DE102011087106B4

DE102011087106B4 - High frequency Class D MOSFET amplifier module

Info

Publication number: DE102011087106B4
Application number: DE102011087106.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kirchmeier; Michael Glück; Paul Mourick
Original assignee: Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
Current assignee: Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2031-11-26
Also published as: DE102011087106A1; WO2013075706A3; WO2013075706A2

Abstract

Hochfrequenz Klasse-D-MOSFET Verstärkermodul (10), das zum Betrieb an Versorgungsspannungen ≥ 100 V und bei Ausgangsleistungen ≥ 500 W und Frequenzen ≥ 3 MHz geeignet ist, mit einer aus zwei in Serie geschalteten als MOSFET ausgebildeten Schaltelementen (11, 12) gebildeten Halbbrücke, wobei ein Treiberversorgungsspannungsanschluss (43) im Bereich eines Ausgangsanschlusses (24a, 24b) der Halbbrücke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbbrücke zwei Ausgangsanschlüsse (24a, 24b) aufweist und der Treiberversorgungsspannungsanschluss (43) zwischen den zwei Ausgangsanschlüssen (24a, 24b) angeordnet ist.High-frequency Class D MOSFET amplifier module (10) suitable for operation at supply voltages ≥ 100 V and at output powers ≥ 500 W and frequencies ≥ 3 MHz, comprising a switching element (11, 12) made up of two series-connected MOSFETs Half bridge, wherein a driver supply voltage terminal (43) is arranged in the region of an output terminal (24a, 24b) of the half bridge, characterized in that the half bridge has two output terminals (24a, 24b) and the driver supply voltage terminal (43) between the two output terminals (24a, 24b ) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Klasse-D-MOSFET-Verstärkermodul, das zum Betrieb an Versorgungsspannungen ≥ 100 V und bei Ausgangsleistungen ≥ 500 W und Frequenzen ≥ 3 MHz geeignet ist, mit einer aus zwei in Serie geschalteten, als MOSFET ausgebildeten, Schaltelementen gebildeten Halbbrücke gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a high-frequency class D MOSFET amplifier module, which is suitable for operation at supply voltages ≥ 100 V and at output powers ≥ 500 W and frequencies ≥ 3 MHz, with a two series connected, designed as a MOSFET switching elements formed Half bridge according to the preamble of claim 1.

Unter Hochfrequenz im Sinne der Erfindung werden Frequenzen ≥ 3 MHz verstanden. Bei Hochfrequenz spielen Leiterbahnlängen und Beschaffenheit eine wesentliche Rolle. Es kann nicht mehr vereinfachend davon ausgegangen werden, dass ein Signal an Punkt 1 anliegt und zur gleichen Zeit auch an Punkt 2, der wenige Zentimeter entfernt ist, anliegt und mit einer Leiterbahn verbunden ist. Vielmehr liegt das Signal erst wenige Nanosekunden später an und hat seinen Wert unter Umständen auch schon geändert. Für solche Frequenzen ≥ 3 MHz sind daher eigene Technologien notwendig. Für kleinere Frequenzen bekannte Technologien lassen sich nicht auf den Frequenzbereich, in dem sich die vorliegende Erfindung bewegt, übertragen.Radio frequency in the sense of the invention means frequencies ≥ 3 MHz. At high frequency, trace lengths and texture play an essential role. It can no longer be assumed that a signal is present at point 1 and at the same time also at point 2, which is a few centimeters away, and is connected to a conductor track. Rather, the signal is only a few nanoseconds later and may have changed its value under some circumstances. Therefore, own technologies are necessary for such frequencies ≥ 3 MHz. Technologies known for lower frequencies are not transferable to the frequency range in which the present invention moves.

Für die Anregung von Plasmaprozessen mittels Hochfrequenz (z. B. zum RF-Sputtern, Ätzen oder zur Anregung von Gaslasern) eignen sich neben linearen Verstärkern (Klasse A- und B-Verstärker, die den Nachteil einer hohen Verlustleistung haben) vor allem HF-Generatoren mit einem oder mehreren schaltenden Elementen, die sogenannten Klasse D oder Klasse E-Verstärker. Der Klasse E-Verstärker hat den Nachteil, dass die Spannungen an den als Transistoren ausgebildeten schaltenden Elementen auf über das 3-fache der DC-Versorgungsspannungen ansteigen, während der aus einer Brücke gebildete Klasse D-Verstärker die Spannungen an den Transistoren auf die Versorgungsspannung begrenzt.For excitation of plasma processes by means of high frequency (eg for RF sputtering, etching or for excitation of gas lasers), in addition to linear amplifiers (Class A and B amplifiers, which have the disadvantage of high power dissipation), it is above all possible to use Generators with one or more switching elements, the so-called class D or class E amplifiers. The class E amplifier has the disadvantage that the voltages on the switching elements formed as transistors increase to more than 3 times the DC supply voltages, while the class D amplifier formed from a bridge limits the voltages at the transistors to the supply voltage ,

