 spritztechnisch stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere in das Kunststoffelement 4 eingespritzt ist.
  • Der Abschnitt 4a des Kunststoffelements 4, der zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement 7 und dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 angeordnet ist, weist vorzugsweise eine Dicke von 150 µm bis 1000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 750 µm auf.
  • Das Kunststoffelement 4 ist vorzugsweise aus Polyphenylensulfid oder Polybutylenterephthalat ausgebildet.
  • Das erste und zweite Flachleiteranschlusselement 7 und 9 sind mit der strukturierten Metallschicht 5b, genauer ausgedrückt jeweils mit mindestens einer Leiterbahn 5b' der Metallschicht 5b, elektrisch leitend verbunden, wobei im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 das erste Flachleiteranschlusselement 7 eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement 9 eine elektrische zweite Polarität aufweist. Die erste Polarität kann positiv und die zweite Polarität negativ oder umgekehrt sein. Das erste Flachleiteranschlusselement 7 ist über mindestens ein elektrisch leitendes erstes Verbindungselement 7b mit der Metallschicht 5b, genauer ausgedrückt mit mindestens einer Leiterbahn 5b' der Metallschicht 5b, elektrisch leitend verbunden. Das zweite Flachleiteranschlusselement 9 ist über mindestens ein elektrisch leitendes zweites Verbindungselement 9b mit der Metallschicht 5b, genauer ausgedrückt mit mindestens einer Leiterbahn 5b' der Metallschicht 5b, elektrisch leitend verbunden. Das jeweilige Verbindungselement 7b bzw. 9b ist vorzugsweise mit dem jeweilig zugehörigen Flachleiteranschlusselement 7 bzw. 9 einstückig ausgebildet. Das jeweilige Verbindungselement 7b bzw. 9b ist vorzugsweise mittels einer Schweiß-, Löt-, Klebe- oder Sinterverbindung mit der Metallschicht 5b elektrisch leitend kontaktiert. Im Rahmen des Ausführungsbeispielsweist weist das Leistungshalbleitermodul 1 ein mit Metallschicht 5b elektrisch leitend verbundenes drittes Flachleiteranschlusselement 30 auf, das im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 eine wechselnde elektrische Polarität aufweist.
  • Das jeweilige Flachleiteranschlusselement 7, 9 bzw. 30 ist vorzugsweise als Metallfolie oder Metallblech, mit einer Dicke von bevorzugt 300 µm bis 2000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 1500 µm, ausgebildet.
  • Die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 ist stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement 4 verbunden, wobei zumindest ein Teil 7a' des Anschlussabschnitts 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7 und zumindest ein Teil 9a' des Anschlussabschnitts 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 außerhalb des Gehäuseelements 2 angeordnet sind.
  • Dadurch, dass die Flachleiteranschlusseinrichtung 8 oder die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 eine bauliche Einheit ausbildet, und die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement 4 verbunden ist, ist das Leistungshalbleitermodul 1 rationell herstellbar.
  • Das Gehäuseelement 2 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyphenylensulfid oder Polybutylenterephthalat ausgebildet, wobei die Gleichspannungsanschlusseinrichtung stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement 2 verbunden ist, indem vorzugsweise die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 mit dem Gehäuseelement 2 spritztechnisch stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere in das Gehäuseelement 2 eingespritzt ist.
  • Die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 ist stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement 2 verbunden ist, indem vorzugsweise das Kunststoffelement 4 und/oder das zweite Flachleiteranschlusselement 9 mit dem Gehäuseelement 2 stoffschlüssig verbunden sind.
  • Die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 weist vorzugsweise ein außerhalb des Gehäuseelements 2 angeordnetes, in Normalenrichtung N des außerhalb des Gehäuseelements 2 angeordneten Teils 7a' des Anschlussabschnitts 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7, durch die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 hindurch verlaufendes Durchgangsloch 10 auf. Die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 ist vorzugsweise auf einem Kühlkörper 11 oder auf einer Grundplatte angeordnet und mittels einer durch das Durchgangsloch 10 verlaufenden Schraube 12 mit dem Kühlkörper 11 oder mit der Grundplatte verbunden. Das Substrat 5 ist dabei vorzugsweise an seiner den Leistungshalbleiterbauelementen 6 abgewandten Seite an den Kühlkörper 11 oder an die Grundplatte thermisch leitend angebunden. Die Grundplatte kann z.B. als Metallplatte, welche zum thermischen Anbinden des Substrats 5 an einen Kühlkörper dient, ausgebildet sein. Der Kühlkörper 11 weist vorzugsweise Kühlfinnen oder Kühlnoppen 11a auf.
