DE102015212720A1

DE102015212720A1 - Power semiconductor device with a cooling device

Info

Publication number: DE102015212720A1
Application number: DE102015212720.6A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dillmann; Reiner Holp; Stefan Huehner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-01-12
Also published as: WO2017005462A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleiterbauteil, insbesondere einen Inverter für eine elektrische Maschine. Das Leistungshalbleiterbauteil weist eine Kühlvorrichtung auf, wobei die Kühlvorrichtung wenigstens einen oder nur einen Fluidkanal aufweist. Der Fluidkanal weist eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung für Fluid auf. Der Fluidkanal weist auch eine Wärmekontaktwand auf, welche mit dem Leistungshalbleiterbauteil wärmeleitfähig verbunden und ausgebildet ist, von dem Leistungshalbleiterbauteil Wärme aufzunehmen und an das Fluid abzugeben. Erfindungsgemäß weist das Leistungshalbleiterbauteil wenigstens drei Leistungsendstufen auf, wobei die Leistungsendstufen jeweils ausgebildet sind, eine Phase der elektrischen Maschine zu bestromen. Die Leistungsendstufen sind jeweils mit zueinander verschiedenen Teilbereichen der Wärmekontaktwand wärmeleitfähig verbunden. Der Fluidkanal ist angeordnet und ausgebildet, die Leistungsendstufen mittels des am Eingang empfangenen Fluides parallel zueinander zu beströmen.The invention relates to a power semiconductor device, in particular an inverter for an electrical machine. The power semiconductor device has a cooling device, wherein the cooling device has at least one or only one fluid channel. The fluid channel has an inlet opening and an outlet opening for fluid. The fluid channel also has a thermal contact wall which is thermally conductive connected to the power semiconductor device and is adapted to absorb heat from the power semiconductor device and deliver it to the fluid. According to the invention, the power semiconductor component has at least three power output stages, wherein the power output stages are each designed to energize a phase of the electric machine. The power output stages are each connected thermally conductively with mutually different subregions of the thermal contact wall. The fluid channel is arranged and designed to flow parallel to one another by means of the fluid received at the input of the power output stages.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleiterbauteil zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einen Inverter für eine elektrische Maschine, einen Solarinverter, einen DC-DC-Wandler oder einen Hochsetzsteller. Das Leistungshalbleiterbauteil weist eine Kühlvorrichtung auf, wobei die Kühlvorrichtung wenigstens einen oder nur einen Fluidkanal aufweist. Der Fluidkanal weist eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung für Fluid auf. Der Fluidkanal weist auch eine insbesondere flach ausgebildete Wärmekontaktwand auf, welche mit dem Leistungshalbleiterbauteil wärmeleitfähig verbunden und ausgebildet ist, von dem Leistungshalbleiterbauteil Wärme aufzunehmen und an das Fluid abzugeben.The invention relates to a power semiconductor device for supplying an electrical load, in particular an inverter for an electrical machine, a solar inverter, a DC-DC converter or a step-up converter. The power semiconductor device has a cooling device, wherein the cooling device has at least one or only one fluid channel. The fluid channel has an inlet opening and an outlet opening for fluid. The fluid channel also has a particularly flat formed heat contact wall, which is thermally conductively connected to the power semiconductor device and is designed to absorb heat from the power semiconductor device and deliver it to the fluid.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß weist das Leistungshalbleiterbauteil wenigstens zwei oder drei Leistungsendstufen auf, wobei die Leistungsendstufen jeweils ausgebildet sind, ausgangsseitig einen Strom zum Versorgen des Verbrauchers bereitzustellen. Die Leistungsendstufen sind jeweils mit zueinander verschiedenen Teilbereichen der Wärmekontaktwand wärmeleitfähig verbunden. Der Fluidkanal ist angeordnet und ausgebildet, die Leistungsendstufen mittels des am Eingang empfangenen Fluides parallel zueinander zu beströmen. So können die Leistungsendstufen, welche jeweils mit einem Teilbereich wärmeleitfähig verbunden sind, dieselbe Temperatur aufweisen. Bevorzugt weist eine Leistungsendstufe wenigstens eine oder nur eine Halbleiterschalter-Halbbrücke auf und sind jeweils ausgebildet, ausgangsseitig einen Strom bereitzustellen.According to the invention, the power semiconductor component has at least two or three power output stages, wherein the power output stages are each designed to provide a current on the output side for supplying the load. The power output stages are each connected thermally conductively with mutually different subregions of the thermal contact wall. The fluid channel is arranged and designed to flow parallel to one another by means of the fluid received at the input of the power output stages. Thus, the power output stages, which are each connected to a portion thermally conductive, have the same temperature. Preferably, a power output stage has at least one or only one semiconductor switch half-bridge and are each designed to provide a current on the output side.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leistungshalbleiterbauteil ein Inverter, auch Wechselrichter genannt, zum Versorgen von wenigstens drei oder nur drei Phasen eines elektrischen Verbrauchers. Die Leistungsendstufen sind bevorzugt jeweils ausgebildet, eine Phase, insbesondere eine Phase einer elektrischen Maschine zu bestromen, oder im Falle eines Solarinverters, einen Phasenstrom zum Einspeisen in ein elektrisches Versorgungsnetz bereitzustellen.In a preferred embodiment, the power semiconductor device is an inverter, also called an inverter, for supplying at least three or only three phases of an electrical load. The power output stages are preferably each designed to energize a phase, in particular a phase of an electrical machine, or in the case of a solar inverter, to provide a phase current for feeding into an electrical supply network.