Für den Klasse D-Verstärker werden häufig zwei in Serie geschaltete schaltende Elemente, z. B. MOSFETs, verwendet. Diese Verstärkeranordnung wird häufig als Halbbrücke bezeichnet. Die übliche Schaltung sieht wie folgt aus: Der an der positiven DC-Versorgungsspannung liegende obere Transistor oder Schalter (High-Side-Switch, HSS) ist mit seinem Drainanschluss an die positive DC-Versorgungsspannung (+V) angeschlossen und mit seinem Sourceanschluss an den Drainanschluss des unteren Transistors oder Schalters (Low-Side-Switch, LSS) angeschlossen. Der Sourceanschluss des unteren Transistors ist an die negative DC-Versorgungsspannung (–V) angeschlossen. Das Ausgangssignal der Halbbrücke wird zwischen den beiden schaltenden Elementen abgegriffen (Source vom oberen und Drain vom unteren MOSFET). Angesteuert werden beide Transistoren jeweils über ihren Gateanschluss (Steueranschluss). An den jeweiligen Gateanschluss kann ein Treiber angeschlossen sein, der ebenfalls mit einer Versorgungsspannung versorgt werden muss. Es gibt einen oberen Treiber für den High-Side-Switch, (HSS) und einen unteren Treiber für den Low-Side-Switch, (LSS). Ein Modul, das eine Halbbrücke mit Treibern vereint, ist im Stand der Technik üblicherweise räumlich in zwei Teile geteilt. Ein erster Teil, in dem vergleichsweise geringe Ströme fließen, weist die Treiber und Ansteueranschlüsse auf, ein zweiter Teil, in dem vergleichsweise hohe Ströme fließen, weist die Leistungstransistoren (MOSFETs) und die Ausgangsanschlüsse auf. Die Treiber der MOSFETs benötigen ebenfalls nur geringe Ströme und geringe Versorgungsspannungen. Es war im Stand der Technik deswegen üblich, sie über die Niederspannungs- bzw. Ansteuerseite eines Verstärkermoduls zuzuführen, also auf der Seite der Treiber und Ansteuersignale. Die Versorgungsspannung, die dem oberen Treibern zugeführt wird, ist aber im Modul mit dem Potential des Ausgangssignals der Halbbrücke verbunden und die Versorgungsspannung, die dem unteren Treibern zugeführt wird, ist mit der negativen DC-Versorgungsspannung (–V) verbunden. Auf diese Weise werden Störungen von der Ausgangsseite auf die Treiberseite übertragen, die dann mit zusätzlichen Filtern bedampft werden müssen.For class D amplifiers are often two series switching elements, z. As MOSFETs used. This amplifier arrangement is often referred to as a half-bridge. The usual circuit looks as follows: The lying at the positive DC supply voltage upper transistor or switch (high-side switch, HSS) is connected with its drain connection to the positive DC supply voltage (+ V) and with its source to the Drain of the lower transistor or switch (LSO) connected. The source of the lower transistor is connected to the negative DC supply voltage (-V). The output of the half-bridge is tapped between the two switching elements (source from the top and drain from the bottom MOSFET). Both transistors are controlled via their gate connection (control connection). At the respective gate connection a driver can be connected, which must be supplied likewise with a supply voltage. There is an upper driver for the high-side switch (HSS) and a lower driver for the low-side switch (LSS). A module that combines a half-bridge with drivers is usually spatially divided into two parts in the prior art. A first part, in which comparatively small currents flow, has the driver and drive terminals, a second part, in which comparatively high currents flow, has the power transistors (MOSFETs) and the output terminals. The drivers of the MOSFETs also require only low currents and low supply voltages. It was therefore common in the prior art to supply them via the low-voltage or drive side of an amplifier module, ie on the side of the driver and drive signals. However, the supply voltage supplied to the upper driver is connected in the module to the potential of the output signal of the half-bridge, and the supply voltage supplied to the lower drivers is connected to the negative DC supply voltage (-V). In this way disturbances are transmitted from the output side to the driver side, which then have to be steamed with additional filters.

Aus der EP 1 968 188 A1 ist eine Verstärkeranordnung bekannt, die zum Betrieb an Versorgungsspannungen ≥ 100 V und bei Ausgangsleitungen ≥ 1 kW geeignet ist. Die Verstärkeranordnung weist eine aus zwei in Serie geschalteten schaltenden Elementen gebildete Halbbrücke mit zwei Versorgungsspannungsanschlüssen und einen zwischen den schaltenden Elementen liegenden Ausgangsanschluss auf.From the EP 1 968 188 A1 An amplifier arrangement is known which is suitable for operation at supply voltages ≥ 100 V and at output lines ≥ 1 kW. The amplifier arrangement has a half bridge formed by two series-connected switching elements with two supply voltage terminals and an output terminal located between the switching elements.

Aus der DE 87 09 180 U1 ist ein digitaler Audioverstärker mit Übersteuerungsschutzschaltung bekannt. Ein NF-Signal mit begrenzter Bandbreite wird am Eingang eines Komparators mit einer hochfrequenten, linearen, symmetrischen, frequenz- und amplitudenstabilen dreieckförmigen Spannung verglichen, die am Ausgang des Komparators eine impulsbreitenmodulierte, rechteckförmige Spannung zur Folge hat.From the DE 87 09 180 U1 For example, a digital audio amplifier with overdrive protection circuitry is known. A low bandwidth NF signal is compared at the input of a comparator to a high frequency, linear, balanced, frequency and amplitude stable triangular voltage which results in a pulse width modulated rectangular voltage at the output of the comparator.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verstärkermodul bereit zu stellen, welches bessere Eigenschaften aufweist.The object of the present invention is to provide an amplifier module which has better properties.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Hochfrequenz-Klasse-D-MOSFET-Verstärkermodul, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Treiberversorgungsanschluss und Ausgangsanschluss können auf einer gleichen Anschlussseite des Verstärkermoduls angeordnet sein.This object is achieved by a high-frequency class D MOSFET amplifier module, with the features of claim 1. The driver supply terminal and output terminal can be arranged on a same terminal side of the amplifier module.

Erfindungsgemäß ist somit zumindest ein Treiberversorgungsspannungsanschluss zumindest eines Treibers eines MOSFETs der Halbbrücke im Bereich des Ausgangsanschlusses der Halbbrücke angeordnet. Dies führt zu einer verbesserten Zuführung der Ansteuerleistung und zu einer Vereinfachung der Ansteuerung der MOSFETs. Die Zuführung der Ansteuerleistung erfolgt somit von der Hochspannungs- bzw. Hochfrequenzseite her, anstatt von der Niederspannungs- bzw. Ansteuerseite her. Es können dadurch kürzere Leitungen verwendet werden, so dass insgesamt die Schaltung bzw. das Verstärkermodul weniger störanfällig ist. Vorzugsweise ist zumindest der Treiberversorgungsspannungsanschluss des Treibers des oberen MOSFETs der Halbbrücke im Bereich des Ausgangsanschlusses der Halbbrücke angeordnet. Das Prinzip, den Treiberversorgungsspannungsanschluss auf der Hochspannungsseite des Moduls vorzusehen, kann alternativ oder zusätzlich für die Versorgungsleitung des Treibers des unteren MOSFETs vorgesehen sein. According to the invention, at least one driver supply voltage terminal of at least one driver of a MOSFET of the half-bridge is thus arranged in the region of the output terminal of the half-bridge. This leads to an improved supply of the drive power and to a simplification of the driving of the MOSFETs. The supply of the driving power thus takes place from the high-voltage or high-frequency side, rather than from the low-voltage or drive side. It can thereby be used shorter lines, so that the circuit or the amplifier module is less susceptible to interference overall. Preferably, at least the driver supply voltage terminal of the driver of the upper MOSFET of the half-bridge is arranged in the region of the output terminal of the half-bridge. The principle of providing the driver supply voltage terminal on the high voltage side of the module may alternatively or additionally be provided for the supply line of the driver of the lower MOSFET.

