DE102013209444A1 - Leistungshalbleitermodul, Verfahren zum Betrieb eines Leistungshalbleitermoduls und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls - Google Patents

Leistungshalbleitermodul, Verfahren zum Betrieb eines Leistungshalbleitermoduls und Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls Download PDF

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Abstract

Die Erfindung ist ein Leistungshalbleitermodul (10) mit einer Halbleiterschaltung (12) mit einer Mehrzahl von in einem gemeinsamen Gehäuse (18,20) angeordneten Leistungshalbleitern, die sich durch zumindest einen im gleichen Gehäuse (18,20) angeordneten und in dem Leistungshalbleitermodul (10) als Zwischenkreiskondensator (16) fungierenden Kondensator auszeichnet, sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb und Herstellung, wobei der oder jeder als Zwischenkreiskondensator (16) fungierende Kondensator großflächig auf einem wärmeleitfähigen Träger (14,34) aufgebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft zuvorderst ein als Stromrichterhalbleitermodul fungierendes Leistungshalbleitermodul nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, insbesondere ein sogenanntes IGBT-Modul, also eine Kombination mehrerer sogenannter IGBTs und der jeweils zugeordneten Freilaufdioden (IGBT = Insulated Gate Bipolar Transistor). Die Erfindung betrifft im Weiteren auch ein Verfahren zum Betrieb sowie ein Verfahren zur Herstellung (Fertigung) eines solchen Leistungshalbleitermoduls.
  • Im Folgenden wird für eine sprachlich einfache Darstellung durchgängig der Begriff Leistungshalbleitermodul verwendet. Dieser Begriff schließt jedoch stets IGBT-Module als besondere Ausführungsform eines als Stromrichterhalbleitermodul fungierenden Leistungshalbleitermoduls ein.
  • Ein Stromrichter ist bekanntlich ein elektrisches Gerät, das Gleichspannung in Wechselspannung und Gleichstrom in einen Wechselstrom oder Wechselspannung in Gleichspannung und einen Wechselstrom in Gleichstrom umrichtet. Ein Stromrichter, der Gleichspannung in Wechselspannung umrichtet, wird auch als Wechselrichter bezeichnet. Entsprechend wird ein Stromrichter, der Wechselspannung in Gleichspannung umrichtet, als Gleichrichter bezeichnet.
  • Ein Umrichter, insbesondere Frequenzumrichter, und ein mit einem Umrichter gebildeter Antrieb umfasst in an sich bekannter Art und Weise einen als Eingangsstromrichter fungierenden Gleichrichter, der einen Gleichspannungs-Zwischenkreis speist, sowie einen aus dem Zwischenkreis gespeisten und als Ausgangsstromrichter fungierenden Wechselrichter. Bei einer Speisung aus einer Batterie reduziert sich der Umrichter auf einen direkt aus der Batterie oder einer sonstigen Spannungsquelle gespeisten Gleichspannungs-Zwischenkreis und einen aus dem Zwischenkreis gespeisten und als Ausgangsstromrichter fungierenden Wechselrichter. Diese Situation ergibt sich zum Beispiel bei einem mittels des Umrichters gespeisten Elektromotor als Antrieb für batterie-elektrische Straßenfahrzeuge. Der Zwischenkreis fungiert dabei jeweils als Energiespeicher. Eine an sich bekannte Möglichkeit zur Realisierung eines solchen Energiespeichers besteht in Form eines Kondensators oder eines Kondensatornetzwerks, im Folgenden zusammenfassend und entsprechend der üblichen Terminologie als Zwischenkreiskondensator bezeichnet.
  • Es sind IGBT-Module bekannt, die beispielsweise quaderförmig ausgebildet sind und die in ihren Eckbereichen mit Bohrungen versehen sind. Ein derartiges IGBT-Modul wird zu Kühlzwecken mit der Bodenplatte auf einem Kühlkörper zur Anlage gebracht. Zur Befestigung wird das IGBT-Modul über die Bohrungen mit dem Kühlkörper verschraubt.
  • Aus der DE 10 2005 055 608 B3 ist ein Leistungshalbleitermodul bekannt, das eine Mehrzahl parallel geschalteter Kondensatoren umfasst. Die Kondensatoren befinden sich zusammen mit einer Schaltungsplatine oder einem Schaltungssubstrat auf einem Kühlkörper, der insoweit als Trägerelement fungiert.