  • In 1 ist beispielhaft eine leistungselektronische Anordnung 40 mit einem Leistungshalbleitermodul 1 und mit einer Gleichspannungsverschienung 14 dargestellt, die einen ersten und einen zweiten Flachleiter 14a und 14b und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Flachleiter 14a und 14b angeordnete elektrisch nicht leitende Isolierschicht 14c aufweist, wobei die Gleichspannungsverschienung 14 mittels Schweißverbindungen mit der Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 elektrisch leitend verbunden ist. Zwischen der Schraube 12 und der Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 ist vorzugsweise eine elektrisch nicht leitende Isolationshülse 15 angeordnet, wobei die Isolationshülse 15 auf dem Kunststoffelement 4 der Flachleiteranschlusseinrichtung 8 aufliegt.
  • In 6 ist beispielhaft eine weiter leistungselektronische Anordnung 41 mit einem Leistungshalbleitermodul 1 und mit einer Gleichspannungsverschienung 24 dargestellt, die einen ersten und einen zweiten Flachleiter 24a und 24b und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Flachleiter 24a und 24b angeordnete elektrisch nicht leitende Isolierschicht 24c aufweist. Der erste Flachleiter 24a weist einen ersten Flachleiteranschluss 24a' und der zweite Flachleiter 24b einen zweiten Flachleiteranschluss 24b' auf. Der erste Flachleiteranschluss 24a ist mit dem Anschlussabschnitt 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7 und der zweite Flachleiteranschluss 24b ist mit dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 mittels einer mit Hilfe der Schraube 12 realisierten Schraubverbindung, die den ersten Flachleiteranschluss 24a gegen den Anschlussabschnitt 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7 und den zweiten Flachleiteranschluss 24b' gegen den Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9a drückt, elektrisch leitend kontaktiert. Zwischen der Schraube 12 und der Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 ist vorzugsweise eine elektrisch nicht leitende Isolationshülse 25 angeordnet ist, wobei die Isolationshülse 25 auf dem zweiten Flachleiteranschluss 24b' aufliegt.
  • Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1 beschrieben, wobei der Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 auf dem Kunststoffelement 4 derartig angeordnet ist, dass ein Abschnitt 4a des Kunststoffelements 4 zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement 7 und dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 angeordnet ist.
  • In einem ersten Verfahrensschritt a) erfolgt ein Bereitstellen eines Substrats 5, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht 5a und eine auf der Isolationsschicht 5a angeordnete zu Leiterbahnen 5b' strukturierte Metallschicht 5b aufweist, und von auf der Metallschicht 5b angeordneten und mit der Metallschicht 5b elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen 6, und eines Gehäuseelements 2, und eines zweiten Flachleiteranschlusselements 9.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt b) erfolgt ein Bereitstellen einer Flachleiteranschlusseinrichtung 8 (siehe 3), die ein von einem Kunststoffelement 4 der Flachleiteranschlusseinrichtung 8 ummanteltes und mit dem Kunststoffelement 4 stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement 7 aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7 aus dem Kunststoffelement herausragt 4. Die Flachleiteranschlusseinrichtung 8 bildet somit eine bauliche Einheit aus.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt c) erfolgt ein Ausbilden einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 (siehe 4) durch Anordnen eines Anschlussabschnitts 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 auf dem Kunststoffelement 4 derartig, dass ein Abschnitt 4a des Kunststoffelements 4 zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement 7 und dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 angeordnet ist.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt d) erfolgt ein stoffschlüssiges Verbinden der Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 mit dem Gehäuseelement 2 derart, dass zumindest ein Teil 7a' des Anschlussabschnitts 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7 und zumindest ein Teil 9a' des Anschlussabschnitts 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 außerhalb des Gehäuseelements 2 angeordnet sind. Als Ergebnis des Verfahrensschritts d) wird die in 5 beispielhaft dargestellte Anschlusseinrichtung 31 ausgebildet.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt e) erfolgt elektrisch leitendes Verbinden des ersten und zweiten Flachleiteranschlusselements 7 und 9 mit der strukturierten Metallschicht 5a, z.B. mittels Löten, Sintern, Schweißen, Kleben, derart, dass im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 das erste Flachleiteranschlusselement 7 eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement 9 eine elektrische zweite Polarität aufweisen. Hierzu wird das mindestens eine elektrisch leitende erste Verbindungselement 7b und das mindestens eine elektrisch leitende zweites Verbindungselement 9b entsprechend mit der Metallschicht 5b elektrisch leitend verbunden.
