CN213692016U - 功率半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功率半导体装置，其包括：第一功率半导体模块和第二功率半导体模块，其中每个功率半导体模块包括第一主侧和相对的第二主侧，并且其中，所述功率半导体模块被布置为使得所述第一功率半导体模块的主侧和所述第二功率半导体模块的主侧彼此面对；以及用于对所述功率半导体模块进行直接液体冷却的冷却器壳体，该冷却器壳体包括流体通道，其中，所述第一功率半导体模块的至少一个主侧形成所述流体通道的侧壁，并且其中，所述流体通道中沿所述第一功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿所述第一功率半导体模块的第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
Description
技术领域
本公开总体上涉及功率半导体装置以及用于制造功率半导体装置的方法。
背景技术
功率半导体装置可以包括多个功率半导体模块，所述多个功率半导体模块可以彼此电耦合以提供期望的电路，例如具有所需电压和电流范围的半桥或逆变器。功率半导体模块可能在操作期间产生大量热量，因此功率半导体装置可以包括专用的冷却措施。液体冷却措施，例如直接液体冷却措施，对于冷却功率半导体装置可能特别有效。然而，这样的冷却措施可能遭受设计复杂性和/或庞大的尺寸和/或严格的制造容差的困扰。改进的功率半导体装置和改进的用于制造功率半导体装置的方法可以帮助克服这些和其他问题。
通过独立权利要求的特征解决了本发明所基于的问题。在从属权利要求中描述了其他有利的示例。
发明内容
各个方面涉及一种功率半导体装置，其包括：第一功率半导体模块和第二功率半导体模块，其中每个功率半导体模块包括第一主侧和相对的第二主侧，并且其中功率半导体模块被布置为使得第一功率半导体模块的主侧和第二功率半导体模块的主侧彼此面对；以及用于对功率半导体模块进行直接液体冷却的冷却器壳体，所述冷却器壳体包括流体通道，其中，所述第一功率半导体模块的至少一个主侧形成流体通道的侧壁，并且其中流体通道中沿第一功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
各个方面涉及一种用于制造功率半导体装置的方法，该方法包括：提供至少两个功率半导体模块，其中每个功率半导体模块包括第一主侧和相对的第二主侧；布置功率半导体模块以使得一个功率半导体模块的主侧和另一功率半导体模块的主侧彼此面对；以及在至少两个功率半导体模块周围布置冷却器壳体以用于直接液体冷却，该冷却器壳体包括流体通道，其中，第一功率半导体模块的至少一个主侧形成流体通道的侧壁，并且其中流体通道中沿第一功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
附图说明
附图示出了示例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。本公开的其他示例和许多预期的优点将易于理解，因为通过参考以下详细描述，它们将变得更好理解。附图的元件不必相对于彼此成比例。相同的附图标记表示对应的相似部分。
图1示出了第一功率半导体装置的截面图，该第一功率半导体装置包括两个功率半导体模块和具有流体通道的冷却器壳体。
图2A和图2B示出了另一功率半导体装置的透视截面图(图2A)和功率半导体装置的更详细的截面(图2B)，其中，流体通道穿过功率半导体装置的包封主体。
图3示出了另一功率半导体装置的透视截面图，其中，流体通道围绕功率半导体模块的横向侧被引导。
图4示出了另一功率半导体装置的透视截面图，该功率半导体装置包括三个入口/出口，该三个入口/出口可以被配置为使对称的冷却剂流体流过功率半导体装置。
图5从另一个角度示出了图4的功率半导体装置，其中，在图5中可以看到功率半导体模块的电接触部。
图6A和图6B示出了功率半导体模块的透视图(图6A)和截面图(图 6B)。
图7示出了用于制造功率半导体装置的方法的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中，参照所描述的附图的取向使用诸如“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上部”、“下部”等方向性术语。因为本公开的部件可以被定位成许多不同的取向，所以方向性术语用于说明的目的，而绝不是限制性的。