Das Modul kann zumindest einen parallel zu der Serienschaltung der Schaltelemente geschalteten Bypasskondensator aufweisen, wobei mehrere Bauelementebenen vorgesehen sind und die Schaltelemente auf einer ersten Bauelementebene angeordnet sind und die Anschlüsse für den oder die Bypasskondensator(en) auf einer zweiten Bauelementebene innerhalb des Moduls vorgesehen sind. Dadurch kann eine besonders kompakte Anordnung der Bauteile erfolgen, wodurch die Längen von Verbindungsleitungen reduziert werden können. Auch dadurch kann die Störanfälligkeit reduziert werden.The module may have at least one bypass capacitor connected in parallel with the series connection of the switching elements, wherein a plurality of component planes are provided and the switching elements are arranged on a first component level and the connections for the bypass capacitor or capacitors are provided on a second component level within the module. This allows a particularly compact arrangement of the components, whereby the lengths of connecting lines can be reduced. Also, the susceptibility can be reduced.

Den Strompfad von der positiven Versorgungsspannung über die beiden MOSFETs zur negativen Versorgungsspannung nennt man Laststrompfad. Zusätzlich zum Laststrompfad existiert aber auch noch der sogenannte Parasitärstrompfad. Dieser besteht im Wesentlichen aus dem oder den Bypasskondensator(en) zwischen der positiven Versorgungsspannung und der negativen Versorgungsspannung. Er dient der Vermeidung von Spannungseinbrüchen in der Versorgungsspannung bei den beim Schalten auftretenden Stromimpulsen in den schaltenden Transistoren. Außerdem verhindert er die Zerstörung der Transistoren aufgrund von Spannungsspitzen.The current path from the positive supply voltage via the two MOSFETs to the negative supply voltage is called the load current path. In addition to the load current path, there is also the so-called parasitic current path. This essentially consists of the bypass capacitor (s) between the positive supply voltage and the negative supply voltage. It serves to avoid voltage drops in the supply voltage at the current pulses occurring in the switching transistors in the switching. It also prevents the destruction of the transistors due to voltage spikes.

Der oder die Bypasskondensator(en) sollten möglichst nieder induktiv am Drain des oberen MOSFETs und am Source des unteren MOSFETs angeschlossen werden. Im Stand der Technik werden hierzu zwei zusätzlich Anschlüsse aus dem Gehäuse des Moduls herausgeführt. Nachteilig dabei sind die unvermeidbaren Induktivitäten in diesen Anschlüssen und die Fertigung durch Handarbeit. In dem erfindungsgemäßen Modul kann daher eine weitere Bauelementebene zwischen den beiden MOSFETs vorgesehen werden, wobei die HF-Bypasskondensatoren auf möglichst kurzem Weg mit dem Drain des oberen MOSFETs und dem Source des unteren MOSFETs verbunden werden. Die parasitäre Induktivität in diesem Kreis ist dadurch vernachlässigbar.The bypass capacitor or capacitors should be connected as low inductively as possible to the drain of the upper MOSFET and to the source of the lower MOSFET. In the prior art, two additional connections are led out of the housing of the module for this purpose. The disadvantage here are the unavoidable inductances in these connections and the production by hand. In the module according to the invention, therefore, a further device level can be provided between the two MOSFETs, wherein the RF bypass capacitors are connected as short as possible to the drain of the upper MOSFET and the source of the lower MOSFET. The parasitic inductance in this circuit is therefore negligible.

Eine die Schaltelemente verbindende Leitung kann auf der ersten Bauelementebene verlaufen. Somit kann die Verbindung zwischen der Source des oberen MOSFETs und dem Drain des unteren MOSFETs, die dann zum gemeinsamen Ausgangsanschluss der Halbbrücke führt, genauso wie die beiden MOSFETs auf der ersten Bauelementebene liegen. Eine zweite Bauelementebene kann beispielsweise durch einen Isolator, insbesondere eine Isolierplatte ausgebildet sein, beispielsweise eine Keramikplatte. Auf dieser Isolierplatte können die Anschlüsse für den oder die Bypasskondensator(en) vorgesehen sein. Die Leitung zum Treiberversorgungsanschluss des Treibers des oberen MOSFETs kann ebenfalls auf der zweiten Bauelementebene geführt sein und unter dem oder den Bypasskondensator(en) hindurchführen. Der Bypasskondensator bzw. die Bypasskondensatoren können als SMD-Bauteile ausgebildet sein.A line connecting the switching elements can run on the first component level. Thus, the connection between the source of the upper MOSFET and the drain of the lower MOSFET, which then leads to the common output terminal of the half-bridge, just as the two MOSFETs on the first device level. A second component level can be formed for example by an insulator, in particular an insulating plate, for example a ceramic plate. On this insulating plate, the connections for the bypass capacitor (s) may be provided. The line to the driver supply terminal of the driver of the upper MOSFET may also be routed to the second device level and pass under the bypass capacitor (s). The bypass capacitor or the bypass capacitors can be designed as SMD components.

Die Halbbrücke weist zwei Ausgangsanschlüsse auf und der Treiberversorgungsspannungsanschluss zumindest eines Treibers, insbesondere des Treibers des oberen MOSFETs, ist zwischen den zwei Ausgangsanschlüssen angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine symmetrische Anordnung. Die Versorgungsspannung für den Treiber verläuft auch außerhalb des Moduls in der Mitte der Leitung, die vom Ausgangsanschluss des Moduls wegführt. Dadurch können störende Einflüsse auf die Versorgungsspannungsleitung für den Treiber insbesondere des oberen MOSFETs verhindert werden.The half-bridge has two output terminals, and the driver supply voltage terminal of at least one driver, particularly the driver of the upper MOSFET, is disposed between the two output terminals. This results in a symmetrical arrangement. The supply voltage for the driver also runs outside the module in the middle of the line, which leads away from the output terminal of the module. As a result, disturbing influences on the supply voltage line for the driver, in particular the upper MOSFET can be prevented.

Wie bereits erwähnt, kann eine Verbindungsleitung zwischen dem Treiberversorgungsspannungsanschluss und dem Treiber, insbesondere dem Treiber des oberen MOSFETs, auf der zweiten Bauelementebene geführt sein.As already mentioned, a connection line between the driver supply voltage terminal and the driver, in particular the driver of the upper MOSFET, can be guided on the second component level.