  • Im Folgenden wird ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1 beschrieben, wobei der Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 vom Kunststoffelement zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt 4a des Kunststoffelements 4 zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement 7 und dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 angeordnet ist.
  • In einem ersten Verfahrensschritt a) erfolgt ein Bereitstellen eines Substrats 5, das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht 5a und eine auf der Isolationsschicht 5a angeordnete zu Leiterbahnen 5b' strukturierte Metallschicht 5b aufweist, und von auf der Metallschicht 5b angeordneten und mit der Metallschicht 5b elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen 6, und eines Gehäuseelements 2.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt b) erfolgt ein Bereitstellen einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 (siehe 4), die eine Flachleiteranschlusseinrichtung 8 und ein zweites Flachleiteranschlusselement 9 aufweist, wobei die Flachleiteranschlusseinrichtung 8 ein von einem Kunststoffelement 4 der Flachleiteranschlusseinrichtung 8 ummanteltes und mit dem Kunststoffelement 4 stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement 7 aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt 7a des ersten Flachleiteranschlusselements aus dem Kunststoffelement 4 herausragt, wobei ein Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 vom Kunststoffelement zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt 4a des Kunststoffelements 4 zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement 7 und dem Anschlussabschnitt 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 angeordnet ist. Die Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 bildet somit eine bauliche Einheit aus
  • In einem weiteren Verfahrensschritt c) erfolgt ein stoffschlüssiges Verbinden der Gleichspannungsanschlusseinrichtung 3 mit dem Gehäuseelement 2 derart, dass zumindest ein Teil 7a' des Anschlussabschnitts 7a des ersten Flachleiteranschlusselements 7 und zumindest ein Teil 9a' des Anschlussabschnitts 9a des zweiten Flachleiteranschlusselements 9 außerhalb des Gehäuseelements 2 angeordnet sind. Als Ergebnis des Verfahrensschritts c) wird die in 5 beispielhaft dargestellte Anschlusseinrichtung 31 ausgebildet.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt d) erfolgt ein elektrisch leitendes Verbinden des ersten und zweiten Flachleiteranschlusselements 7 und 9 mit der strukturierten Metallschicht 5a, z.B. mittels Löten, Sintern, Schweißen, Kleben, derart, dass im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 1 das erste Flachleiteranschlusselement 7 eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement 9 eine elektrische zweite Polarität aufweisen. Hierzu wird das mindestens eine elektrisch leitende erste Verbindungselement 7b und das mindestens eine elektrisch leitende zweites Verbindungselement 9b entsprechend mit der Metallschicht 5b elektrisch leitend verbunden.

Claims (15)

  1. Leistungshalbleitermodul (1) mit einem Substrat (5), das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht (5a) und eine auf der Isolationsschicht (5a) angeordnete zu Leiterbahnen (5b') strukturierte Metallschicht (5b) aufweist, mit auf der Metallschicht (5b) angeordneten und mit der Metallschicht (5b) elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen (6), mit einem Gehäuseelement (2), und mit einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3), die eine Flachleiteranschlusseinrichtung (8) und ein zweites Flachleiteranschlusselement (9) aufweist, wobei die Flachleiteranschlusseinrichtung (8) ein von einem Kunststoffelement (4) der Flachleiteranschlusseinrichtung (8) ummanteltes und mit dem Kunststoffelement (4) stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement (7) aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) aus dem Kunststoffelement (4) herausragt, wobei ein Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) auf dem Kunststoffelement (4) derartig angeordnet ist oder vom Kunststoffelement (4) zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement (4) stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt (4a) des Kunststoffelements (4) zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement (7) und dem Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) angeordnet ist, wobei das erste und zweite Flachleiteranschlusselement (7,9) mit der strukturierten Metallschicht (5b) elektrisch leitend verbunden sind, wobei im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls (1) das erste Flachleiteranschlusselement (7) eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement (9) eine elektrische zweite Polarität aufweisen, wobei die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement (2) verbunden ist, wobei zumindest ein Teil (7a') des Anschlussabschnitts (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) und zumindest ein Teil (9a') des Anschlussabschnitts (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) außerhalb des Gehäuseelements (2) angeordnet sind.
