專利名稱：低電感功率半導(dǎo)體組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體組件，其具有兩個(gè)或更多電橋支路，這些電橋支路為了運(yùn)行外部負(fù)載而分別具有相位輸出端。這樣的電橋支路例如可以是生成輸出電勢(shì)的半橋支路，但是也可以是可以在其相位輸出端處提供3個(gè)或更多電勢(shì)的電橋支路，如在所謂的3級(jí)或多級(jí)變流器的情況下就是這樣。借助于這樣的電橋支路，例如可以實(shí)現(xiàn)H電橋或多相變流器。
背景技術(shù)：
為此，圖1示例性地示出具有3個(gè)半橋支路Bi、B2和B3的常規(guī)變流器的電路圖， 這些半橋支路分別具有上半橋支路BIT、B2T及B3T、下半橋支路BIB、B2B及B3B、以及相位輸出端PHI、PH2及PH3。在相位輸出端PHI、PH2及PH3處連接有共同的負(fù)載M，例如電機(jī)。 在各個(gè)電橋支路B1、B2和B3方面，負(fù)載M分別具有負(fù)載電感L1、L2及L3。由于對(duì)于下面的研究而言所參與的電感占突出地位，因此將放棄對(duì)負(fù)載M和其他部件的歐姆分量的表示， 但是這些分量不可避免地存在。3個(gè)半橋B1、B2和B3中的每一個(gè)都包括兩個(gè)可控半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Z1/Z2J3/Z4及Z5/ Z6，這兩個(gè)可控半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的負(fù)載線路串聯(lián)，其中對(duì)于負(fù)載線路來(lái)說(shuō)共同的節(jié)點(diǎn)形成相位輸出端PH1、PH2、PH3。在所示示例中，負(fù)載電感被星形互連，也就是說(shuō)，電感L1-L3中的每一個(gè)都與共同的星形接點(diǎn)處的接線端子連接?？商娲?，負(fù)載電感也可以三角形地互連。在這種情況下，每個(gè)電感L1-L3都連接在兩個(gè)相位輸出端之間。續(xù)流二極管D1、D2、D3、D4、D5 及D6分別與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Zl、Z2、Z3、Z4、Z5及Z6中的每一個(gè)反并聯(lián)。為了實(shí)現(xiàn)變流器，半橋B1、B2和B3分別連接到中間電路電壓Vl上。此外，中間電路電容器C1、C2及C3分別與半橋B1、B2、B3中的每一個(gè)并聯(lián)。為了使各個(gè)電橋支路B1、B2、B3內(nèi)的各個(gè)部件電互連，必須使用印制導(dǎo)線、連接金屬片等等，由此不可避免地導(dǎo)致形成雜散電感。圖1示例性地示出一些這樣的雜散電感L4 至L9。因?yàn)橛捎谶@些雜散電感L4至L9在換向期間在各個(gè)電橋支路內(nèi)出現(xiàn)高的感應(yīng)電壓尖峰，這些感應(yīng)電壓尖峰尤其是給半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Zl、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6以及續(xù)流二極管Dl、D2、 D3、D4、D5、D6造成負(fù)荷并且由此可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中的振蕩現(xiàn)象，因此在常規(guī)功率半導(dǎo)體組件的情況下嘗試將各個(gè)電橋支路Bi、B2、B3內(nèi)的雜散電感L4至L9保持得盡可能小。另外的改進(jìn)可以通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)接線和連接線路的電感L10、LlU L12、L13、 L14、L15被保持得盡可能短并且被平行和對(duì)稱地引導(dǎo)，其中所述接線和連接線路在包含半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的模塊中基本上垂直地遠(yuǎn)離半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Z1、Z2J3、Z4、Z5和Z6的安裝平面延伸。盡管存在這些改進(jìn)，但是仍然可能出現(xiàn)干擾的感應(yīng)電壓尖峰。在用于大電流應(yīng)用的變流器的情況下，在圖1中根據(jù)電開(kāi)關(guān)符號(hào)示出的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Z1-Z6通常分別包括多個(gè)并聯(lián)連接并且被共同激勵(lì)的開(kāi)關(guān)元件。在此，在各個(gè)并聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件之間可以存在另外的寄生電感。這些另外的電感可能導(dǎo)致關(guān)于各個(gè)并聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件的電流負(fù)荷的不對(duì)稱性。在公知的變流器的情況下，各個(gè)電橋支路通常以與電橋支路的主電流方向垂直的方向并排布置，這參照?qǐng)D1闡述。圖1中的圖示被選擇為使得不僅反映該裝置的電路圖，而且還反映可控功率半導(dǎo)體Z1、Z2J3、Z4、Z5和Z6彼此的相對(duì)位置。因此，可以給電橋支路Bi、B2、B3中的每一個(gè)分配主電流方向11、12及13，所述主電流方向分別由箭頭表明并且大致由相應(yīng)電橋B1、B2 及B3的兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)Zl與Z2之間、兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)Ti與Z4之間、及兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)Z5與Z6 之間的連接線的方向來(lái)給出。各個(gè)電橋B1、B2、B3以大致垂直于這些主電流方向I1、I2、I3 走向的橫向Q并排布置。由此在半橋B1、B2、B3中的換向過(guò)程中，由于電橋B1、B2、B3彼此在為此所需的連接線路中的互連導(dǎo)致了橫向Q上的不可忽略的瞬間電流，并且由此伴隨地導(dǎo)致感應(yīng)電壓尖峰，所述感應(yīng)電壓尖峰尤其是也由雜散電感L16、L17、L18和L19引起，這些雜散電感由連接線路的以橫向Q走向的片段形成。這在下面根據(jù)圖2示例性地闡述。圖2示出根據(jù)圖1的處于特定運(yùn)行狀態(tài)下的裝置，在該運(yùn)行狀態(tài)下，存在沿著由箭頭和提高的線寬所示出的第一路徑Pl的電流。在功率開(kāi)關(guān)Zl和Z4導(dǎo)通并且功率開(kāi)關(guān)Z2截止的情況下，該電流從中間電路電壓源V12經(jīng)過(guò)雜散電感L20、L16、L10和L4、功率開(kāi)關(guān)Z1、電感Ll和L2、功率開(kāi)關(guān)Z4以及雜散電感L7、L13和 L21流回到中間電路電壓源Vl。在下面的換向過(guò)程中，功率開(kāi)關(guān)Zl被轉(zhuǎn)換到截止?fàn)顟B(tài)，而功率開(kāi)關(guān)Z4保持導(dǎo)通。 緊接著在關(guān)斷以后，由于尤其是在外部負(fù)載M的電感Ll和L2中所存儲(chǔ)的能量，在電感Ll 和L2中導(dǎo)致感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流的方向?qū)?yīng)于在Zl關(guān)斷以前流經(jīng)電感Ll和L2的電流的方向。