Die erste Bauelementebene kann durch eine mit einem Leitermaterial beschichtete Platte gebildet sein. Für die beiden MOSFETs wird eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit benötigt, bei niedrigsten HF-Verlusten. Dies kann durch eine (Träger-)Platte realisiert werden, die mit einem Leitermaterial beschichtet ist. Beispielsweise kommt eine sogenannte DCB-Platte (Direct Copper Bond) in Frage, also eine Keramikplatte, die mit Kupfer beschichtet ist.The first component level may be formed by a plate coated with a conductor material. The two MOSFETs require very good thermal conductivity, with the lowest RF losses. This can be realized by a (carrier) plate, which is coated with a conductor material. For example, a so-called DCB plate (Direct Copper Bond) comes into question, ie a ceramic plate which is coated with copper.

Im Bereich eines Schaltelements kann eine Aussparung in der Beschichtung der Platte vorgesehen sein, um die thermische Anbindung an eine Kühlplatte zu unterbrechen. Auf der der Aussparung gegenüber liegenden Seite der Platte kann ein Temperatursensor angeordnet sein. Wenn ein Temperatursensor auf einem Kühlkörper neben einem Modul platziert wird, entsteht eine sehr ungenaue Temperaturerfassung. Je näher der Temperatursensor zum MOSFET hin montiert wird, umso besser ist es. Nachteilig bei einer Montage eines Temperatursensors auf einer Platte, die mit Leitermaterial beschichtet ist, ist dass ein Temperatursensor neben einem MOSFET die Temperatur der Platte anstatt die des MOSFETs misst. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Beschichtung, insbesondere auf der Rückseite der Platte, entfernt wird und der Temperatursensor gegenüber der nun geschaffenen Aussparung angeordnet wird. Hierdurch wird die Wärmeanbindung vom Sensor zum Kühlkörper hin unterbrochen und die Wärmeanbindung zum eng benachbarten MOSFET kann das Messergebnis dominieren.In the region of a switching element, a recess in the coating of the plate may be provided to interrupt the thermal connection to a cooling plate. On the side opposite the recess side of the plate can Temperature sensor can be arranged. If a temperature sensor is placed on a heat sink next to a module, a very inaccurate temperature detection results. The closer the temperature sensor is mounted to the MOSFET, the better. A disadvantage of mounting a temperature sensor on a plate coated with conductive material is that a temperature sensor next to a MOSFET measures the temperature of the plate rather than that of the MOSFET. To avoid this, it is advantageous if the coating, in particular on the back of the plate, is removed and the temperature sensor is arranged opposite the now created recess. As a result, the heat connection from the sensor to the heat sink is interrupted and the heat connection to the closely adjacent MOSFET can dominate the measurement result.

Die Treiberversorgungsanschlüsse eines Treibers können durch einen Pufferkondensator verbunden sein. Insbesondere können im Modul mehrere Kondensatoren in der Nähe der Treiber angeordnet werden, die zum Puffern bei der Erzeugung der Impulsleistung der Treiber dienen. Dadurch können zusätzliche Anschlüsse an der Ansteuerseite entfallen.The driver supply terminals of a driver may be connected by a buffer capacitor. In particular, several capacitors may be placed in the module in the vicinity of the drivers which serve to buffer the generation of the pulse power of the drivers. As a result, additional connections on the control side can be omitted.

Ansteuerseitig können für jedes Schaltelement lediglich zwei Treibersignalanschlüsse vorgesehen sein. Insbesondere kann für jeden MOSFET auf der Ansteuerseite ein Signal-Ground und ein Ansteuersignalanschluss vorgesehen sein.On the drive side, only two driver signal connections can be provided for each switching element. In particular, a signal ground and a drive signal connection can be provided for each MOSFET on the drive side.

Für jedes Schaltelement kann ein Treiber, insbesondere ein Treiberbaustein, vorgesehen sein, wobei die Treiber bzw. Treiberbausteine und die Schaltelemente auf unterschiedlichen Trägermaterialien angeordnet sind. Für die MOSFETs wird eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit gefordert, bei niedrigsten HF-Verlusten. Hier ist es vorteilhaft, ein teures Material als Trägermaterial zu verwenden, insbesondere eine mit Leitermaterial beschichtete Platte. Die Treiber benötigen etwa genauso viel Platz wie die MOSFETs. Sie produzieren jedoch weniger Wärme. Die Treiber können daher auf einem kostengünstigeren Material, z. B. Al₂O₃, montiert werden. Da es nur wenige Verbindungen zwischen den Treibern und MOSFETs gibt, können diese Verbindungen durch einen oder mehrere Bonddrähte hergestellt werden.For each switching element, a driver, in particular a driver module, may be provided, the drivers or driver components and the switching elements being arranged on different carrier materials. For the MOSFETs a very good thermal conductivity is required, with lowest HF losses. Here it is advantageous to use an expensive material as a carrier material, in particular a coated with conductor material plate. The drivers need about as much space as the MOSFETs. However, they produce less heat. The drivers can therefore be used on a less expensive material, eg. B. Al ₂ O ₃ , are mounted. Since there are few connections between the drivers and MOSFETs, these connections can be made through one or more bond wires.

Der oder die Bypasskondensatoren können induktionsarm mit jeweils einem Schaltelement verbunden sein. Eine induktionsarme Verbindung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Verbindungsleitungen möglichst kurz gehalten werden.The one or more bypass capacitors may be connected with low induction, each with a switching element. A low-inductance connection can be achieved in particular by keeping the connecting lines as short as possible.

Der oder die Bypasskondensatoren können zwischen den Schaltelementen angeordnet sein. Dadurch können besonders kurze Verbindungsleitungen realisiert werden. Die HF-Bypasskondensatoren sitzen in der Schaltung zwischen dem positiven und negativen Versorgungsanschluss. Sie dienen unter anderem der Überspannungsbegrenzung beim Abschaltvorgang. Sie sollten möglichst niederinduktiv am Drain des oberen MOSFETs und Source des unteren MOSFETs angeschlossen werden.The bypass capacitor or capacitors may be arranged between the switching elements. As a result, particularly short connection lines can be realized. The HF bypass capacitors sit in the circuit between the positive and negative supply terminals. Among other things, they serve to limit the overvoltage during the switch-off process. They should be connected as low inductively as possible to the drain of the upper MOSFET and the source of the lower MOSFET.