此外，在详细描述或权利要求中使用术语“包括”、“具有”、“带有”或其他变体的程度上，这种术语旨在以类似于术语“包括”的方式表示包括。可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应当理解，这些术语可以用来指示两个元件相互协作或相互作用，而不管它们是直接物理或电接触，还是它们彼此不直接接触；可以在“接合”、“附接”或“连接”的元件之间设置中间元件或中间层。
图1示出了包括第一功率半导体模块101和第二功率半导体模块102 的功率半导体装置100的截面图。第一功率半导体模块101包括第一主侧 101_1和相对的第二主侧101_2，并且第二功率半导体模块102也包括第一主侧102_1和相对的第二主侧102_2。功率半导体模块101、102被布置为使得第一功率半导体模块101的第二主侧101_2和第二功率半导体模块102 的第一主侧102_1彼此面对。功率半导体装置100还包括用于对功率半导体模块进行直接液体冷却的冷却器壳体103，该冷却器壳体103包括流体通道104。第一功率半导体模块101的至少一个主侧(即，第一主侧101_1或第二主侧101_2)形成流体通道104的侧壁。流体通道104中沿第一功率半导体模块101的第一主侧101_1的流动方向(由图1中的箭头指示)和沿第二主侧101_2的流动方向被定向在相反的方向上。
根据示例，另外，第二功率半导体模块102的至少一个主侧(即，第一主侧102_1或第二主侧102_2)形成流体通道104的侧壁。
功率半导体模块101、102可以包括双侧冷却结构，其中，例如DCB(直接铜接合)的第一冷却结构被布置在第一主侧101_1上，并且例如另一DCB 的另一冷却结构被布置在第二主侧101_2上。功率半导体模块101、102可以均包括半桥电路或逆变器电路，并且可以被配置为被电耦合。功率半导体模块101、102可以包括具有垂直晶体管结构的功率半导体芯片，其中，功率半导体芯片的第一功率电极分别面对第一主侧101_1和102_1，并且其中，第二功率电极分别面对第二主侧101_2和102_2。功率半导体芯片产生的热量被传递到冷却结构，冷却结构又可以被流过流体通道104的冷却剂流体冷却。
直接冷却方案在冷却功率半导体模块101、102方面可能特别有效。术语“直接冷却”可以表示一种冷却方案，其中流体通道104中的冷却剂流体与功率半导体模块101、102的外表面直接接触，例如与第一主侧101_1、 102_1和/或第二主侧101_2、102_2直接接触。直接冷却的替代方法是间接冷却，其中通过在流体通道104和功率半导体模块101、102之间布置一层热界面材料(TIM)，将流体通道104间接耦合到功率半导体模块101、102。
冷却器壳体103可以完全包围功率半导体模块101、102，除了可以延伸穿过冷却器壳体103的外侧壁的外部电接触部之外。例如，外部接触部可以是电源接触部，例如源极接触部、漏极接触部、发射极接触部或集电极接触部，或者可以是栅极接触部或感测接触部。
冷却器壳体103可以包括任何合适的材料或由任何合适的材料组成，所述材料例如是诸如Al或Fe的金属、金属合金、陶瓷或聚合物。冷却器壳体103可以包括装配在一起以形成冷却器壳体的几个个体部分，例如，底部部分、一个或多个中间部分和顶部部分。功率半导体装置100的尺寸可以基本上由冷却器壳体103的尺寸来定义。功率半导体装置可以例如具有大约18cm×18cm×30cm或大约10cm×10cm×10cm的尺寸。
在图1中，流体通道104中的流动方向被示为基本上从第一功率半导体模块101到第二功率半导体模块102。然而，也可以使用相反的流动方向。
流体通道104的直接布置在第一主侧101_1、102_1和/或第二主侧 101_2、102_2上方或下方的部分可以具有延伸的宽度(垂直于图1的绘图平面)，以使得整个主侧或几乎整个主侧被流体通道104覆盖。流体通道104 的未布置在主侧的正上方的其他部分可以例如具有基本圆形的截面。此外，第一功率半导体模块101的第二主侧101_2和第二功率半导体模块的第一主侧102_1可以共享如图1所示的流体通道104的相同腔。根据其他示例，分隔壁被布置在两个主侧101_2、102_1之间，以使它们布置在流体通道104 的单独的腔中。