由于功率開(kāi)關(guān)Zl被關(guān)斷，因此由負(fù)載電感L1、L2所引起的電流沿著同樣由箭頭和提高的線寬示出的第二路徑P2流動(dòng)，該第二路徑P2在圖3中示出。在此，該電流從電感Ll 出發(fā)經(jīng)過(guò)電感L2、接通的功率開(kāi)關(guān)Z4、雜散電感L7、L13、L18、L11和L5通過(guò)續(xù)流二極管D2 流回到電感Li。通過(guò)比較圖2和圖3能夠認(rèn)識(shí)到，流經(jīng)雜散電感L4、L10、L16、L20和L21的電流由于換向過(guò)程而變?yōu)?或者至少顯著下降，而流經(jīng)雜散電感L18、L11和L5的電流產(chǎn)生或者顯著增強(qiáng)。電感L4、L5、L10、L11、L16、L18、L20和L21中的這些電流變化尤其是在Zl的“硬性”關(guān)斷的情況下非?？焖俚剡M(jìn)行，使得導(dǎo)致在相應(yīng)的電感L4、L5、L10、L11、L 16、L18、L20 和L21上下降的高的不期望的感應(yīng)電壓尖峰U4、U5、U10、Ull、U16、U18、U20及U21。在類似的換向過(guò)程中，在其他電路部分中也以相應(yīng)的方式導(dǎo)致不期望的感應(yīng)電壓尖峰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種具有至少兩個(gè)電橋支路的功率半導(dǎo)體組件，以及提供一種具有至少兩個(gè)彼此互連的電橋支路的功率半導(dǎo)體裝置，其中不期望的感應(yīng)電壓尖峰在換向過(guò)程中的出現(xiàn)得到改善。該任務(wù)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1和9所述的功率半導(dǎo)體組件來(lái)解決。本發(fā)明的擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。在本發(fā)明中已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，盡管在常規(guī)裝置中通過(guò)對(duì)電感L4、L5、L10、Lll、L20、L21 的最小化所進(jìn)行的改進(jìn)是或多或少充分的，但是可以通過(guò)對(duì)下面稱為“橫向電感”的雜散電感L16、L17、L18和L19的最小化來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。迄今為止，該方面從未被考慮到，盡管在換向過(guò)程中出現(xiàn)不期望的感應(yīng)電壓尖峰這一問(wèn)題幾十年以來(lái)一直是公知的。本發(fā)明的第一方面涉及一種功率半導(dǎo)體組件，該功率半導(dǎo)體組件具有至少兩個(gè)電橋支路，所述電橋支路分別具有至少兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)，所述功率開(kāi)關(guān)直接或間接地連接到相位輸出端上，其中功率開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)都具有至少兩個(gè)并聯(lián)的分別被集成在半導(dǎo)體芯片中的開(kāi)關(guān)元件。功率開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)都被布置在功率半導(dǎo)體模塊中，并且各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上彼此相鄰布置，其中功率開(kāi)關(guān)的功率半導(dǎo)體芯片在垂直于第一方向走向的第二方向上彼此相鄰地布置在相關(guān)的功率半導(dǎo)體模塊中。本發(fā)明的另一方面涉及一種功率半導(dǎo)體組件，所述功率半導(dǎo)體模塊具有至少一個(gè)電橋支路，所述電橋支路分別具有至少三個(gè)功率開(kāi)關(guān)，所述功率開(kāi)關(guān)直接或間接地連接到相位輸出端上，其中功率開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)都具有至少兩個(gè)并聯(lián)的分別被集成在半導(dǎo)體芯片中的開(kāi)關(guān)元件，其中功率開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)都被布置在功率半導(dǎo)體模塊中，并且各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上彼此相鄰布置，并且其中功率開(kāi)關(guān)的半導(dǎo)體芯片在垂直于第一方向走向的第二方向上彼此相鄰地布置在相關(guān)的功率半導(dǎo)體模塊中。


下面根據(jù)實(shí)施例參照附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明。圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有3個(gè)電橋支路的變流器的電路圖； 圖2示出在第一運(yùn)行階段流經(jīng)根據(jù)圖1的變流器的電流；
圖3示出在換向過(guò)程之后存在的第二運(yùn)行階段中流經(jīng)根據(jù)圖1和2的變流器的電流； 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性地具有3個(gè)半橋支路的變流器的電路圖，其中半橋支路在其主電流方向上相繼布置；
圖5示出用在三級(jí)變流器中的電橋支路的電路圖，其中功率開(kāi)關(guān)在電橋支路的主電流方向上相繼布置；
圖6示出根據(jù)“快速電容器(flying capacitor)”原理的用在三級(jí)變流器中的電橋支路的電路圖，其中功率開(kāi)關(guān)在電橋支路的主電流方向上相繼布置；
圖7示出連接到中間電路電壓源上的根據(jù)圖5的電橋支路的電路圖，其中補(bǔ)充地示出雜散電感；
圖8示出根據(jù)圖4的變流器的具體構(gòu)造的示例； 圖9示出圖8中所示變流器的包括第一電橋支路Bl的片段的縱向截面； 圖10示出配備有壓接接觸部的連接金屬片的透視圖11示出三相變流器的截面圖，其中上半橋支路和下半橋支路分別布置在單獨(dú)的電路載體上并且借助于共同的條狀線路彼此電連接；
圖12示出三相變流器的截面圖，其中每個(gè)電橋支路都被布置在單獨(dú)的被構(gòu)造成多層電路載體的電路載體上；
圖13A示出三相變流器的俯視圖，其中每個(gè)電橋支路都被構(gòu)造成單個(gè)的功率半導(dǎo)體模
塊；
圖1 示出根據(jù)圖13A的三相變流器的截面圖； 圖14A示出具有共同的多層電路載體的三相變流器的俯視圖；圖14B示出根據(jù)圖14A的三相變流器的截面圖15A示出具有共同的多層電路載體并且將薄膜技術(shù)用于該多層電路載體的上側(cè)互連的三相變流器的俯視圖15B示出根據(jù)圖15A的三相變流器的截面圖16A示出具有共同的多層電路載體的三相變流器的俯視圖，其中僅僅最上面的金屬化層被結(jié)構(gòu)化，其中將具有一個(gè)以上導(dǎo)體層的薄膜技術(shù)用于變流器的上側(cè)互連； 圖16B示出根據(jù)圖16A的三相變流器的截面圖17A示出變流器的示意圖，其中每個(gè)上半橋支路和下半橋支路的可控半導(dǎo)體芯片以及中間電路電容器被平行排列地布置；