  • Die DE 10 2005 055 608 B3 wurde ausgehend von der im Folgenden beschriebenen Erfindung und in Kenntnis der Erfindung ermittelt. Ob dort eine Verwendung des Kühlkörpers zur Wärmeableitung von den dortigen Kondensatoren in Betracht gezogen wurde, ist fraglich. Erwähnt ist eine Wärmeableitung nicht. Aufgrund der zylindrischen Form der Kondensatoren ist bestenfalls ein linienförmiger, aber kein flächiger Kontakt zwischen den Mantelflächen der Kondensatoren und der Oberfläche des Kühlkörpers möglich. Die Möglichkeit eines solchen kleinflächigen Kontakts wird zudem noch durch die auf der Oberfläche des Kühlkörpers zur Fixierung der Kondensatoren aufgebrachten Positionierelemente verhindert, so dass nur noch ein mittelbarer Kontakt zwischen den Kondensatoren und der Oberfläche des Kühlkörpers über diese Positionierelemente gegeben ist. Eine Wärmeübertragung findet dann wohl im Wesentlichen nur noch in Form von Wärmestrahlung und ggf. Konvektion statt. Folglich ist davon auszugehen, dass bei der DE 10 2005 055 608 B3 der dortige Kühlkörper in an sich bekannter Art und Weise zur Wärmeableitung von den Leistungshalbleitern vorgesehen ist und ansonsten als Träger für die Kondensatoren fungiert.
  • Aus der US 5,671,134 ist ein Stromrichterhalbleitermodul bekannt, bei dem sich in einer metallischen und damit auch als Leiter fungierenden Basisplatte Öffnungen zum Einleiten eines Kühlmediums befinden. Auf die Basisplatte sind die einzelnen Leistungshalbleiter aufgebracht, und zwar entweder direkt oder mittels eines thermisch gut leitenden Isolators elektrisch von der Oberfläche der Basisplatte getrennt. Das Kühlmedium strömt direkt im Bereich der Anbringungsflächen der Leistungshalbleiter und kann so für eine Entwärmung des Stromrichtermoduls sorgen.
  • Herkömmlich sind ein Stromrichtermodul und ein Zwischenkreis getrennte Baugruppen, wie dies zum Beispiel auch in der WO 2011/095309 A2 vorausgesetzt ist. Eine ähnliche Anordnung zeigt auch die DE 102 36 525 A1 , wobei dort die Leistungshalbleiterschaltung und eine Kondensatorschaltung auf einer gemeinsamen Grundplatte angebracht sind, wobei sich ein ebenfalls auf der Grundplatte angebrachter und die Leistungshalbleiterschaltung tragender Kühlkörper aber nur unter der Leistungshalbleiterschaltung befindet und sich nicht bis in den Bereich der Kondensatorschaltung erstreckt.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend von diesem Stand der Technik darin, ein Leistungshalbleitermodul der eingangs genannten Art anzugeben, das eine verbesserte Wärmeabführung vom Zwischenkreiskondensator ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betrieb sowie ein Verfahren zur Fertigung eines solchen Leistungshalbleitermoduls anzugeben.
  • Hinsichtlich des Leistungshalbleitermoduls wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem derartigen Modul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist bei einem Leistungshalbleitermodul, insbesondere einem IGBT-Modul, das eine Halbleiterschaltung mit einer Mehrzahl von in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Leistungshalbleitern, insbesondere IGBTs, umfasst, Folgendes vorgesehen: Zum einen ist innerhalb des Gehäuses des Leistungshalbleitermoduls zumindest ein als Zwischenkreiskondensator fungierender Kondensator angeordnet. Zum anderen ist der oder jeder als Zwischenkreiskondensator fungierende Kondensator großflächig auf einem vom Leistungshalbleitermodul umfassten, wärmeleitfähigen Träger aufgebracht.