功率半导体装置100可以包括两个以上的功率半导体模块，例如三个或四个功率半导体模块。可以堆叠附加的功率半导体模块，使得相应的主侧彼此面对，并且流体通道104可以在如关于图1的功率半导体模块101和102所示的功率半导体模块之间蜿蜒。
功率半导体装置100可以包括流体通道104的第一入口/出口105，该第一入口/出口105可以例如被布置在最顶部的功率半导体模块(例如，第一半导体模块101)上方。功率半导体装置100还可以包括第二入口/出口106，该第二入口/出口106可以例如被布置在最底部的功率半导体模块(例如，第二功率半导体模块102)下方。
图2A示出了另一功率半导体装置200的透视截面图，该另一功率半导体装置200可以与功率半导体装置100相同。相似的附图标记可以表示相同或相似的部分。
半导体装置200包括第一和第二功率半导体模块101、102，并且还可以包括第三功率半导体模块201。第三功率半导体模块201可以布置在第一和第二功率半导体模块101、102之间。功率半导体模块101、102、201可以是基本相同的(例如，包括相同的电路)，或者它们可以彼此不同(例如，包括不同的电路)。
根据示例，功率半导体模块101、102和201可以被堆叠，以使得它们的轮廓被一致地布置，如例如从第一主侧101_1上方观察到的那样。
功率半导体装置200的冷却器壳体103可以包括顶部部分202、底部部分203和堆叠在顶部部分202和底部部分203之间的中间部分204。可以使用例如螺钉205的合适的紧固单元将冷却器壳体103的部分202、203和204 保持在一起。螺钉205可以例如布置在冷却器壳体103的四个角处。
图2B更详细地示出了图2A的截面A。为了呈现功率半导体模块101 的更清楚的视图，在图2B中未示出冷却器壳体103的顶部部分202。
半导体功率模块101可以包括布置在第一主侧101_1上的冷却结构 206。冷却结构206可以例如包括基板206_1(例如，金属基板)和/或多个冷却片206_2。冷却片206_2可以延伸到流体通道104中，并且它们可以被配置为减慢沿流体通道104的流体速度。冷却片206_2可以由此在冷却剂流体中产生湍流，这可以帮助将来自功率半导体模块101的热量消散到冷却剂流体中。根据示例，冷却片206_2包括金属带或由金属带组成。带可以以弧形跨越第一主侧101_1上方，其中流体通道104中的流动方向可以垂直于弧形。
功率半导体装置200还可以包括布置在第一主侧101_1上的密封环 207。例如，第一密封环207可以布置在冷却片206_2周围，并且第二密封环207可以布置在将第一主侧101_1与第二主侧101_2连接的通孔208周围。密封环207可以例如包括聚合物或由聚合物组成。密封环207可以是分配的密封环，其使用分配工具沉积在第一主侧101_1上。然而，密封环 207也可以是使用拾取和放置工艺布置在第一主侧101_1上的固体主体。
密封环207可以被配置为密封流体通道，并且密封环207可以被进一步配置为补偿由于功率半导体模块101、102和201或冷却器壳体部分202、 203和204的制造容差而引起的不均匀或翘曲。
根据图2A和图2B所示的示例，通孔208可以延伸穿过第一半导体模块101的包封主体209。通孔208可以包括嵌入在包封主体209中的环形件 210。环形件210可以包括与冷却器壳体103相同的材料或由其组成。密封环207可以布置在环形件210上。环形件210可以连接流体通道104的沿功率半导体模块101的第一主侧101_1布置的一部分与流体通道104的沿第二主侧101_2布置的另一部分。
根据示例，功率半导体模块101的第二主侧101_2被构建为与第一主侧 101_1相似或相同，即第二主侧101_2也可以包括上述冷却结构206_1、 206_2和密封环207。根据示例，如上所述，第二功率半导体模块102和第三功率半导体模块201可以被构建为与上述第一功率半导体模块101相似或相同。
图3示出了另一功率半导体装置300的透视截面图，该功率半导体装置 300可以与功率半导体装置100和200相同，除了以下所述的差异。相似的附图标记可以表示相同或相似的部分。