圖17B示出根據(jù)圖17A的示意圖，其中與根據(jù)圖17A的裝置相比，一個(gè)上半橋支路和一個(gè)下半橋支路的排列被交換；以及
圖18示出根據(jù)圖17A的裝置的俯視圖，其中將具有多個(gè)條狀線路的條狀導(dǎo)體用于電橋支路的互連；
圖19示意性地示出具有布置在U形載體上的功率半導(dǎo)體模塊的變流器； 圖20示意性地示出矩陣變流器； 圖21示出矩陣變流器的有源電路節(jié)點(diǎn)的第一實(shí)施例； 圖22示出矩陣變流器的有源電路節(jié)點(diǎn)的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式在附圖中，只要未另行指出，相同的附圖標(biāo)記表示相同或作用相同的元素。如果使用與方向有關(guān)的術(shù)語(yǔ)——例如“上面”、“下面”、“前方”、“后方”、“前面”、“后面”等等，則這些術(shù)語(yǔ)與相應(yīng)附圖的取向有關(guān)。但是不應(yīng)將相應(yīng)的陳述理解為限制性的。應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明也可以根據(jù)在附圖中未示出的其他擴(kuò)展方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外應(yīng)當(dāng)指出，只要未明確地另行指出或者只要沒(méi)有將特定特征的組合出于技術(shù)原因排除，則下面描述的不同的示例性擴(kuò)展方案的特征可以相互組合。圖4圖解根據(jù)本發(fā)明的功率半導(dǎo)體組件的第一實(shí)施例，該功率半導(dǎo)體組件在所示的示例中被實(shí)現(xiàn)為3相變流器。該變流器包括3個(gè)半橋支路B1、B2、B3，所述半橋支路分別具有2個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)或功率開(kāi)關(guān)Z1、Z2J3、Z4、Z5、Z6。對(duì)于半橋B1、B2、B3的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān) ZU Z2的負(fù)載線路來(lái)說(shuō)共同的節(jié)點(diǎn)分別形成半橋的相位輸出端Wil、Ph2, Wi3，在所述相位輸出端上可以連接負(fù)載沫示出)，例如電機(jī)。在圖4中根據(jù)電開(kāi)關(guān)符號(hào)示出各個(gè)半橋Bl - B3的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Zl — Z6。這些半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所示的示例中被實(shí)現(xiàn)為IGBT，但是也可以被實(shí)現(xiàn)為M0SFET、JFET或者其他可關(guān)斷的半導(dǎo)體器件。可選地將例如二極管續(xù)的流元件Dl — D6與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)并聯(lián)。這些續(xù)流元件在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)本身具有續(xù)流功能時(shí)可以被放棄，例如在IGBT、M0SFET或JFET反向?qū)〞r(shí)是這種情況。圖4中所示的電路解了半橋Bl - B3的各個(gè)部件的電互連，并且圖解了各個(gè)半橋Bl — B3彼此之間以及與中間電路電容器Cl 一 C3之間的互連，其中所述中間電路電容器分別與半橋Bl — B3并聯(lián)。此外，圖4中的電路圖表示各個(gè)半橋Bl — B3和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Zl — Z6在功率半導(dǎo)體組件中、即在當(dāng)前情況下的變流器中的空間位置。
參考圖4，各個(gè)半橋支路Bl — B3在第一方向L上并排布置。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Zl — Z6 在半橋支路Bl - B3內(nèi)同樣在該第一方向L上布置，使得變流器的所有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Zl - Z6 都在該第一方向上并排地或彼此相繼地布置。在此，第一方向L對(duì)應(yīng)于各個(gè)半橋Bl — B3 的主電流方向II、12、13。在此，半橋Bl -B3的主電流方向是如下方向半橋Bl — B3的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所述方向上布置在相應(yīng)的半橋接線端子之間，其中所述半橋接線端子在該示例中是中間電路電容器Cl - C3的接線端子。在這樣的裝置中，可以顯著改善各個(gè)半橋支路之間的干擾性的橫向電感的問(wèn)題。 在圖4中放棄根據(jù)圖1至圖3對(duì)雜散電感的示出。此外，通過(guò)該對(duì)橫向電感L16、L17、L18 和L19的減小，改善了中間電路電容器Cl、C2和C3之間的耦合，由此中間電路電壓中的在變流器運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的波紋被可察覺(jué)地減小并且瞬間電壓尖峰在較高程度上衰減。圖4中所示的功率開(kāi)關(guān)Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6尤其是被實(shí)現(xiàn)為分立功率開(kāi)關(guān)，也就是說(shuō)，這些功率開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)被集成在至少一個(gè)獨(dú)自的半導(dǎo)體芯片中。在此，這些單個(gè)的功率開(kāi)關(guān)可以包括多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，這些開(kāi)關(guān)元件被并聯(lián)并且被共同地激勵(lì)并且分別被集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片中。圖5示出例如可以在三級(jí)變流器中使用的電橋支路Bl的電路圖。該電橋支路Bl 包括4個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)Zll - Z22，這些半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的負(fù)載線路串聯(lián)，并且這些半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在對(duì)應(yīng)于主電流方向的第一方向Il上并排布置。具有兩個(gè)電容器Cll、C12的電容分壓器與電橋支路Bl并聯(lián)，其中電容分壓器Cll、C12的分接點(diǎn)通過(guò)第一二極管D8連接到第一和第二功率開(kāi)關(guān)Z11、Z12的共同的節(jié)點(diǎn)上，并且電容分壓器Cll、C12的分接點(diǎn)通過(guò)第二二極管 D9連接到第三和第四功率開(kāi)關(guān)Z13、Z14的共同的節(jié)點(diǎn)上。第二和第三功率開(kāi)關(guān)Z12、Z13 共同的節(jié)點(diǎn)形成相位輸出端。變流器(未示出)包括圖5中所示的在第一方向上并排布置的電橋支路中的至少兩個(gè)電橋支路。圖6示出根據(jù)“快速電容(flying capacitor)”原理所構(gòu)造的用于三級(jí)變流器的電橋支路Bi。