  • Das hier vorgeschlagene Leistungshalbleitermodul umfasst in Form einer entsprechenden Halbleiterschaltung einen Eingangsstromrichter und/oder einen Ausgangsstromrichter mit entsprechenden Leistungshalbleitern, insbesondere sogenannten IGBTs. Das Leistungshalbleitermodul umfasst auch den Zwischenkreiskondensator. Der Eingangs- und/oder Ausgangsstromrichter sind bzw. ist zusammen mit dem Zwischenkreiskondensator in einer kompakten Bauform zusammengefasst, so dass sich insgesamt ein Leistungshalbleitermodul ergibt.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die großflächige Anbringung des oder jedes als Zwischenkreiskondensator fungierenden Kondensators auf einem vom Leistungshalbleitermodul umfassten, wärmeleitfähigen Träger dieser zur Ableitung von Wärme vom Zwischenkreiskondensator und damit insgesamt zur Entwärmung des Leistungshalbleitermoduls wirksam ist. Die großflächige Anbringung des oder jedes Kondensators auf dem Träger bewirkt eine gute Wärmeübertragung in Form von Wärmeleitung vom jeweiligen Kondensator auf den Träger. Die Anbringung erfolgt zum Beispiel durch Kleben oder dergleichen mit einem gut wärmeleitfähigen Klebstoff. Ansonsten besteht alternativ auch die Möglichkeit, den oder jeden Kondensator zum Beispiel mit einer Klammer oder dergleichen in großflächigem Kontakt mit dem Träger zu halten.
  • Entsprechend wird die oben genannte Aufgabe auch mit einem Verfahren zur Herstellung (Fertigung) eines Leistungshalbleitermoduls der hier und im Folgenden beschriebenen Art gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass nach einem Anbringen der Halbleiterschaltung der oder jeder als Zwischenkreiskondensator fungierende Kondensator auf den Träger aufgebracht wird, zum Beispiel durch Kleben, und dass Anschlusselemente des Zwischenkreiskondensators mittels des Gehäuses oder einer Abdeckung innerhalb des Gehäuses auf dafür vorgesehene Kontaktflächen der Halbleiterschaltung gepresst werden. Andere Möglichkeiten zum Aufbringen des oder jedes Kondensators auf dem Träger sind zum Beispiel ein Vergießen oder Pressen/Verpressen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruchs hin. Sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
  • Bei einer Ausführungsform des Leistungshalbleitermoduls ist vorgesehen, dass der Träger, auf den der oder jeder als Zwischenkreiskondensator fungierende Kondensator großflächig aufgebracht ist, ein zur Entwärmung der Halbleiterschaltung auch unter der Halbleiterschaltung befindlicher Kühlkörper ist. Ein solcher zur Entwärmung der Halbleiterschaltung vorgesehener Kühlkörper ist üblicherweise aus Metall, zum Beispiel aus Aluminium, gefertigt und besitzt damit neben einer guten Wärmeleitfähigkeit auch die notwendige Stabilität, um als Träger für einen Kondensator oder mehrere Kondensatoren zu fungieren. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht vor allem darin, dass nur ein Bauteil, nämlich der Kühlkörper, benötigt wird, und dass dieses eine Bauteil eine Doppelfunktion erfüllt, indem der Kühlkörper gleichzeitig als Träger und als Kühlköper fungiert.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Leistungshalbleitermoduls ist vorgesehen, dass der oder jeder als Zwischenkreiskondensator fungierende Kondensator als Stapelkondensator ausgeführt ist. Kondensatoren in Form eines Stapelkondensators sind grundsätzlich an sich bekannt. Eine in der Fachterminologie übliche Bezeichnung lautet „stack condensator“. Ansonsten sind solche Kondensatoren auch als „Multi-layer ceramic capacitors” (MLCC) bekannt. Des Weiteren sind auch Kondensatoren bekannt, die Filmschichten umfassen und mit einer Mehrzahl solcher Filmsichten ebenfalls Stapelkondensatoren darstellen. Solche Kondensatoren zeichnen sich durch eine quaderförmige Geometrie aus. Entsprechend lässt sich bei einer Verwendung solcher Kondensatoren der großflächige Kontakt des jeweiligen Kondensators mit der Oberfläche des jeweiligen Trägers besonders gut erreichen, indem der Stapelkondensator mit einer seiner Seitenflächen, insbesondere mit der größten Seitenfläche, auf dem Träger aufgebracht wird.