在图2A和图2B所示的功率半导体装置200中，通孔208延伸穿过功率半导体模块101、102和201的包封主体209。在功率半导体装置300中，流体通道104不延伸穿过包封主体209，而是在横向上围绕功率半导体模块 101、102和201被引导。换句话说，将例如流体通道104的沿第一主侧101_1 延伸的一部分连接到流体通道104的沿第二主侧101_2延伸的另一部分的连接部分301未被集成到第一功率半导体模块101中。连接部分301反而仅是冷却器壳体103的一部分。
此外，在功率半导体装置300中，功率半导体模块101、102、201中的每个的仅一个主侧被直接冷却(即，与流体通道104中的冷却剂流体直接接触)。功率半导体模块101、102、201中的每个的另一主侧被间接冷却(即，不与冷却剂流体直接接触)。冷却器壳体的中间部分204和底部部分203包括侧壁302，该侧壁302将流体通道104朝向功率半导体模块101、102、 201的相应主侧密封。一层热界面材料可以布置在侧壁302和相应的主侧之间以确保相应的主侧与流体通道104之间的良好的热耦合。
在功率半导体装置300中，功率半导体模块101、102和201的面向流体通道104的侧壁302的那些主侧可以不包括任何冷却片206_2。
根据示例，功率半导体模块300不包括侧壁302，这意味着功率半导体模块101、102和201的两个主侧被配置用于直接冷却。还可能的是，至少一个功率半导体模块被配置用于在两个主侧上直接冷却，并且至少一个其他功率半导体模块被配置用于在至少一个主侧上间接冷却。
图4示出了另一功率半导体装置400的透视截面图，该功率半导体装置 400可以与功率半导体装置300相同，除了以下所述的差异。相似的附图标记可以表示相同或相似的部分。
功率半导体装置400包括第一入口/出口105和第二入口/出口106。功率半导体装置400还包括第三入口/出口401。第三入口/出口401可以布置在第一入口/出口105与第二入口/出口106之间，特别是对称地在第一入口 /出口105与第二入口/出口106之间。第三入口/出口401可以布置在与第一入口/出口105和第二入口/出口106相同的一侧上(如图4所示)，或者其可以布置在功率半导体装置400的相对侧。
在图4所示的示例中，功率半导体装置400包括第一、第二和第三功率半导体模块101、102和201。根据示例，功率半导体装置400也可以包括第四功率半导体模块。第四功率半导体模块可以与功率半导体模块101、102 和201中的至少一个相同。第三入口/出口401可以布置在第三和第四功率半导体模块的相对主侧之间。
根据另一示例，功率半导体装置400仅包括第一功率半导体模块101、第二功率半导体模块102和第三功率半导体模块201。在该情况下，第三入口/出口401可以被布置为使其面对第三(中间)功率半导体模块201的横向侧(其中，横向侧连接第一主侧和第二主侧)。根据又一示例，功率半导体装置400仅包括第一功率半导体模块101和第二功率半导体模块102，并且第三入口/出口401布置在两者之间。
根据示例，第一入口/出口105和第二入口/出口106可以仅用作出口，并且第三入口/出口401可以仅用作入口。根据另一示例，第一入口/出口105 和第二入口/出口106可以仅用作入口，并且第三入口/出口401可以仅用作出口。
与例如功率半导体模块100至300相比，功率半导体装置400的(多个) 入口和(多个)出口的对称布置可以帮助将流体通道104中的冷却剂流体的压降更均匀地分布在功率半导体模块101、102、201和402上。对称布置还可以帮助将冷却剂流体的温度升高更均匀地分布在功率半导体模块 101、102和201上。对称布置可以帮助确保功率半导体模块101、102和 201以相同或大约相同的效率被冷却。
在功率半导体装置400中，功率半导体模块101、102和201的所有主侧可以被配置用于直接冷却，如图4所示，或者一些主侧可以被配置用于间接冷却，如上文进一步描述的。
图5示出了功率半导体装置400沿图4中的箭头A(即，从图4中的背面)截取的截面图。功率半导体装置400包括第一横向侧501和相对的第二横向侧502。第一、第二和第三入口/出口105、106和401可以分别布置在第一和第二横向侧501、502处。功率半导体装置400还包括第三横向侧 503(和第四横向侧，在图5中未示出)。功率半导体装置400可以包括布置在第三横向侧503处的多个电接触部504。根据示例，接触部504也可以布置在第四横向侧处。
接触部504可以被配置用于从外部电接触功率半导体模块101、102、 201和402。接触部504可以包括电源接触部和控制接触部。控制接触部可以被配置为耦合到驱动器板。