該電橋支路與圖5中所示的電橋支路的區(qū)別在于，在第一和第二功率開(kāi)關(guān) Z1UZ12的共同節(jié)點(diǎn)與第三和第四功率開(kāi)關(guān)Z13、Z14的共同節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置僅僅一個(gè)電容器 ClO0變流器(未示出)包括圖6中所示的在第一方向上并排布置的電橋支路中的至少兩個(gè)電橋支路。根據(jù)圖7的電路圖示出連接到中間電路電壓源V12上的根據(jù)圖5的電橋支路Bi， 其中補(bǔ)充地示出雜散電感。下面根據(jù)圖8來(lái)闡述用于在模塊級(jí)上實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖4的變流器的示例。結(jié)合圖8所做出的詳述以相應(yīng)方式也適用于具有根據(jù)圖5和6的電橋支路的變流器。圖8示出變流器的俯視圖，其中未示出可選的殼體元件和澆注材料。該變流器包括配備有印制導(dǎo)線和芯片安裝面110的電路載體100，在該電路載體 100上布置有功率半導(dǎo)體模塊或芯片模塊，其中功率半導(dǎo)體模塊中的每一個(gè)都包含功率開(kāi)關(guān)Zl — Z6之一及其可選的續(xù)流元件D1-D6。在此，功率半導(dǎo)體模塊中的每?jī)蓚€(gè)形成電橋支路Bl — B3之一。功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上并排地布置在電路載體100上。在軸在圖 8中被示意性示出的笛卡爾坐標(biāo)系中，第一方向例如對(duì)應(yīng)于χ方向。功率開(kāi)關(guān)Zl、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6中的每一個(gè)都包括多個(gè)并聯(lián)的分別集成在半導(dǎo)體芯片1中的開(kāi)關(guān)元件。功率開(kāi)關(guān)的各個(gè)半導(dǎo)體芯片1在基本上橫向于第一方向走向的第二方向上并排布置。在所示的坐標(biāo)系中，該方向?qū)?yīng)于y方向。該坐標(biāo)系的ζ方向與圖8 中所示的符號(hào)平面垂直走向。根據(jù)一個(gè)示例，各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上對(duì)齊地并排布置，其中如果模塊具有相同的尺寸，則兩個(gè)直接相鄰的模塊在第二方向上的偏差最高為模塊在該第二方向上的寬度的20%。被共同互連到功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6并且在所示示例中分別在第二方向上彼此相鄰地布置的一組半導(dǎo)體芯片1具有共同的重心Sl - S6。重心Sl - S6被定義為使得各個(gè)半導(dǎo)體芯片1到該重心的距離之和最小。在另一示例中規(guī)定，將功率半導(dǎo)體模塊布置為使得重心S1、S2、S3、S4、S5和S6在第一方向上并排存在，更具體而言使得所述重心之中沒(méi)有一個(gè)與在第一方向上走向的第一直線gl相距比兩個(gè)直接相鄰的半導(dǎo)體芯片1的中心距的100% 更大的距離。在根據(jù)圖8的功率半導(dǎo)體模塊的情況下設(shè)置有例如二極管的續(xù)流元件Dl — D6，所述續(xù)流元件分別包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片2，這些半導(dǎo)體芯片2在第一方向上被布置為與功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的具有開(kāi)關(guān)元件的半導(dǎo)體芯片1相鄰。功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的半導(dǎo)體芯片1在下面也被稱為開(kāi)關(guān)芯片，并且續(xù)流元件的半導(dǎo)體芯片2在下面也被稱為二極管芯片。功率開(kāi)關(guān)的這些二極管芯片2也可以在第二方向上被布置為與該功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)芯片1相鄰，更具體而言例如被布置為使得開(kāi)關(guān)芯片1和二極管芯片2交替。在這種情況下，兩個(gè)直接相鄰的開(kāi)關(guān)芯片1的中心距更大，因?yàn)樵趦蓚€(gè)開(kāi)關(guān)芯片1之間布置有二極管芯片。重心Sl - S6與直線gl的最大距離例如絕對(duì)地小于15mm或者尤其是小于7mm。原則上，形成功率開(kāi)關(guān)Zl、Z2、B、Z4、Z5和Z6的開(kāi)關(guān)元件或半導(dǎo)體芯片1的數(shù)目可以任意地選擇，也就是說(shuō)，功率開(kāi)關(guān)Zl、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6要么可以包括恰好一個(gè)可控的開(kāi)關(guān)元件，要么可以包括多個(gè)電并聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件，這些開(kāi)關(guān)元件通過(guò)將其柵極接線端子或基極接線端子彼此電連接而被共同地激勵(lì)。形成功率半導(dǎo)體模塊的續(xù)流元件Dl - D6的半導(dǎo)體芯片2的數(shù)目在此不必一定與形成功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的半導(dǎo)體芯片的數(shù)目一致。二極管芯片2的數(shù)目尤其是可以小于開(kāi)關(guān)芯片1的數(shù)目。開(kāi)關(guān)芯片1和二極管芯片2的電互連借助于印制導(dǎo)線110以及借助于接合線3和金屬的連接金屬片4進(jìn)行。但是原則上也可以選擇任意其他的連接技術(shù)，例如結(jié)合層壓到芯片上側(cè)和電路載體100上側(cè)的撓性印刷電路板結(jié)構(gòu)的印制導(dǎo)線結(jié)構(gòu)110。在所示的示例中，集成在開(kāi)關(guān)芯片1中的開(kāi)關(guān)元件是垂直器件。這樣的開(kāi)關(guān)元件的第一負(fù)載線路接線端子(漏極接線端子或集電極接線端子)由相應(yīng)的開(kāi)關(guān)芯片1的背側(cè)形成，并且第二負(fù)載線路接線端子存在于開(kāi)關(guān)芯片的前側(cè)。相應(yīng)地，集成在二極管芯片2中的器件是垂直器件，該垂直器件的一個(gè)接線端子由二極管芯片2的背側(cè)形成，并且該垂直器件的另一個(gè)接線端子由二極管芯片2的前側(cè)形成。在所示的示例中，功率半導(dǎo)體模塊的開(kāi)關(guān)芯片1和功率半導(dǎo)體模塊的二極管芯片2以其背側(cè)施加在共同的印制導(dǎo)線上。在前側(cè)的區(qū)域中，開(kāi)關(guān)芯片1和二極管芯片2通過(guò)接合線連接，以便由此將開(kāi)關(guān)芯片1和二極管芯片2并聯(lián)。如圖8中所示，形成功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的各個(gè)半導(dǎo)體芯片1在第二方向上對(duì)齊地布置，其中兩個(gè)相鄰半導(dǎo)體芯片1在第一方向上的相互偏差最大為半導(dǎo)體芯片1在第一方向上的寬度的100%。