  • Bei einer weiteren oder alternativen Ausführungsform des Leistungshalbleitermoduls ist der Träger mit Dichtungen gegen ein Teil des Gehäuses abgedichtet und in einen mittels des Trägers so abgeschlossenen Hohlraum ist ein flüssiges oder gasförmiges Medium einleitbar. Speziell wenn das Medium durch den Hohlraum geleitet wird, also in den Hohlraum auf einer Zuleitungsseite einströmt und den Hohlraum auf einer Auslassseite auch wieder verlässt, ist eine besonders gute Ableitung der von dem Leistungshalbleitermodul im Betrieb erzeugten Wärme möglich. Ein solcher Hohlraum kann mit dem sowohl die Halbleiterschaltung wie auch den Zwischenkreiskondensator tragenden Kühlkörper gebildet werden. Das durch den Hohlraum strömende Medium ist dann zur Ableitung von im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls sowohl im Bereich der Halbleiterschaltung wie auch im Bereich des Zwischenkreiskondensators erzeugter Wärme wirksam. Ein solcher Hohlraum kann auch mit einem Träger gebildet sein, auf dem sich nur der Zwischenkreiskondensator befindet. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein solcher Hohlraum mit dem Träger des Zwischenkreiskondensators und ein weiterer Hohlraum mit dem die Halbleiterschaltung tragenden Kühlkörper gebildet ist. Es ergeben sich also ein oder mehrere Hohlräume, in die zur Entwärmung in Form von Konvektion ein flüssiges oder gasförmiges Medium einleitbar ist und im Betrieb eingeleitet wird, insbesondere durch den oder jeden Hohlraum geleitet wird.
  • Speziell wenn zur Einleitung in den oder jeden Hohlraum ein flüssiges Medium vorgesehen ist, ist der Träger (oder der als Träger fungierende Kühlkörper) mit Dichtungen gegen das jeweilige Gehäuseteil abgedichtet. Bei dem Gehäuseteil handelt es sich zum Beispiel um ein Gehäuseunterteil. Das jeweilige Gehäuseteil weist eine entsprechende Ausnehmung auf, die beim Kombinieren, zum Beispiel durch Verschrauben, Verkleben und dergleichen, des jeweiligen Trägers mit dem Gehäuseteil den Hohlraum bildet.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen
  • 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls und
  • 2 eine alternative, zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls.
  • 1 zeigt einen Teil eines Leistungshalbleitermoduls 10 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. Das Leistungshalbleitermodul 10 umfasst eine hier nicht mit näheren Details gezeigte Halbleiterschaltung 12, einen Kühlkörper 14 und einen hier durch zwei Kondensatoren gebildeten Zwischenkreiskondensator 16. Die Halbleiterschaltung 12 umfasst einen oder mehrere nicht gezeigte Halbleiterschalter, zum Beispiel sogenannte IGBTs. Die Halbleiterschaltung 12 realisiert die Funktion eines Stromrichters, also zum Beispiel die Funktion eines Gleichrichters oder Wechselrichters. Die Halbleiterschaltung 12 kann auch so ausgeführt sein, dass sie sowohl die Funktion eines Gleichrichters wie auch die eines Wechselrichters realisiert. Der Anschluss des Zwischenkreiskondensators 16 an die Halbleiterschaltung 12 erfolgt demgemäß auf einer Ausgangsseite einer als Gleichrichter fungierenden Halbleiterschaltung 12 und/oder auf einer Eingangsseite einer als Wechselrichter fungierenden Halbleiterschaltung 12.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die Halbleiterschaltung 12 auf einem in der Leistungselektronik an sich bekannten und in der Fachterminologie als DCB (Direct Copper Bonded) bezeichneten Substrat aufgebracht ist. Dieses schafft die elektrisch leitenden Verbindungen innerhalb der Halbleiterschaltung 12 und sorgt für eine gute Wärmeableitung. Der Kühlkörper 14 ist dementsprechend großflächig mit der Halbleiterschaltung 12 verbunden.
  • Die Halbleiterschaltung 12, der Kühlkörper 14 und der Zwischenkreiskondensator 16 sind zusammen in einem Gehäuse 18, 20 angeordnet, von dem in der Darstellung in 1 nur ein Abschnitt eines Gehäuseunterteils 18 und ein Abschnitt eines Gehäuseoberteils 20 sichtbar ist.