Auf der ersten Bauelementebene kann zumindest ein Y-Kondensator vorgesehen sein, der induktionsarm an Masse und an einen Leistungsversorgungsanschluss der Halbbrücke angeschlossen ist. Vorteilhafterweise ist an jeden Leistungsversorgungsanschluss ein Y-Kondensator angeschlossen. Die Y-Kondensatoren sind vorteilhafterweise im Modul angeordnet. Beim Stand der Technik können diese Kondensatoren nur nach den Anschlüssen extern angeordnet werden. Erfindungsgemäß sind diese Kondensatoren möglichst niederinduktiv auf der mit Leitermaterial beschichteten Platte angeordnet und auf kürzestem Weg mit Masse, Insbesondere einer Bodenplatte, verbunden.At least one Y-capacitor may be provided on the first component level, which is connected with low inductance to ground and to a power supply terminal of the half-bridge. Advantageously, a Y capacitor is connected to each power supply terminal. The Y capacitors are advantageously arranged in the module. In the prior art, these capacitors can be arranged externally only after the terminals. According to the invention, these capacitors are arranged as low inductively as possible on the plate coated with conductor material and are connected to ground, in particular a bottom plate, by the shortest route.

Die aus zwei in Serie geschalteten Schaltelementen gebildete Halbbrücke kann zwischen zwei Leistungsversorgungsanschlüsse geschaltet sein und der Ausgangsanschluss kann zwischen den Leistungsversorgungsanschlüssen der Halbbrücke liegen. Somit ergibt sich eine symmetrische Anordnung und können sämtlich Leistungsanschlüsse auf derselben Seite des Moduls liegen.The half-bridge formed of two series-connected switching elements can be connected between two power supply terminals and the output terminal can be located between the power supply terminals of the half-bridge. This results in a symmetrical arrangement and can all be power connections on the same side of the module.

Das Verstärkermodul kann auf einer Seite des Moduls den Treiberversorgungsspannungsanschluss, den Ausgangsanschluss und Leistungsversorgungsanschlüsse für die Halbbrücke aufweisen und insbesondere auf einer anderen Seite Treibersignalanschlüsse aufweisen. Dadurch kann die Ansteuerleistung von der Hochspannungs- bzw. Hochfrequenzseite her anstatt von der Niederspannungs- bzw. Ansteuerseite her, zugeführt werden. Ansteuerseite und Hochspannungs- bzw. Hochfrequenzseite können dadurch getrennt werden und gegenseitige Beeinflussungen können dadurch vermieden werden.The amplifier module may have on one side of the module the driver supply voltage terminal, the output terminal and power supply terminals for the half-bridge, and in particular on another side driver signal terminals. As a result, the drive power can be supplied from the high-voltage or high-frequency side instead of from the low-voltage or drive side. Control side and high voltage or high frequency side can be separated and mutual interference can be avoided.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend mit Bezug zu den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are shown schematically in the drawing and are explained below with reference to the figures of the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verstärkermoduls; 1 a schematic representation of an amplifier module according to the invention;

2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Verstärkermodul; 2 a plan view of an inventive amplifier module;

3 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie III-III der 2; 3 a sectional view according to the line III-III of 2 ;

4 eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines Verstärkermoduls. 4 a plan view of an alternative embodiment of an amplifier module.

Die 1 zeigt ein Hochfrequenz-Klasse-D-MOSFET-Verstärkermodul 10, welches zwei in Serie geschaltete, als MOSFETs ausgebildete schaltende Elemente bzw. Schaltelemente 11, 12 umfasst, die eine Halbbrücke bilden. Dabei ist das obere als MOSFET ausgebildete schaltende Element bzw. Schaltelement 11 an die positive Versorgungsspannung (+V) 18 angeschlossen, es handelt sich dabei also um den High-Side-Switch (HSS). Das untere Schaltelement 12 Ist an die negative DC-Versorgungsspannung (–V) 19 angeschlossen, es handelt sich dabei also um den Low-Side-Switch (ISS). Die Steueranschlüsse 13, 14 der schaltenden Elemente 11, 12 sind jeweils durch einen Treiberbaustein) 15, 16 angesteuert. Der Ausgang des oberen Treibers 15 ist an den Steueranschluss 13 des oberen Schaltelements 11 angeschlossen. Der Ausgang des unteren Treibers 16 ist an den Steueranschluss 14 des unteren Schaltelements 12 angeschlossen. Zwischen den schaltenden Elementen 11, 12 liegt der Ausgangsanschluss 24, der anschlussseitig auf zwei Anschlüsse 24a, 24b aufgeteilt ist. Es handelt sich also um ein Hochfrequenz-Klasse-D-MOSFET-Verstärkermodul mit einer Halbbrücke, bei der beide als MOSFETs ausgebildete schaltende Elemente bzw. Schaltelemente mit aktiven Treibern angesteuert werden, also mit Treibern, die eine eigene Stromversorgung benötigen. Solche Module haben besondere Vorteile in der Anwendung zum Aufbau von Hochfrequenzgeneratoren für Plasmaanwendungen, insbesondere in der Halbleiterfertigung und zur Laseranregung, weil sie sehr stabil arbeiten und sehr schnell und genau angesteuert werden können und sich insbesondere auch für schnell wechselnde Frequenzen und Leistungen sowie für gepulste Hochfrequenzleistung eignen.The 1 shows a high-frequency class D MOSFET amplifier module 10 , which two series-connected, designed as MOSFETs switching elements or switching elements 11 . 12 includes, which form a half-bridge. Here, the upper switching element formed as a MOSFET or switching element 11 to the positive supply voltage (+ V) 18 connected, so this is the high-side switch (HSS). The lower switching element 12 Is connected to the negative DC supply voltage (-V) 19 connected, so this is the low-side switch (ISS). The control connections 13 . 14 the switching elements 11 . 12 are each by a driver block) 15 . 16 driven. The output of the upper driver 15 is at the control terminal 13 of the upper switching element 11 connected. The output of the lower driver 16 is at the control terminal 14 of the lower switching element 12 connected. Between the switching elements 11 . 12 is the output terminal 24 , the connection side on two connections 24a . 24b is divided. It is therefore a high-frequency class D MOSFET amplifier module with a half-bridge, in which both designed as MOSFETs switching elements or switching elements are driven with active drivers, ie with drivers that require their own power supply. Such modules have particular advantages in the application for the construction of high-frequency generators for plasma applications, especially in semiconductor manufacturing and laser excitation, because they work very stable and can be controlled very quickly and accurately and in particular for fast changing frequencies and powers as well as pulsed high frequency performance suitable.