在另一示例中規(guī)定，將功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的半導(dǎo)體芯片1布置在以第二方向?yàn)樽呦虻墓P直線或直線上，使得每個(gè)單個(gè)的半導(dǎo)體芯片的中心或重心Sll - S17處于該線上或者最大與該線具有對(duì)應(yīng)于芯片寬度的100%的距離。在圖8中用g21、g22、g23、gM、g25及 g26來(lái)表示上面布置有各個(gè)半導(dǎo)體芯片的筆直線或直線。相應(yīng)地也可以在續(xù)流元件Dl、D2、D3、D4、D5和D6中的每一個(gè)的情況下將為了形成有關(guān)續(xù)流元件Dl、D2、D3、D4、D5或D6而并聯(lián)的所有二極管芯片2的重心沿著第二直線 g21'、g22'、g23'、g24'、g25'及g26'布置，所述第二直線的方向與第一直線gl的方向垂直。二極管芯片2與這些直線的距離例如最大為芯片寬度的100%。同樣在圖8中示出的是，電橋支路Bi、B2、B3中的每一個(gè)都具有第一連接片B11、 B21及B31和第二連接片B12、B22及B32，通過(guò)所述連接片可以將有關(guān)的電橋支路B1、B2及 B3連接到中間電路電壓(在圖4中為V12)上。這些連接片中的每一個(gè)都被分配給功率半導(dǎo)體模塊，其中在所示的示例中，第一連接片B11、B21、B31以導(dǎo)電方式連接到功率半導(dǎo)體模塊B1T、B2T和B3T的印制導(dǎo)線上并且因此接觸功率開(kāi)關(guān)Zl、Z3、Z5的漏極接線端子或集電極接線端子，并且第二連接片B12、B22、B32以導(dǎo)電方式連接到功率半導(dǎo)體模塊BIB、B2B和 B3B的半導(dǎo)體芯片1的前側(cè)上并且因此接觸功率開(kāi)關(guān)Z2、Z4、Z6的源極接線端子或發(fā)射極接線端子。另外的連接片或連接帶PA1、PA2、PA3形成半橋支路的相位輸出端。在所示的示例中，這些另外的連接片PA1、PA2、PA3在第一方向上被布置在形成半橋支路的功率半導(dǎo)體模塊之間。在這些另外的連接片PA1、PA2、PA3中的每一個(gè)上都連接有形成功率開(kāi)關(guān)Z2、Z4、 Z6的功率半導(dǎo)體模塊B1B、B2B、B3B的印制導(dǎo)線110以及功率半導(dǎo)體模塊BIT、B2T、B3T的半導(dǎo)體芯片1的前側(cè)。通過(guò)這種方式，功率開(kāi)關(guān)Z1、Z3、Z5的源極接線端子或發(fā)射極接線端子以及功率開(kāi)關(guān)Z2、Z4、Z6的漏極接線端子或集電極接線端子連接到相位輸出端的連接片 PA1、PA2、PA3 上。開(kāi)關(guān)芯片1的前側(cè)上的柵極接線端子通過(guò)接合線和另外的印制導(dǎo)線110連接到控制接線端子 G11、G12、G21、G22、G31、G33 上。接觸開(kāi)關(guān)芯片1的負(fù)載線路接線端子并且要么連接到中間電路電壓上要么形成相位輸出端的連接片或連接帶在第二方向上至少近似地在功率半導(dǎo)體模塊的整個(gè)寬度上延伸，并且沿著該寬度在多個(gè)位置處通過(guò)接合線或連接鉤(AnschlussbUgel)連接到開(kāi)關(guān)芯片1或印制導(dǎo)線110上。在所示的示例中，功率半導(dǎo)體模塊的寬度由印制導(dǎo)線110在第二方向上的尺寸來(lái)預(yù)先給定。通過(guò)連接片到印制導(dǎo)線110和開(kāi)關(guān)芯片上的多重連接，可以阻止或者至少減小各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)的橫向電流。在這種情形下，橫向電流是如下的電流 該電流在模塊內(nèi)在第二方向上——即橫向于對(duì)應(yīng)于主電流方向的第一方向——流動(dòng)。連接片內(nèi)的橫向電流通過(guò)將這些連接片連接到在圖8所示的裝置上方走向的帶狀導(dǎo)體(未示出) 上而被阻止。在此，這些帶狀導(dǎo)體在第二方向上的寬度例如至少對(duì)應(yīng)于連接片在第二方向上的尺寸。除了各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)的橫向電流以外，在根據(jù)圖8的變流器的情況下還通過(guò)如下方式避免了各個(gè)電橋支路Bl — B3之間的橫向電流——即橫向于主電流方向流動(dòng)的電流不僅將電橋支路或半橋支路Bl — Bl的功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上相繼布置，而且將變流器的所有功率半導(dǎo)體模塊都在第一方向上相繼布置。圖8中所示的變流器包括3個(gè)分別具有半橋的電橋支路B1、B2、B3，其中每個(gè)半橋具有兩個(gè)功率半導(dǎo)體模塊BIT - B3T、BlB 一 B3B，使得總共有6個(gè)功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上并排布置。替代于圖4和8中所示的半橋，也可以在使用圖5和6中所示的電橋支路的情況下實(shí)現(xiàn)變流器，其中在這種情況下，3相變流器將具有12個(gè)功率開(kāi)關(guān)(每電橋支路4個(gè))。這些功率開(kāi)關(guān)的功率半導(dǎo)體模塊可以——根據(jù)圖8中的圖示——在第一方向上、即在主電流方向上并排布置。但是通過(guò)如下方式就已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)橫向電流的顯著減小將電橋支路的4個(gè)功率開(kāi)關(guān)、即直接或間接地連接到共同的相位輸出端上的4個(gè)功率開(kāi)關(guān)在第一方向上并排布置。對(duì)于各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊彼此之間的最大偏差或各個(gè)半導(dǎo)體芯片的最大偏差，結(jié)合圖8所做出的詳述同樣適用。圖9示出兩個(gè)形成電橋支路的功率半導(dǎo)體模塊以及相關(guān)連接片的縱向橫截面。所示出的是第一電橋支路Bl的功率半導(dǎo)體模塊以圖8所示的截平面E — E表示的橫截面。在該截面圖中尤其是可以良好地認(rèn)出電橋支路Bl的連接片Bll和B12。如圖10中示例性地根據(jù)連接片B12示出的那樣，圖8中所示的連接片Bll、B21、 B31、B12、B22和B32可以被構(gòu)造成有角度的金屬片，這些金屬片被固定在載體100的端部處。連接片可以在其整個(gè)長(zhǎng)度上(以虛線示出)被固定在載體100處，或者如所示的那樣具有多個(gè)用于固定在載體處的連接腿。在相對(duì)的端部處，連接片可以具有多個(gè)、例如至少3個(gè)連接位置B120，這些連接位置用于將連接片B12連接到帶狀導(dǎo)體或條狀導(dǎo)體上。這些連接位置120例如可以被構(gòu)造成壓接接觸部，所述壓接接觸部可以為了形成壓接連接(“ft~ess -Fit (壓合)”連接)而被壓入到條狀導(dǎo)體6的相應(yīng)開(kāi)口中，這在圖9中示例性地示出。連接位置分布在連接片的整個(gè)寬度上，以便通過(guò)整個(gè)寬度以盡可能小的接觸電阻將連接片連接到條狀導(dǎo)體6上并且由此阻止或者至少減小連接片B12中的橫向電流?？商娲兀部梢詫⑼獠窟B接位置120構(gòu)造成螺旋接線端子(必要時(shí)一個(gè)接線端子并排地具有多個(gè)螺絲)、焊接接觸部、壓力接觸部或者彈簧接觸部。此外在根據(jù)圖9的截面圖中示出殼體5以及條狀線路6(‘、tripline(條狀線)”)， 該條狀線路6具有兩個(gè)被電介質(zhì)60彼此絕緣的條狀導(dǎo)體61和62，所述條狀導(dǎo)體用于將半橋支路Bi、B2和B3連接到中間電路電壓V12上。