根据示例，功率半导体装置100、200和300包括如关于功率半导体装置400所示的接触部504的类似布置。
图6A示出了功率半导体模块600的透视图。功率半导体模块600可以与功率半导体模块101、102、201和402中的至少一个相同。
功率半导体模块600可以例如包括半桥电路或逆变器电路。功率半导体模块600包括电源接触部601和控制或测量接触部602。电源接触部601可以例如包括源极接触部、漏极接触部和相位接触部。控制或测量接触部602 可以包括栅极接触部和/或温度传感器接触部。接触部601、602可以布置在功率半导体模块600的相对的横向侧处。
功率半导体模块600包括包封主体603，例如模制材料。冷却结构可以在功率半导体模块600的主侧604上的包封主体603处被暴露。冷却结构可以包括(金属)基板605和/或冷却片606。冷却片606可以包括(金属) 带或由(金属)带组成，(金属)带以弧形跨过主侧604上方。
根据示例，功率半导体模块600的两个主侧604包括基板605和/或冷却片606。根据另一个示例，一个主侧604包括基板605和/或冷却片606，并且相对的主侧604不包括冷却片606(也就是说，一个主侧604被配置用于直接液体冷却，而另一主侧604被配置用于间接冷却)。
图6B示出了功率半导体模块600沿图6A中的线A-A的截面图。功率半导体模块600可以包括一个或多个半导体芯片607、第一载体608和第二载体609。半导体芯片607可以是功率半导体芯片，并且例如可以是 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅双极晶体管)。 (多个)半导体芯片607可以包括垂直晶体管结构，其中，一个电极面对第一载体608，而另一个电极面对第二载体609。(多个)半导体芯片607 可以由例如Si、SiC、SiGe、GaAs和GaN的特定半导体材料制成，或由任何其他合适的半导体材料制成。
第一载体608和/或第二载体609可以例如是DCB、DAB(直接铝接合)、 AMB(活性金属钎焊)或引线框架。
半导体芯片607可以布置在第一载体608上，并且可以经由间隔体610 热和/或机械和/或电耦合到第二载体609。
根据示例，由半导体芯片607产生的热量的较大部分(例如60％)可以经由第一载体608消散，并且该热量的较小部分(例如40％)经由第二载体609消散。因此，提供比第二载体609(例如可以被间接冷却)更有效率的冷却的第一载体608(例如直接液体冷却)可能更重要。
图7示出了用于制造功率半导体装置的方法700的流程图。方法700 包括：在701处提供至少两个功率半导体模块，其中每个功率半导体模块包括第一主侧和相对的第二主侧；在702处布置功率半导体模块，以使得一个功率半导体模块的主侧和另一功率半导体模块的主侧彼此面对；以及在703处在至少两个功率半导体模块周围布置冷却器壳体，以用于直接液体冷却，该冷却器壳体包括流体通道，其中，第一功率半导体模块的至少一个主侧形成流体通道的侧壁，并且其中，流体通道中沿第一功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
根据示例，方法700可以包括：流体通道的第一入口/出口布置在第一功率半导体模块的第一主侧，并且流体通道的第二入口/出口布置在第二功率半导体模块的第二主侧，使得流体通道在功率半导体装置中蜿蜒，其中，流体通道中沿每个功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
方法700还可以包括用密封环密封流体通道。方法700可以包括将密封环分配在冷却器壳体的个体堆叠元件上。密封环可以密封个体堆叠元件之间的流体通道。
示例
在下文中，将使用特定示例进一步解释功率半导体装置和用于制造功率半导体装置的方法。
示例1是一种功率半导体装置，其包括：第一功率半导体模块和第二功率半导体模块，其中每个功率半导体模块包括第一主侧和相对的第二主侧，并且其中功率半导体模块被布置成使得第一功率半导体模块的主侧和第二功率半导体模块的主侧彼此面对；以及冷却器壳体，其用于对功率半导体模块进行直接液体冷却，该冷却器壳体包括流体通道，其中，第一功率半导体模块的至少一个主侧形成流体通道的侧壁，并且其中，流体通道中沿第一功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