  2. Leistungshalbleitermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flachleiteranschlusselement (7) mit dem Kunststoffelement (4) stoffschlüssig verbunden ist, indem das erste Flachleiteranschlusselement (7) mit dem Kunststoffelement (4) spritztechnisch stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere in das Kunststoffelement (4) eingespritzt ist.
  3. Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) aus einem Kunststoff ausgebildet ist, und die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement (2) verbunden ist, indem die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) mit dem Gehäuseelement (2) spritztechnisch stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere in das Gehäuseelement (2) eingespritzt ist.
  4. Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) stoffschlüssig mit dem Gehäuseelement (2) verbunden ist, indem das Kunststoffelement (4) und/oder das zweite Flachleiteranschlusselement (9) mit dem Gehäuseelement (2) stoffschlüssig verbunden sind.
  5. Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) das Substrat (5) lateral umläuft.
  6. Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (4a) des Kunststoffelements (4), der zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement (7) und dem Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) angeordnet ist, eine Dicke von 150 µm bis 1000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 750 µm aufweist.
  7. Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Flachleiteranschlusselement (7,9) als Metallfolie oder Metallblech, mit einer Dicke von bevorzugt 300 µm bis 2000 µm, insbesondere von bevorzugt 500 µm bis 1500 µm, ausgebildet ist.
  8. Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) ein außerhalb des Gehäuseelements (2) angeordnetes, in Normalenrichtung (N) des außerhalb des Gehäuseelements (2) angeordneten Teils (7a') des Anschlussabschnitts (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7), durch die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) hindurch verlaufendes Durchgangsloch (10) aufweist.
  9. Leistungshalbleitermodul (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) auf einem Kühlkörper (11) oder auf einer Grundplatte angeordnet ist und mittels einer durch das Durchgangsloch (10) verlaufenden Schraube (12) mit dem Kühlkörper (11) oder mit der Grundplatte verbunden ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) auf dem Kunststoffelement (4) derartig angeordnet ist, dass ein Abschnitt (4a) des Kunststoffelements (4) zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement (7) und dem Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) angeordnet ist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellen eines Substrats (5), das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht (5a) und eine auf der Isolationsschicht (5a) angeordnete zu Leiterbahnen (5b') strukturierte Metallschicht (5b) aufweist, und von auf der Metallschicht (5b) angeordneten und mit der Metallschicht (5b) elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen (6), und eines Gehäuseelements (2), und eines zweiten Flachleiteranschlusselements (9), b) Bereitstellen einer Flachleiteranschlusseinrichtung (8), die ein von einem Kunststoffelement (4) der Flachleiteranschlusseinrichtung (8) ummanteltes und mit dem Kunststoffelement (4) stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement (7) aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) aus dem Kunststoffelement (4) herausragt, c) Ausbilden einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) durch Anordnen eines Anschlussabschnitts (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) auf dem Kunststoffelement (4) derartig, dass ein Abschnitt (4a) des Kunststoffelements (4) zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement (7) und dem Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) angeordnet ist, d) Stoffschlüssiges Verbinden der Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) mit dem Gehäuseelement (2) derart, dass zumindest ein Teil (7a') des Anschlussabschnitts (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) und zumindest ein Teil (9a') des Anschlussabschnitts (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) außerhalb des Gehäuseelements (2) angeordnet sind, e) Elektrisch leitendes Verbinden des ersten und zweiten Flachleiteranschlusselements (7,9) mit der strukturierten Metallschicht (5a) derart, dass im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls (1) das erste Flachleiteranschlusselement (7) eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement (9) eine elektrische zweite Polarität aufweisen.