條狀導(dǎo)體61和62被構(gòu)造成扁平金屬片或者薄膜，并且至少分段地以盡可能小的距離彼此平行地并且與電路載體100平行地走向。參照根據(jù)圖8的坐標(biāo)系，條狀線路61、62在ζ方向上布置在功率半導(dǎo)體模塊之上。電流在第一方向或χ方向上、即在主電流方向上流經(jīng)這些條狀線路61、62。電流從功率半導(dǎo)體模塊在ζ方向上通過(guò)連接片流到條狀線路61、62中。在根據(jù)圖8的變流器的情況下，功率半導(dǎo)體模塊布置在共同的載體100上。在使用之前闡述的將功率開(kāi)關(guān)在第一方向上并排布置的原理的情況下，也可以通過(guò)如下方式模塊化地構(gòu)造該變流器分別將形成變流器的功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的開(kāi)關(guān)元件分配到多個(gè)—— 至少兩個(gè)——載體上。參照根據(jù)圖8的圖示，通過(guò)將載體在第二方向上劃分成多個(gè)載體來(lái)獲得這樣的模塊化構(gòu)造。在圖8中用UM來(lái)表示通過(guò)這樣的劃分所獲得的變流器模塊。在此， 每個(gè)變流器模塊都包括為了變流器的功能所需的全部功率開(kāi)關(guān)，其中每個(gè)功率開(kāi)關(guān)包括至少一個(gè)開(kāi)關(guān)芯片。為了實(shí)現(xiàn)變流器，將多個(gè)——至少兩個(gè)——變流器模塊UM在使用匯流條 (未示出)的情況下并聯(lián)。在此，各個(gè)變流器模塊UM在與第一方向垂直的方向上并排布置。圖11中示出安裝在冷卻體200上的變流器的縱向截面，其中上面和下面的半橋支路B1T、B1B、B2T、B2B、B3T和B!3B分別被布置在單獨(dú)的電路載體100上和單獨(dú)的殼體5中。 半橋支路BIT、BIB、B2T、B2B、B3T彼此之間的電互連及其到中間電路電壓源V12上的連接借助于條狀線路6來(lái)進(jìn)行，該條狀線路6包括條狀導(dǎo)體61、62、63、64和65，這些條狀導(dǎo)體借助于電介質(zhì)60被彼此電絕緣。條狀導(dǎo)體61和62用于連接到中間電路電壓源V12上(例如參見(jiàn)圖4)，條狀導(dǎo)體63、64、65用于將負(fù)載M (例如參見(jiàn)圖1)連接到相位輸出端Phl、Ph2 和Ph3上(例如參見(jiàn)圖4)以及用于將上半橋支路B1T、B2T、B3T與同一半橋B1、B2及B3的相關(guān)下半橋支路BIB、B2B及MB連接。此外，還設(shè)置有中間電路電容器Cl、C2和C3，如在圖4中示出的那樣。圖12示出同樣安裝在冷卻體200上的另一變流器的縱向截面。在該裝置中，半橋 B1、B2和B3中的每一個(gè)都布置在單獨(dú)的電路載體100上，其中每個(gè)電路載體100都具有多個(gè)金屬化層151、152、153，在所述金屬化層之間布置有用于使金屬化層151、152、153電絕緣的電介質(zhì)層161、162。金屬化層151、152、153可以在需要時(shí)被結(jié)構(gòu)化成印制導(dǎo)線和/或?qū)w面，使得電路載體100可以承擔(dān)多層印刷電路板的功能。為了制造導(dǎo)電的連接，可以在布置在不同金屬化層151、152、153中的印制導(dǎo)線和/或?qū)w面之間設(shè)置電介質(zhì)層161、162 中的通孔接觸部170?？蛇x地，可以將電路載體100的最下面的金屬化層152相對(duì)于該電路載體100的其他金屬化層151、152完全電絕緣。電介質(zhì)層例如可以由諸如氧化鋁、氮化鋁、 氮化硅或者氧化鈹?shù)奶沾蓸?gòu)成。也可以使用由塑料構(gòu)成的絕緣材料或者甚至將印刷電路板用作襯底。到中間電路電壓源上的連接同樣如在根據(jù)圖11的裝置中那樣借助于條狀線路6 的條狀導(dǎo)體61、62來(lái)進(jìn)行。但是與在圖11所示裝置中的情況不同的是，在電橋支路B1、B2 和B3中的每一個(gè)內(nèi)借助于上面布置有有關(guān)電橋支路B1、B2、B3的電路載體100的金屬化層 151、152、153來(lái)進(jìn)行上半橋支路之間的連接。此外在這樣的裝置中，中間電路電容器C位于條狀線路6上，所述中間電路電容器C與條狀導(dǎo)體61和62電連接。在條狀線路6上同樣布置有可選的用于激勵(lì)可控功率開(kāi)關(guān)的激勵(lì)電路300。圖13A和13B以俯視圖及截面圖示出三相變流器。該變流器針對(duì)每個(gè)電橋支路Bi、 B2、B3包括自己的模塊裝置，其中每個(gè)模塊裝置都具有單獨(dú)的金屬接合板100，在所述接合板上布置有相應(yīng)的電橋支路B1、B2、B3。此外，每個(gè)模塊都具有自己的殼體5，但是所述殼體 5在圖13B中未示出。在根據(jù)圖14A (俯視圖)和14B (截面圖)的三相變流器中，所有電橋支路B1、B2和 B3都被布置在共同的電路載體100上，所述電路載體100在原則上可以具有如根據(jù)圖12所闡述的電路載體100那樣的構(gòu)造。在此，也可以借助于電路載體100將電橋支路B1、B2、B3 彼此互連。在根據(jù)圖13A、i;3B和14A、14B的裝置中，到中間電路電壓源的連接同樣可以如根據(jù)圖9至11所闡述的那樣借助于條狀線路進(jìn)行。在圖15A (俯視圖)和15B (截面圖)中示出變流器的另一可能的構(gòu)造技術(shù)。電橋支路Bi、B2和B3在共同的電路載體100上的布置按照根據(jù)圖14A和14B所闡述的原理進(jìn)行。但是替代于接合線3使用薄膜技術(shù)，以便在電路載體100和在位于其上的可控半導(dǎo)體芯片1 (包括被顯示為被覆蓋的二極管芯片2)的上側(cè)實(shí)現(xiàn)所需的電連接。為此，在原則上任意多的位置處將介電層80和導(dǎo)體層90層壓到該上側(cè)上。這例如可以通過(guò)使用公知的照相技術(shù)和/或掩膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行。在使用照相技術(shù)的情況下，介電層80或?qū)w層90例如可以被首先封閉地施加到上側(cè)，并且然后通過(guò)照相技術(shù)被結(jié)構(gòu)化，使得接下來(lái)所施加的導(dǎo)體層或介電層嵌入到位于其下的層的結(jié)構(gòu)中。而在掩膜技術(shù)的情況下，介電層80或?qū)w層90 不作為封閉層被施加，而是僅僅被施加到所使用的掩膜的開(kāi)放區(qū)域中。通過(guò)多重地使用這些技術(shù)、即彼此結(jié)合使用，可以制造準(zhǔn)導(dǎo)體“板”，但是該準(zhǔn)導(dǎo)體板通常不是平坦的，而是遵循尤其是半導(dǎo)體芯片1、2的走向。在根據(jù)圖15A的俯視圖中，以虛線表明介電層80和導(dǎo)體層90的片段，以便圖解所描述的薄膜技術(shù)的原理。在圖16A (俯視圖)和16B (截面圖)中所示的變流器中，使用所有電橋支路B1、B2 和B3共同的電路載體100，該電路載體100包括兩個(gè)被陶瓷電介質(zhì)層161彼此絕緣的導(dǎo)體層151和152，其中上導(dǎo)體層151被結(jié)構(gòu)化成印制導(dǎo)線和導(dǎo)體面。電橋支路B1、B2和B3在裝置上側(cè)的互連借助于薄膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行，如根據(jù)圖15A和15B描述的那樣，但是在此使用兩個(gè)結(jié)構(gòu)化的導(dǎo)體層90和91，其中上導(dǎo)體層91在圖16A中被除去，以便能夠示出位于其下的區(qū)域。