Parallel zu den schaltenden Elementen 11, 12, bzw. zwischen die positive und negative Versorgungsspannung 18, 19, ist ein Bypasskondensator 20 geschaltet. Die Verbindung zwischen den schaltenden Elementen 11, 12 und die Verbindungsleitungen 21, 22 zu dem Bypasskondensator 20 sind induktionsarm ausgebildet. Dies bedeutet, dass sie so kurz wie möglich sind. Insbesondere wird dadurch auch der Strompfad durch die schaltenden Elemente 11, 12 und den Bypasskondensator 20 sehr kurz. Er beträgt weniger als 100 mm, insbesondere weniger als 80 mm und ganz insbesondere weniger als 50 mm.Parallel to the switching elements 11 . 12 , or between the positive and negative supply voltage 18 . 19 , is a bypass capacitor 20 connected. The connection between the switching elements 11 . 12 and the connection lines 21 . 22 to the bypass capacitor 20 are designed induction poor. This means that they are as short as possible. In particular, this also causes the current path through the switching elements 11 . 12 and the bypass capacitor 20 very short. It is less than 100 mm, in particular less than 80 mm and most preferably less than 50 mm.

Der Anschluss 43 für die Versorgungsspannung des Treibers 15 ist zwischen den Anschlüssen 24a, 24b angeordnet. Dies bedeutet, dass die Leitung zwischen dem Versorgungsspannungsanschluss 43 und dem Treiber 15 sehr kurz gehalten werden kann. Die Leitung zwischen dem Versorgungsspannungsanschluss 43 und dem Treiber 15 ist zudem sehr nah an der Ausgangsleitung zwischen den Transistoren 11, 12 und Anschlüssen 24a, 24b gelegen. Es kann sowohl eine induktive als auch eine kapazitive Ankopplung zwischen diesen beiden Leitungen erfolgen. Dadurch kann eine bessere Ankopplung des Treibers 15 an sein Bezugspotential erfolgen. Gemäß der Offenbarung in WO2009012825 A1 ist eine Leiterbahnführung der Versorgungsspannung für den Treiber 15 entlang eines Anpassnetzwerks bis hin zum Mittelpunktsanschluss einer Halbbrücke ähnlich der hier beschriebenen Anschlüsse 24a, 24b der Halbbrücke vorteilhaft. Üblicherweise sind bei einem Hochfrequenz-Klasse-D-MOSFET-Verstärkermodul die Leistungsanschlüsse der Transistoren möglichst weit entfernt von den Signal- und Versorgungsanschlüssen der Treiber angeordnet, zumeist auf einer anderen Seite des Moduls. Man ging davon aus, dass es vorteilhaft wäre, die schwachen Signalanschlüsse möglichst nicht mit den starken Feldern der Leistungsanschlüsse zu stören und platzierte die Versorgungsanschlüsse der Treiber in die Nähe der Signalanschlüsse, da sie technisch den Signalanschlüssen zuzuordnen sind. Das führte bei bisherigen Modulen dazu, dass die Treiberversorgungsleitung, die außerhalb des Moduls entlang der Anpassnetzwerke geführt wurde, und am Modul in der Nähe der Mittelpunktsanschluss der Halbbrücke ankam, um das Modul herum an die Anschlüsse der Treiberversorgung geführt werden musste. Das ist nun nicht mehr notwendig. Es kann direkt dem oberen Treiber 15 an der Hochspannungsseite des Moduls 10 zugeführt werden. Damit die Verbindung zwischen der Source des schaltenden Elements 11 und dem Drain des schaltenden Elements 12 nicht unterbrochen wird, wird die Ansteuerleistung hier in einer anderen Ebene zum oberen Treiber 15 geführt. Dies wird anhand der 2 noch näher erläutert.The connection 43 for the supply voltage of the driver 15 is between the terminals 24a . 24b arranged. This means that the line between the supply voltage connection 43 and the driver 15 can be kept very short. The line between the supply voltage connection 43 and the driver 15 is also very close to the output line between the transistors 11 . 12 and connections 24a . 24b located. There may be both inductive and capacitive coupling between these two lines. This allows a better coupling of the driver 15 to its reference potential. According to the disclosure in WO2009012825 A1 is a trace routing of the supply voltage for the driver 15 along a matching network to the midpoint of a half-bridge similar to the connections described here 24a . 24b the half bridge advantageous. Typically, in a high frequency class D MOSFET amplifier module, the power terminals of the transistors are located as far as possible from the signal and supply terminals of the drivers, usually on another side of the module. It was believed that it would be preferable not to disturb the weak signal terminals with the strong pads of the power terminals as much as possible, and placed the supply terminals of the drivers near the signal terminals because they are technically associated with the signal terminals. This has resulted in previous modules having the driver supply line that passed outside of the module along the matching networks and the module near the midpoint junction of the half bridge needed to be routed around the module to the driver supply terminals. That is no longer necessary. It can be directly to the top driver 15 at the high voltage side of the module 10 be supplied. Thus the connection between the source of the switching element 11 and the drain of the switching element 12 is not interrupted, the drive power is here in another level to the upper driver 15 guided. This is based on the 2 explained in more detail.

Der Anschluss 44 zur Versorgung des unteren Treibers 16 wird in der Nähe des negativen Versorgungsanschlusses 19 aus dem Modul geführt. Auch hier läuft damit die Leitung zwischen dem Anschluss 44 und dem unteren Treiber 16 in der Nähe der Leitung vom negativen Versorgungsanschluss 19 zum Treiber 16.The connection 44 to supply the lower driver 16 will be near the negative supply connection 19 led out of the module. Here, too, runs the line between the port 44 and the bottom driver 16 near the line from the negative supply connection 19 to the driver 16 ,

Im Modul 10 werden Pufferkondensatoren 71, 72 in der Nähe der Treiber 15, 16 montiert, die zum Puffern bei der Erzeugung der Impulsleistung der Treiber 15, 16 dienen. Hierdurch können die Versorgungsanschlüsse für die Treiber 15, 16 an der Ansteuerseite entfallen. Es bleibt daher pro schaltendem Element 11, 12 auf die Ansteuerseite lediglich ein Signal-Ground-Anschluss 7, 8 und ein Ansteuersignalanschluss 5, 6 übrig. Dadurch kann die Anzahl der Anschlüsse auf der Ansteuerseite gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert werden.In the module 10 become buffer capacitors 71 . 72 near the driver 15 . 16 mounted for buffering in generating the pulse power of the driver 15 . 16 serve. This allows the supply connections for the drivers 15 . 16 omitted on the drive side. It therefore remains per switching element 11 . 12 on the Ansteuerseite only a signal ground connection 7 . 8th and a drive signal terminal 5 . 6 left. As a result, the number of connections on the drive side compared with the prior art can be significantly reduced.