示例2是示例1的功率半导体装置，其中，流体通道的第一入口/出口布置在第一功率半导体模块的第一主侧，并且流体通道的第二入口/出口布置在第二功率半导体模块的第二主侧，使得流体通道在功率半导体装置中蜿蜒，其中，流体通道中沿每个功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
示例3是示例2的功率半导体装置，还包括流体通道的布置在第一和第二功率半导体模块之间的第三入口/出口。
示例4是前述示例之一的功率半导体装置，其中，第一和/或第二功率半导体模块包括包封主体，并且其中，流体通道延伸穿过包封主体中的至少一个通孔。
示例5是前述示例之一的功率半导体装置，其中，冷却器壳体包括个体堆叠元件，并且其中，密封环用于密封个体堆叠元件之间的流体通道。
示例6是示例5的功率半导体装置，其中，密封环是使用分配工具制造的分配的密封环。
示例7是前述示例之一的功率半导体装置，其中，第一和/或第二功率半导体模块的两个主侧形成流体通道的相应侧壁。
示例8是示例1至6之一的功率半导体装置，其中，每个功率半导体模块的仅一个主侧形成流体通道的侧壁，并且其中，一层热界面材料布置在每个功率半导体模块的另一主侧与流体通道之间。
示例9是前述示例之一的功率半导体装置，其中，第一和/或第二功率半导体模块包括延伸到流体通道中的冷却片。
示例10是示例9的功率半导体装置，其中，冷却片包括金属带或由金属带组成。
示例11是示例9或10的功率半导体装置，其中，个体功率半导体模块包括冷却片的不同布置，特别是其中，带布置被配置为减慢沿流体通道的流体速度。
示例12是前述示例之一的功率半导体装置，其中，每个功率半导体模块包括外部接触部，该外部接触部在冷却器壳体的横向侧被暴露。
示例13是示例12的功率半导体装置，其中，每个功率半导体模块在相对的横向侧上包括外部接触部，并且其中，外部接触部在冷却器壳体的相对的横向侧处被暴露。
示例14是一种用于制造功率半导体装置的方法，该方法包括：提供至少两个功率半导体模块，其中，每个功率半导体模块包括第一主侧和相对的第二主侧；布置功率半导体模块，以使得一个功率半导体模块的主侧和另一功率半导体模块的主侧彼此面对；以及在至少两个功率半导体模块周围布置冷却器壳体以用于直接液体冷却，该冷却器壳体包括流体通道，其中，第一功率半导体模块的至少一个主侧形成流体通道的侧壁，并且其中，流体通道中沿第一功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
示例15是根据示例14的方法，还包括：在所述第一功率半导体模块的第一主侧布置流体通道的第一入口/出口，并且在所述第二功率半导体模块的第二主侧上布置流体通道的第二入口/出口，以使得流体通道在所述功率半导体装置中蜿蜒，其中，流体通道中沿每个功率半导体模块的第一主侧的流动方向和沿第二主侧的流动方向被定向在相反的方向上。
示例16是示例14或15的方法，还包括在冷却器壳体的个体堆叠元件上分配密封环，以密封个体堆叠元件之间的流体通道。
示例17是一种设备，该设备包括用于执行根据示例14至16之一的方法的单元。
尽管已经关于一个或多个实施方式示出和描述了本公开，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对所示出的示例进行变更和/或修改。特别是关于上述部件或结构(组件、器件、电路、系统等)所执行的各种功能，除非另外指出，否则用于描述这种部件的术语(包括对“单元”的引用)旨在对应于执行所描述的部件的指定功能的任何部件或结构 (例如，在功能上等同)，即使是在结构上不等同于执行在本文中示出的本公开的示例性实施方式中的功能的所公开的结构。
Claims (11)
1.一种功率半导体装置(100，400)，包括：
第一功率半导体模块和第二功率半导体模块(101，102)，其中，每个功率半导体模块(101，102)包括第一主侧(101_1，102_1)和相对的第二主侧(101_2，102_2)，并且其中，所述功率半导体模块(101，102)被布置为使得所述第一功率半导体模块(101)的主侧(101_2)和所述第二功率半导体模块(102)的主侧(102_1)彼此面对，以及
冷却器壳体(103)，用于对所述功率半导体模块(101，102)进行直接液体冷却，所述冷却器壳体(103)包括流体通道(104)，