前面所闡述的連接和接線技術(shù)——即接合線3、印制導(dǎo)線連接110、通孔接觸部 170、多層電路載體100、條狀導(dǎo)體6和薄膜技術(shù)，可以彼此以任意組合使用。原則上可以根據(jù)所闡述的擴(kuò)展方案的原理實(shí)現(xiàn)任意類型的變流器或者其他電單元。圖17A示出變流器的原理性構(gòu)造，其中上電橋支路和下電橋支路B1T、B2T、B3T及 BIB、B2B、B3B中的每一個(gè)的可控半導(dǎo)體芯片1分別成排布置并且走向?yàn)橄嚓P(guān)的第二直線 g21、g22、g23、g24、g25、g26，所述直線的方向分別垂直于相關(guān)電橋支路的主電流方向II、 12及13。如圖17A中所示，這些主電流方向11、12及13優(yōu)選為相同的，使得可以定義變流器的共同的主電流方向I。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，電橋支路B1T、B2T、B3T、B1B、B2B、B;3B的順序可以任意選擇。因此例如在根據(jù)圖17B的構(gòu)造的情況下(該構(gòu)造此外對(duì)應(yīng)于圖17A的構(gòu)造)，電橋支路 BlB和B3T被交換，其中當(dāng)然必須以合適的方式調(diào)整變流器的互連。此外在圖17A和17B中還示出，中間電路電容器C同樣可以成排地并且沿著第三直線g31、g32、g33、g34、g35、g36、g37布置，所述第三直線平行于第二直線g21、g22、g23、 g24、g25、g26、g27 走向。圖18示意性地示出根據(jù)圖17A的變流器的俯視圖，該變流器具有條狀線路6的多個(gè)至少分段地被平行引導(dǎo)的條狀導(dǎo)體61、62、63、64、65。在迄今為止所闡述的實(shí)施例中，分別包括功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的功率半導(dǎo)體模塊被布置在平面中，也就是說(shuō)，電路載體100及200被構(gòu)造成平面載體。如果例如給根據(jù)圖8的電路載體100分配笛卡爾坐標(biāo)系，其中χ方向?qū)?yīng)于之前所闡述的第一方向并且y方向?qū)?yīng)于之前所闡述的第二方向并且ζ方向?qū)?yīng)于垂直于符號(hào)平面的方向，則功率半導(dǎo)體模塊或半導(dǎo)體芯片處于共同的平面中。在這種情況下，帶狀導(dǎo)體或條狀導(dǎo)體(例如參見(jiàn)圖9)同樣被構(gòu)造成平面導(dǎo)體。在圖19中示例性示出的另一實(shí)施例中規(guī)定電路載體100被構(gòu)造為U形，具有處于χ — y平面中的底部以及兩個(gè)處于χ — ζ平面中的側(cè)壁。在此，每個(gè)電橋支路的功率半導(dǎo)體模塊都被布置在U形電路載體100的底部和側(cè)壁處。模塊內(nèi)的功率開(kāi)關(guān)Zl - Z6的開(kāi)關(guān)芯片1在y方向上彼此相鄰地布置。因此，開(kāi)關(guān)芯片在模塊內(nèi)的布置以如下方向進(jìn)行該方向垂直于在其上彼此相鄰地布置有功率半導(dǎo)體模塊的空間曲線走向。在根據(jù)圖8的示例中處于平面中并且在那里由直線g0形成的該空間曲線在根據(jù)圖19的示例中——對(duì)應(yīng)于 U形載體——成角度地走向。該空間曲線在χ — ζ平面中走向。功率半導(dǎo)體模塊在y方向上的相互偏差——如前面所闡述的那樣——最大為功率半導(dǎo)體模塊在該y方向上的尺寸的 20%。前面所闡述的用于實(shí)現(xiàn)和相互布置電橋支路的方案不限于迄今為止所闡述的變流器，而是也可以應(yīng)用于其他功率半導(dǎo)體裝置中的電橋支路，例如應(yīng)用于矩陣變流器中的電橋支路。圖20示例性地示出這樣的矩陣變流器。該矩陣變流器具有三個(gè)在上面可以分別施加輸入電勢(shì)的輸入端R、S、T、并且具有三個(gè)用于提供輸出電勢(shì)的輸出端U、V、W。在每個(gè)輸入端與每個(gè)輸出端之間存在有源的電路節(jié)點(diǎn)。這些電路節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)都能夠根據(jù)控制信號(hào)(未示出)的度量可選地建立從輸入端到輸出端的單向連接或者從輸出端到輸入端的單向連接或者將輸入端和輸出端去耦合。連接到輸出端上的電路節(jié)點(diǎn)——例如連接到輸出端U上的電路節(jié)點(diǎn)RU、SU、TU——分別形成電橋支路。圖21根據(jù)處于第一輸入端R與第一輸出端U之間的有源電路節(jié)點(diǎn)RU圖示了這樣的有源電路節(jié)點(diǎn)的第一實(shí)施例。相應(yīng)地可以實(shí)現(xiàn)其他的有源電路節(jié)點(diǎn)。電路節(jié)點(diǎn)包括兩個(gè)被實(shí)現(xiàn)為IGBT的功率開(kāi)關(guān)Z21、Z22以及用于相反電流方向D21、D22的與每個(gè)功率開(kāi)關(guān) Z21、Z22并聯(lián)的元件。功率開(kāi)關(guān)Z21、Z22以反串聯(lián)方式串聯(lián)，也就是說(shuō)被串聯(lián)為使得在所示示例中為漏極接線端子或集電極接線端子的相同的負(fù)載線路接線端子被彼此連接。但是功率開(kāi)關(guān)Z11、Z22也可以被互連為使得其發(fā)射極接線端子或源極接線端子彼此連接。相應(yīng)地，反向?qū)ㄔ﨑21、D22以反串聯(lián)方式被串聯(lián)。如果在矩陣變流器的運(yùn)行期間，有源電路節(jié)點(diǎn)RU的功率開(kāi)關(guān)在一時(shí)刻被激勵(lì)為導(dǎo)通，則在這種情況下，電流流經(jīng)被激勵(lì)為導(dǎo)通的功率開(kāi)關(guān)和另一功率開(kāi)關(guān)的反向?qū)ㄔ?。參照?qǐng)D22，可以可替代地設(shè)置兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)Z21、Z22——例如反向截止的IGBT， 所述功率開(kāi)關(guān)被反并聯(lián)，即被連接為使得一個(gè)功率開(kāi)關(guān)的漏極接線端子及集電極接線端子分別連接到另一功率開(kāi)關(guān)的源極接線端子及發(fā)射極接線端子。這樣的裝置在功率開(kāi)關(guān)分別能夠使具有不同符號(hào)的電壓、即兩個(gè)方向上的電壓截止時(shí)是可能的。有源電路節(jié)點(diǎn)的功率開(kāi)關(guān)Z21、Z22可以布置在功率半導(dǎo)體模塊中。功率開(kāi)關(guān)Z21、 Z22中的每一個(gè)都包括多個(gè)分別集成在開(kāi)關(guān)芯片中的開(kāi)關(guān)元件。在此，功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)芯片——對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖8的開(kāi)關(guān)芯片1——在第二方向上彼此相鄰地布置，而電橋支路的功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上彼此相鄰地布置或者處于與第二方向垂直走向的空間曲線上。 有源電路節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)Z21、Z22的開(kāi)關(guān)元件可以例如像根據(jù)圖8的功率開(kāi)關(guān)BIT、 BlB的開(kāi)關(guān)芯片1那樣在第一方向上彼此相鄰地布置在功率半導(dǎo)體模塊內(nèi)。有源電路節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)Z21、Z22的開(kāi)關(guān)元件也可以在第二方向上彼此相鄰地布置或者在第二方向上交替地并排布置。對(duì)于功率半導(dǎo)體模塊或開(kāi)關(guān)芯片在與第二方向垂直走向的空間曲線上的布置，之前進(jìn)行的詳述相應(yīng)地適用。在另一實(shí)施例中規(guī)定矩陣變流器的各個(gè)電橋支路的功率半導(dǎo)體模塊——對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖8的半橋支路的功率半導(dǎo)體模塊——也在第一方向上布置或者布置在與第二方向垂直走向的空間曲線上，使得在這種情況下在第一方向上并排布置9個(gè)功率半導(dǎo)體模塊。