Es sind Y-Kondensatoren 39, 40 zwischen den Versorgungsspannungsanschlüssen 18, 19 und Masse 41 vorgesehen. Diese sind möglichst niederinduktiv zwischen den Versorgungsspannungsanschlüssen 18, 19 und Masse 41 angeordnet. Gemäß der Erfindung sind diese Kondensatoren 39, 40 im Modul 10 angeordnet, und nicht wie im Stand der Technik, extern.They are Y capacitors 39 . 40 between the supply voltage connections 18 . 19 and mass 41 intended. These are as low inductance between the supply voltage connections 18 . 19 and mass 41 arranged. According to the invention, these are capacitors 39 . 40 in the module 10 arranged, and not as in the prior art, externally.

In der 2 ist eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Moduls 10 und in der 3 eine Schnittdarstellung durch das Modul gezeigt. Für gleiche Bauteile werden dieselben Bezugsziffern verwendet wir in der 1.In the 2 is a plan view of an embodiment of a module according to the invention 10 and in the 3 a sectional view through the module shown. The same reference numbers are used for the same components in the 1 ,

In der 2 ist zu erkennen, dass auf der Hochspannungsseite die Anschlüsse 18, 19, 24a, 24b, 44 und 43 vorgesehen sind, während auf der Ansteuerseite lediglich die Anschlüsse 5, 7, 6 und 8 angeordnet sind. Somit sind die Ansteueranschlüsse und die Hochspannungs- bzw. Hochleistungsanschlüsse auf gegenüberliegenden Seiten des Moduls 10 angeordnet. Die Treiberversorgungsanschlüsse 43, 44 sind jedoch auf der Seite der Hochspannungs- bzw. Hochleistungsanschlüsse 18, 19, 24a, 24b angeordnet.In the 2 it can be seen that on the high voltage side the connections 18 . 19 . 24a . 24b . 44 and 43 are provided, while on the drive side, only the terminals 5 . 7 . 6 and 8th are arranged. Thus, the drive terminals and the high voltage or high power terminals are on opposite sides of the module 10 arranged. The driver supply connections 43 . 44 However, they are on the side of the high voltage or high power connections 18 . 19 . 24a . 24b arranged.

Den 2 und 3 kann man entnehmen, dass die Verbindung zwischen dem Source des oberen schaltenden Elements 11 und dem Drain des unteren schaltenden Elements 12, die dann gemeinsam zum Anschluss 24 geht, auf einer ersten Bauelementebene 100 liegt, auf der auch die schaltenden Elemente 11, 12 liegen. Es ist auch eine zweite Bauelementebene 101 vorgesehen, die durch eine Isolierplatte 9, beispielsweise eine Keramikplatte, realisiert wird. Auf dieser zweiten Bauelementebene 101 liegen zumindest Abschnitte der Leitungen 21, 22 und somit auch die Anschlüsse für den Bypasskondensator 20. Im Ausführungsbeispiel der 2 sind tatsächlich zwei Bypasskondensatoren 20a, 20b vorgesehen, die parallel geschaltet sind. Damit werden die parasitären Induktivitäten herabgesetzt. Die Leitung zwischen dem Anschluss 43 und dem Treiber 15 wird ebenfalls auf der zweiten Bauelementebene 101 geführt, insbesondere wird diese Leitung unter den Bypasskondensatoren 20a, 20b hindurchgeführt.The 2 and 3 one can infer that the connection between the source of the upper switching element 11 and the drain of the lower switching element 12 , which then together to connect 24 goes, on a first component level 100 lies, on the also the switching elements 11 . 12 lie. It is also a second component level 101 provided by an insulating plate 9 , For example, a ceramic plate is realized. On this second component level 101 are at least sections of the lines 21 . 22 and thus also the connections for the bypass capacitor 20 , In the embodiment of 2 are actually two bypass capacitors 20a . 20b provided, which are connected in parallel. This reduces the parasitic inductances. The wire between the connection 43 and the driver 15 is also on the second component level 101 In particular, this line is under the bypass capacitors 20a . 20b passed.

Wie sich der 2 entnehmen lässt, sind die Bypasskondensatoren 20a, 20b zwischen den schaltenden Elementen 11, 12 angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Anordnung, so dass Verbindungsleitungslängen minimiert werden können.How is the 2 can be seen, are the bypass capacitors 20a . 20b between the switching elements 11 . 12 arranged. This results in a particularly compact arrangement, so that connecting line lengths can be minimized.

Die erste Bauelementebene 100 wird beispielsweise durch eine mit einer leitenden Schicht 108 beschichteten Platte 103 gebildet. Die leitende Schicht 108 hat beispielsweise eine Dicke im Bereich 30 bis 70 μm und ist entsprechend der Leitungsführung und Bauteilplatzierung von Kupfer freigestellt. Auf der Unterseite der Platte 3 ist ebenfalls eine leitende Schicht 102 mit einer Dicke im Bereich 30 bis 70 μm aufgetragen. Darunter kann eine Platte 104 angeordnet sein, die beispielsweise aus Kupfer ausgebildet und eine Dicke im Bereich 2–3 mm aufweisen kann, und als Kühlkörper dienen kann. Auf der Rückseite der Platte 103 kann eine Aussparung 105 in der Beschichtung 102 vorgesehen sein. Dies bedeutet, dass an der Stelle 105 die leitende Beschichtung 102 z. B. durch Ätzen entfernt wurde. Auf der gegenüberliegenden Seite kann ein Temperatursensor 106 angeordnet werden. Durch die Aussparung 105 wird die Wärmeanbindung des Temperatursensors 106 zum Kühlkörper 104 hin unterbrochen und die Wärmeanbindung zum eng benachbart angeordneten schaltenden Element 11 kann das Messergebnis des Temperatursensors 106 dominieren.The first component level 100 for example, one with a conductive layer 108 coated plate 103 educated. The conductive layer 108 for example, has a thickness in the range 30 up to 70 μm and is free according to the routing and component placement of copper. On the bottom of the plate 3 is also a conductive layer 102 with a thickness in the range 30 applied to 70 microns. Underneath can be a plate 104 may be arranged, for example, formed of copper and may have a thickness in the range of 2-3 mm, and may serve as a heat sink. On the back of the plate 103 can a recess 105 in the coating 102 be provided. This means that in the place 105 the conductive coating 102 z. B. was removed by etching. On the opposite side can be a temperature sensor 106 to be ordered. Through the recess 105 becomes the heat connection of the temperature sensor 106 to the heat sink 104 interrupted and the heat connection to closely adjacent arranged switching element 11 can the measurement result of the temperature sensor 106 dominate.