  • Der Zwischenkreiskondensator 16 ist an die Halbleiterschaltung 12 mit zumindest zwei Anschlusselementen 22, von denen in der dargestellten Seitenansicht nur eines erkennbar ist, angeschlossen. Zum Anschluss des Zwischenkreiskondensators 16 an die Halbleiterschaltung 12 kontaktieren die Anschlusselemente 22 jeweils eine Kontaktfläche der Halbleiterschaltung 12. Dabei ist vorgesehen, dass ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den Anschlusselementen 22 und der Halbleiterschaltung 12 mittels des Gehäuses 18, 20 oder einer innerhalb des Gehäuses 18, 20 gehäuseartig fungierenden Abdeckung 24 bewirkbar ist. Dafür wird mittels des Gehäuses 18, 20 oder der Abdeckung 24 eine Kraft auf die Anschlusselemente 22 ausgeübt. Diese hält die Anschlusselemente 22 in Kontakt mit den Kontaktflächen der Halbleiterschaltung 12. Durch diesen mechanischen Kontakt wird im Ergebnis auch ein elektrisch leitender Kontakt erreicht. Durch die in der dargestellten Ausführungsform mittels eines Federelements 26 oder jeweils eines Federelements 26, insbesondere einer Schraubenfeder, auf die Anschlusselemente 22 übertragene Anpresskraft wird eine sichere elektrisch leitende Kontaktierung erreicht, die auch bei Vibrationen und Erschütterungen des Leistungshalbleitermoduls 10 einen verlässlichen Anschluss des Zwischenkreiskondensators 16 an die Halbleiterschaltung 12 gewährleistet. Die gleiche Art der Kontaktierung findet auch im Bereich zumindest zweier Eingangskontaktelemente 28 statt, von denen in der dargestellten Seitenansicht ebenfalls nur eines erkennbar ist. Hier wird der die elektrisch leitende Kontaktierung gewährleistende Anpressdruck mittels des Gehäuseoberteils 20 aufgebracht und ebenfalls mittels eines Federelements 26 oder jeweils eines Federelements 26 auf die Eingangskontaktelemente 28 übertragen.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform des Leistungshalbleitermoduls 10 weist dessen Gehäuseunterteil 18 eine Ausnehmung auf, welche die Kühlrippen des Kühlkörpers 14 aufnimmt und welche beim Anbringen des Kühlkörpers 14 am Gehäuseunterteil 18 einen Hohlraum 30 bildet. In diesen Hohlraum 30 ist ein gasförmiges oder flüssiges Medium (nicht gezeigt) einleitbar. Im Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 10 wird ein solches Medium durch den Hohlraum 30 geleitet. Dadurch ergibt sich eine effiziente Wärmeabfuhr von der Rückseite des Kühlkörpers 14 durch Konvektion und insgesamt eine effiziente Entwärmung des gesamten Leistungshalbleitermoduls 10, und zwar sowohl eine Entwärmung von dessen Halbleiterschaltung 12 wie auch des Zwischenkreiskondensators 16. Speziell wenn in den Hohlraum 30 ein flüssiges Medium eingeleitet wird, ist der durch die Kombination von Gehäuseunterteil 18 und Kühlkörper 14 gebildete Hohlraum 30 in einem Bereich, in dem sich Gehäuseunterteil 18 und Kühlkörper 14 berühren, mittels einer Dichtung 32 abgedichtet.