權(quán)利要求
1.功率半導(dǎo)體組件，所述功率半導(dǎo)體組件具有至少兩個(gè)電橋支路(Bi，B2, B3)，所述電橋支路分別具有至少兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)(BIT — B3T，BlB - B!3b)，所述功率開(kāi)關(guān)直接或間接地連接到相位輸出端(Phl，Ph2, Ph3)上，其中功率開(kāi)關(guān)(BIT - B3T,B1B 一 B3b)中的每一個(gè)都具有至少兩個(gè)并聯(lián)的分別被集成在半導(dǎo)體芯片(1)中的開(kāi)關(guān)元件，其中功率開(kāi)關(guān)(BIT - B3T, BlB 一 B3b)中的每一個(gè)都布置在功率半導(dǎo)體模塊中，并且各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上彼此相鄰地布置，其中功率開(kāi)關(guān)的半導(dǎo)體芯片(1)在垂直于第一方向走向的第二方向上彼此相鄰地布置在相關(guān)的功率半導(dǎo)體模塊中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體組件，其中兩個(gè)相鄰的功率半導(dǎo)體模塊在第二方向上的相互偏差小于功率半導(dǎo)體模塊在第二方向上的尺寸的20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體組件，其中兩個(gè)相鄰的功率半導(dǎo)體模塊的半導(dǎo)體芯片在第二方向上的相互偏差小于功率半導(dǎo)體模塊在第二方向上的尺寸。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的功率半導(dǎo)體組件，其中第一方向由直線來(lái)預(yù)先給定。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的功率半導(dǎo)體組件，其中第一方向由處于與第二方向垂直走向的平面中的空間曲線來(lái)預(yù)先給定。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的功率半導(dǎo)體組件，其中功率半導(dǎo)體模塊中的每一個(gè)都具有扁平的載體(110 )，在所述載體(110 )上布置有所述半導(dǎo)體芯片。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的功率半導(dǎo)體組件，所述功率半導(dǎo)體組件此外具有至少一個(gè)扁平導(dǎo)體，所述扁平導(dǎo)體在垂直于第一和第二方向走向的第三方向上被布置為與功率半導(dǎo)體模塊相間隔，并且所述扁平導(dǎo)體以導(dǎo)電方式連接到至少一個(gè)功率半導(dǎo)體模塊的功率開(kāi)關(guān)上。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的功率半導(dǎo)體組件，所述功率半導(dǎo)體組件具有三個(gè)電橋支路，這些電橋支路分別具有至少兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)。
9.功率半導(dǎo)體組件，所述功率半導(dǎo)體組件具有至少一個(gè)電橋支路，所述電橋支路分別具有至少三個(gè)功率開(kāi)關(guān)，所述功率開(kāi)關(guān)直接或間接地連接到相位輸出端上，其中功率開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)都具有至少兩個(gè)并聯(lián)的分別被集成在半導(dǎo)體芯片中的開(kāi)關(guān)元件，其中功率開(kāi)關(guān)中的每一個(gè)都布置在功率半導(dǎo)體模塊中，并且各個(gè)功率半導(dǎo)體模塊在第一方向上彼此相鄰布置，其中功率開(kāi)關(guān)的半導(dǎo)體芯片在垂直于第一方向走向的第二方向上彼此相鄰地布置在相關(guān)的功率半導(dǎo)體模塊中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率半導(dǎo)體組件，其中兩個(gè)相鄰的功率半導(dǎo)體模塊在第二方向上的相互偏差小于功率半導(dǎo)體模塊在第二方向上的尺寸的20%。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率半導(dǎo)體組件，其中兩個(gè)相鄰的功率半導(dǎo)體模塊的半導(dǎo)體芯片在第二方向上的相互偏差小于功率半導(dǎo)體模塊在第二方向上的尺寸。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或11之一所述的功率半導(dǎo)體組件，其中第一方向由直線來(lái)預(yù)先給定。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的功率半導(dǎo)體組件，其中第一方向由處于與第二方向垂直走向的平面中的空間曲線來(lái)預(yù)先給定。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13之一所述的功率半導(dǎo)體組件，其中功率半導(dǎo)體模塊中的每一個(gè)都具有扁平的載體，在所述載體上布置有所述半導(dǎo)體芯片。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14之一所述的功率半導(dǎo)體組件，所述功率半導(dǎo)體組件此外具有至少一個(gè)扁平導(dǎo)體，所述扁平導(dǎo)體在垂直于第一和第二方向的第三方向上被布置為與功率半導(dǎo)體模塊相間隔，并且所述變平導(dǎo)體以導(dǎo)電方式連接到至少一個(gè)功率半導(dǎo)體模塊的功率開(kāi)關(guān)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低電感功率半導(dǎo)體組件。在此，所使用的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在主電流方向上被相繼布置。
文檔編號(hào)H02M1/32GK102195458SQ20111005205
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者多梅斯 D., 巴耶雷爾 R. 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司