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) vom Kunststoffelement (4) zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement (4) stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt (4a) des Kunststoffelements (4) zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement (7) und dem Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) angeordnet ist mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellen eines Substrats (5), das eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht (5a) und eine auf der Isolationsschicht (5a) angeordnete zu Leiterbahnen (5b') strukturierte Metallschicht (5b) aufweist, und von auf der Metallschicht (5b) angeordneten und mit der Metallschicht (5b) elektrisch leitend verbundenen Leistungshalbleiterbauelementen (6), und eines Gehäuseelements (2), b) Bereitstellen einer Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3), die eine Flachleiteranschlusseinrichtung (8) und ein zweites Flachleiteranschlusselement (9) aufweist, wobei die Flachleiteranschlusseinrichtung (8) ein von einem Kunststoffelement (4) der Flachleiteranschlusseinrichtung (8) ummanteltes und mit dem Kunststoffelement (4) stoffschlüssig verbundenes erstes Flachleiteranschlusselement (7) aufweist, wobei ein Anschlussabschnitt (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) aus dem Kunststoffelement (4) herausragt, wobei ein Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) vom Kunststoffelement (4) zumindest teilweise derartig umschlossen und mit dem Kunststoffelement (4) stoffschlüssig verbunden ist, dass ein Abschnitt (4a) des Kunststoffelements (4) zwischen dem ersten Flachleiteranschlusselement (7) und dem Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) angeordnet ist, c) Stoffschlüssiges Verbinden der Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) mit dem Gehäuseelement (2) derart, dass zumindest ein Teil (7a') des Anschlussabschnitts (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) und zumindest ein Teil (9a') des Anschlussabschnitts (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) außerhalb des Gehäuseelements (2) angeordnet sind, d) Elektrisch leitendes Verbinden des ersten und zweiten Flachleiteranschlusselements (7,9) mit der strukturierten Metallschicht (5a) derart, dass im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls (1) das erste Flachleiteranschlusselement (7) eine elektrische erste Polarität und das zweite Flachleiteranschlusselement (9) eine elektrische zweite Polarität aufweisen.
  12. Leistungselektronische Anordnung mit einem Leistungshalbleitermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und mit einer Gleichspannungsverschienung (14), die einen ersten und einen zweiten Flachleiter (14a,14b) und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Flachleiter (14a, 14b) angeordnete elektrisch nicht leitende Isolierschicht (14c) aufweist, wobei die Gleichspannungsverschienung (14) mittels Schweißverbindungen mit der Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) elektrisch leitend verbunden ist.
  13. Leistungselektronische Anordnung nach Anspruch 12, soweit dieser auf Anspruch 9 zurückbezogen ist, wobei zwischen der Schraube (12) und der Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) eine elektrisch nicht leitende Isolationshülse (15) angeordnet ist, wobei die Isolationshülse (15) auf dem Kunststoffelement (4) der Flachleiteranschlusseinrichtung (8) aufliegt.
  14. Leistungselektronische Anordnung mit einem Leistungshalbleitermodul (1) nach Anspruch 9 und mit einer Gleichspannungsverschienung (24), die einen ersten und einen zweiten Flachleiter (24a,24b) und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Flachleiter (24a,24b) angeordnete elektrisch nicht leitende Isolierschicht (24c) aufweist, wobei der erste Flachleiter (24a) einen ersten Flachleiteranschluss (24a') und der zweite Flachleiter (24b) einen zweiten Flachleiteranschluss (24b') aufweist, wobei der erste Flachleiteranschluss (24a) mit dem Anschlussabschnitt (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) und der zweite Flachleiteranschluss (24b) mit dem Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9) mittels einer mit Hilfe der Schraube (12) realisierten Schraubverbindung, die den ersten Flachleiteranschluss (24a) gegen den Anschlussabschnitt (7a) des ersten Flachleiteranschlusselements (7) und den zweiten Flachleiteranschluss (24b') gegen den Anschlussabschnitt (9a) des zweiten Flachleiteranschlusselements (9a) drückt, elektrisch leitend kontaktiert sind.
  15. Leistungselektronische Anordnung nach Anspruch 14, wobei zwischen der Schraube (12) und der Gleichspannungsanschlusseinrichtung (3) eine elektrisch nicht leitende Isolationshülse (25) angeordnet ist, wobei die Isolationshülse (25) auf dem zweiten Flachleiteranschluss (24b') aufliegt.
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