  • Die Darstellung in 2 zeigt eine weitere, alternative Ausführungsform eines Leistungshalbleitermoduls 10, dessen Entwärmung auf dem bereits anhand der Darstellung in 1 erläuterten Prinzip beruht. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 weist das hier gezeigte Leistungshalbleitermodul 10 einen von dem Kühlkörper 14 unabhängigen wärmeleitfähigen Träger 34 auf, auf dem der oder jeder als Zwischenkreiskondensator 16 fungierende Kondensator aufgebracht ist. Mit dem Kühlkörper 14 und dem Gehäuseunterteil 18 ist ein erster Hohlraum 30 gebildet, der dem bereits anhand der Darstellung in 1 erläuterten Hohlraum 30 entspricht. Mit dem Träger 34 und dem Gehäuseunterteil 18 ist ein weiterer Hohlraum 30 gebildet, der funktional ebenfalls dem bereits anhand der Darstellung in 1 erläuterten Hohlraum 30 entspricht. Jeder der in 2 gezeigten Hohlräume 30 ist grundsätzlich optional. Des Weiteren kommt in Betracht, dass beim Betrieb des Leistungshalbleitermoduls 10 nur in einen der Hohlräume 30 oder in beide Hohlräume 30 zur Entwärmung ein flüssiges oder gasförmiges Medium eingeleitet wird.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das oder die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier eingereichten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen:
    Angegeben werden ein Leistungshalbleitermodul 10 mit einer Halbleiterschaltung 12 mit einer Mehrzahl von in einem gemeinsamen Gehäuse 18 angeordneten Leistungshalbleitern, die sich durch zumindest einen im gleichen Gehäuse 18 angeordneten und in dem Leistungshalbleitermodul 10 als Zwischenkreiskondensator 16 fungierenden Kondensator auszeichnet, sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb und Herstellung, wobei der oder jeder als Zwischenkreiskondensator (16) fungierende Kondensator großflächig auf einem wärmeleitfähigen Träger (14, 34) aufgebracht ist oder wird und wobei beim Betrieb einer besonderen Ausführungsform des Leistungshalbleitermoduls 10 durch einen in dem Leistungshalbleitermodul 10 gebildeten Hohlraum 30 zur Kühlung ein entsprechendes Medium (Kühlmedium) geleitet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005055608 B3 [0006, 0007, 0007]
    • US 5671134 [0008]
    • WO 2011/095309 A2 [0009]
    • DE 10236525 A1 [0009]

Claims (6)

  1. Leistungshalbleitermodul (10), insbesondere IGBT-Modul, mit einer Halbleiterschaltung (12) mit einer Mehrzahl von in einem gemeinsamen Gehäuse (18, 20) angeordneten Leistungshalbleitern, gekennzeichnet durch zumindest einen im gleichen Gehäuse (18, 20) angeordneten und in dem Leistungshalbleitermodul (10) als Zwischenkreiskondensator (16) fungierenden Kondensator, wobei der oder jeder als Zwischenkreiskondensator (16) fungierende Kondensator großflächig auf einem wärmeleitfähigen Träger (14, 34) aufgebracht ist.
  2. Leistungshalbleitermodul (10) nach Anspruch 1, wobei der Träger (14), auf den der oder jeder als Zwischenkreiskondensator (16) fungierende Kondensator großflächig aufgebracht ist, ein zur Entwärmung der Halbleiterschaltung (12) auch unter der Halbleiterschaltung (12) befindlicher Kühlkörper (14) ist.
  3. Leistungshalbleitermodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der oder jeder als Zwischenkreiskondensator (16) fungierende Kondensator als Stapelkondensator ausgeführt ist.
  4. Leistungshalbleitermodul (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Träger (14, 34) mit Dichtungen (32) gegen ein Teil des Gehäuses (18, 20), insbesondere ein als Gehäuseunterteil (18) fungierendes Gehäuseteil, abgedichtet ist und wobei in einen mittels des Trägers (14, 34) so abgeschlossenen Hohlraum (30) im Gehäuse (18, 20) ein flüssiges oder gasförmiges Medium einleitbar ist.
  5. Verfahren zum Betrieb eines Leistungshalbleitermoduls (10) nach Anspruch 4, wobei durch den mittels des Trägers (14, 34) abgeschlossenen Hohlraum (30) im Gehäuse (18, 20) ein flüssiges oder gasförmiges Medium geleitet wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach dem Anbringen der Halbleiterschaltung (12) der oder jeder als Zwischenkreiskondensator (16) fungierende Kondensator auf den Träger (14, 34) aufgebracht wird, insbesondere aufgeklebt wird, und wobei Anschlusselemente (22) des Zwischenkreiskondensators (16) mittels des Gehäuses (18, 20) oder einer Abdeckung (24) innerhalb des Gehäuses (18, 20) auf dafür vorgesehene Kontaktflächen der Halbleiterschaltung (12) gepresst werden.
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