Den 2 und 3 kann man weiterhin entnehmen, dass die Kondensatoren 39, 40 ebenfalls auf der ersten Bauelementebene 101 angeordnet sind.The 2 and 3 one can further infer that the capacitors 39 . 40 also on the first component level 101 are arranged.

Weiterhin kann man den 2 und 3 entnehmen, dass unterschiedliche Trägermaterialien für die schaltenden Elemente 11, 12 und die Treiber 15, 16 vorgesehen sind. Während die schaltenden Elemente 11, 12 auf der Bauelementebene 101 und damit auf einem sehr teuren Trägermaterial angeordnet sind, sind die Treiber 15, 16 auf einem kostengünstigen Material 107, beispielsweise Al₂O₃, angeordnet.Furthermore, you can the 2 and 3 infer that different carrier materials for the switching elements 11 . 12 and the drivers 15 . 16 are provided. While the switching elements 11 . 12 at the component level 101 and thus are arranged on a very expensive substrate, are the drivers 15 . 16 on a low cost material 107 , For example, Al ₂ O ₃ , arranged.

Die 4 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls 10. Auch hier ist zu erkennen, dass die Anschlüsse 18, 19, 43, 24a, 24b und die Anschlüsse 5 bis 8 auf unterschiedlichen, insbesondere gegenüberliegenden Seiten des Moduls 10 angeordnet sind. Die Bypasskondensatoren 20a, 20b sind an die Verbindungsleitungen 21, 22 auf einer anderen Bauelementebene angeschlossen als die schaltenden Elemente 11, 13.The 4 shows an alternative embodiment of a module according to the invention 10 , Again, it can be seen that the connections 18 . 19 . 43 . 24a . 24b and the connections 5 to 8th on different, in particular opposite sides of the module 10 are arranged. The bypass capacitors 20a . 20b are on the connecting lines 21 . 22 connected on a different component level than the switching elements 11 . 13 ,

Claims

High Frequency Class D MOSFET Amplifier Module ( 10 ), which is suitable for operation at supply voltages ≥ 100 V and at output powers ≥ 500 W and frequencies ≥ 3 MHz, with one of two series connected as a MOSFET trained switching elements ( 11 . 12 ), wherein a driver supply voltage terminal ( 43 ) in the region of an output terminal ( 24a . 24b ) of the half bridge, characterized in that the half bridge has two output terminals ( 24a . 24b ) and the driver supply voltage terminal ( 43 ) between the two output terminals ( 24a . 24b ) is arranged.

Amplifier module according to claim 1, characterized in that the module ( 10 ) at least one parallel to the series connection of the switching elements ( 11 . 12 ) switched bypass capacitor ( 20 . 20a . 20b ), wherein several component levels ( 100 . 101 ) are provided and the switching elements ( 11 . 12 ) at a first component level ( 100 ) are arranged, and the Connections for the bypass capacitor ( 20 . 20a . 20b ) on a second component level ( 101 ) within the module ( 10 ) are provided.

Amplifier module according to claim 2, characterized in that one of the switching elements ( 11 . 12 ) connecting line at the first component level ( 100 ) runs.

Amplifier module according to one of the preceding claims, characterized in that the driver supply voltage connection ( 43 ) and output terminal ( 24a . 24b ) on a same connection side of the amplifier module ( 10 ) are arranged.

Amplifier module according to claim 4, characterized in that a connecting line between the driver supply voltage terminal ( 43 ) and the driver ( 15 ) at the second component level ( 101 ) is guided.

Amplifier module according to one of the preceding claims 2 to 5, characterized in that the second component level ( 101 ) by an isolator ( 9 ), in particular a ceramic plate is formed.

Amplifier module according to one of the preceding claims 2 to 6, characterized in that the first component level ( 100 ) by a with a conductor material ( 102 ) coated plate ( 103 ) is formed.

Amplifier arrangement according to Claim 7, characterized in that in the region of a switching element ( 11 . 12 ) a recess ( 105 ) in the coating ( 102 ) of the plate ( 103 ) is provided and opposite the recess ( 105 ) a temperature sensor ( 106 ) is arranged.

Amplifier module according to one of the preceding claims, characterized in that the driver supply voltage terminals of a driver ( 15 . 16 ) by a buffer capacitor ( 71 . 72 ) are connected.

Amplifier module according to any one of the preceding claims, characterized in that ansteuerseitig (for each switching element 11 . 12 ) only two driver signal terminals ( 5 - 8th ) are provided.

Amplifier module according to one of the preceding claims, characterized in that for each switching element ( 11 . 12 ) a driver ( 15 . 16 ), the drivers ( 15 . 16 ) and the switching elements ( 11 . 12 ) are arranged on different carrier materials.

Amplifier module according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass capacitor ( 20 . 20a . 20b ) with low induction with each one switching element ( 11 . 12 ) connected is.

Amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass consensator ( 20 . 20a . 20b ) between the switching elements ( 11 . 12 ) is arranged.

Amplifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on the first component level ( 100 ) at least one Y-capacitor ( 39 . 40 ), which is low in inductance to ground ( 41 ) and a line supply connection ( 18 . 19 ) of the half-bridge is connected.

Amplifier module according to one of the preceding claims, characterized in that the two switching elements connected in series ( 11 . 12 ) formed half bridge between two power supply terminals ( 18 . 19 ) and the output terminal ( 24a . 24b ) between the power supply terminals ( 18 . 19 ) is the half bridge.

Amplifier module according to one of the preceding claims, characterized in that the amplifier module ( 10 ) on one side of the module ( 10 ) the driver supply voltage terminal ( 43 ), the output terminal ( 24a . 24b ) and power supply connections ( 18 . 19 ) has for the half-bridge and in particular on another side driver signal terminals ( 5 . 6 ) having.