其中，所述第一功率半导体模块(101)的至少一个主侧(101_1)形成所述流体通道(104)的侧壁
其中，所述流体通道(104)的第一入口或第一出口(105)布置在所述第一功率半导体模块(101)的第一主侧(101_1)，
其中，所述流体通道(104)的第二入口或第二出口(106)布置在所述第二功率半导体模块(102)的第二主侧(102_1)，
其中，所述流体通道(104)的第三入口或第三出口(401)布置在所述第一功率半导体模块和所述第二功率半导体模块(101，102)之间，使得所述流体通道(104)在所述功率半导体装置(100，400)中蜿蜒，
其中，所述流体通道(104)中沿每个功率半导体模块(101，102)的所述第一主侧(101_1，102_1)的流动方向和沿每个功率半导体模块的所述第二主侧(101_2，102_2)的流动方向被定向在相反的方向上。
2.根据权利要求1所述的功率半导体装置(100，400)，其中，所述第一功率半导体模块和/或所述第二功率半导体模块(101，102)包括包封主体(209)，并且其中，所述流体通道(104)延伸穿过所述包封主体(209)中的至少一个通孔(208)。
3.根据前述权利要求中的一项所述的功率半导体装置(100，400)，其中，所述冷却器壳体(103)包括个体堆叠元件，并且其中，密封环(207) 用于密封所述个体堆叠元件之间的所述流体通道(104)。
4.根据权利要求3所述的功率半导体装置(100，400)，其中，所述密封环(207)是使用分配工具制造的分配的密封环。
5.根据权利要求1或2中的一项所述的功率半导体装置(100，400)，其中，所述第一功率半导体模块和/或所述第二功率半导体模块(101，102)的两个主侧(101_1，101_2，102_1，102_2)形成所述流体通道(104)的相应的侧壁。
6.一种功率半导体装置(300)，包括：
第一功率半导体模块和第二功率半导体模块(101，102)，其中，每个功率半导体模块(101，102)包括第一主侧(101_1，102_1)和相对的第二主侧(101_2，102_2)，并且其中，所述功率半导体模块(101，102)被布置为使得所述第一功率半导体模块(101)的主侧(101_2)和所述第二功率半导体模块(102)的主侧(102_1)彼此面对，以及
冷却器壳体(103)，用于对所述功率半导体模块(101，102)进行直接液体冷却，其中，所述冷却器壳体(103)包括流体通道(104)，
其中，所述第一功率半导体模块(101)的至少一个主侧(101_1)形成所述流体通道(104)的侧壁，
其中，所述流体通道(104)中沿所述第一功率半导体模块(101)的所述第一主侧(101_1)的流动方向和沿所述第一功率半导体模块的所述第二主侧(101_2)的流动方向被定向在相反的方向上，
其中，每个功率半导体模块(101，102)的仅一个主侧(101_1，102_1)形成所述流体通道(104)的侧壁，并且其中，热界面材料层布置在每个功率半导体模块(101，102)的另一主侧(101_2，102_2)与所述流体通道(104)之间。
7.根据权利要求6所述的功率半导体装置(100，300，400)，其中，所述第一功率半导体模块和/或所述第二功率半导体模块(101，102)包括延伸到所述流体通道(104)中的冷却片(206_2)。
8.根据权利要求7所述的功率半导体装置，其中，所述冷却片(206_2)包括金属带或由金属带组成。
9.根据权利要求7或8所述的功率半导体装置(100，300，400)，其中，个体功率半导体模块(101，102)包括所述冷却片(206_2)的不同布置，其中，所述冷却片(206_2)的布置被配置为减慢沿所述流体通道(104)的流体速度。
10.根据权利要求6-8中的一项所述的功率半导体装置(100，300，400)，其中，每个功率半导体模块(101，102)包括在所述冷却器壳体(103)的横向侧(503)被暴露的外部接触部(504)。
11.根据权利要求10所述的功率半导体装置(100，300，400)，其中，每个功率半导体模块(101，102)包括在相对的横向侧上的外部接触部(504)，并且其中，所述外部接触部(504)在所述冷却器壳体(103)的相对的横向侧上被暴露。
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