Die Kühlvorrichtung weist bevorzugt einen Fluidverteiler auf, welcher ausgebildet ist, das an der Einlassöffnung empfangene Fluid zu den Teilbereichen zu führen und die Teilbereiche parallel zueinander mit dem Fluid anzuströmen. Vorteilhaft kann mittels des Fluidverteilers eine gleichmäßige Anströmung der Teilbereiche, und so eine gleichmäßige Kühlung der Leistungsendstufen, bewirkt werden.The cooling device preferably has a fluid distributor, which is designed to guide the fluid received at the inlet opening to the partial areas and to flow the partial areas parallel to one another with the fluid. Advantageously, by means of the fluid distributor, a uniform flow of the partial areas, and thus a uniform cooling of the power output stages, can be effected.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Fluidverteiler eine insbesondere U-förmige Fluidrinne auf, welche entlang ihrer Längserstreckung der Fluidrinne einen zu einem von der Einlassöffnung abweisenden Ende hin abnehmenden Querschnitt, insbesondere Querschnittsfläche aufweist. Die Längserstreckung der Fluidrinne verläuft mit wenigstens einer Querkomponente oder quer zum Fluidkanal, insbesondere einer Führungsrichtung des Fluidkanals. So kann die Kühlvorrichtung, und so auch das Leistungshalbleiterbauteil zusammen mit der Kühlvorrichtung, kompakt ausgebildet sein. Die Leistungsendstufen, und so die Teilbereiche, sind jeweils bevorzugt entlang einer Längsachse nebeneinander angeordnet, welche sich parallel zur Längserstreckung der Fluidrinne erstreckt. So kann das Fluid entlang der Längserstreckung der Fluidrinne des Fluidverteilers in den Inverter fließen und weiter innerhalb des Leistungshalbleiterbauteils quer zu der Längserstreckung der Fluidrinne – gleichmäßig über die Leistungsendstufen verteilt – bis hin zu einem Auslass fließen. Das Leistungshalbleiterbauteil weist bevorzugt eine Längenabmessung auf, welche größer ist als eine Breitenabmessung, wobei die Längenabmessung sich längs der Längserstreckung der Fluidrinne erstreckt.In a preferred embodiment, the fluid distributor has an in particular U-shaped fluid channel, which along its longitudinal extension of the fluid channel has a cross-section, in particular a cross-sectional area, decreasing towards an end which is remote from the inlet opening. The longitudinal extension of the fluid channel runs with at least one transverse component or transversely to the fluid channel, in particular a guide direction of the fluid channel. Thus, the cooling device, and so can the power semiconductor device together with the cooling device, be made compact. The power output stages, and thus the partial regions, are each preferably arranged next to one another along a longitudinal axis which extends parallel to the longitudinal extent of the fluid channel. Thus, the fluid can flow along the longitudinal extent of the fluid channel of the fluid distributor into the inverter and continue to flow within the power semiconductor device transversely to the longitudinal extent of the fluid channel - evenly distributed over the power output stages - up to an outlet. The power semiconductor device preferably has a length dimension that is greater than a width dimension, wherein the length dimension extends along the longitudinal extent of the fluid channel.

Die Kühlvorrichtung weist bevorzugt einen Fluidsammler auf, welcher mit dem Fluidkanal ausgangsseitig verbunden und ausgebildet ist, das Fluid von den Teilbereichen aufzunehmen und zu der Auslassöffnung zu führen. Bevorzugt ist der Fluidsammler als Fluidrinne gebildet, wobei die Fluidrinne einen entlang einer Längserstreckung der Fluidrinne zur Ausgangsöffnung hin zunehmenden Querschnitt aufweist.The cooling device preferably has a fluid collector, which is connected on the output side to the fluid channel and is designed to receive the fluid from the partial areas and to guide it to the outlet opening. Preferably, the fluid collector is formed as a fluid channel, wherein the fluid channel has a cross-section increasing along a longitudinal extension of the fluid channel to the outlet opening.

Vorteilhaft kann durch den von der Einlassöffnung abweisenden, abnehmenden Querschnitt der Fluidrinne des Fluidverteilers die den Leistungsendstufen jeweils zugeordneten Teilbereiche mit jeweils dem gleichen Fluiddruck angeströmt werden.Advantageously, by the decreasing cross-section of the fluid channel of the fluid distributor, which faces away from the inlet opening, the partial regions respectively associated with the power output stages are each supplied with the same fluid pressure.

Durch den sich entlang der Längserstreckung der Fluidrinne des Fluidsammlers zur Ausgangsöffnung hin zunehmenden Querschnitt kann vorteilhaft ein Staudruck vor dem Auslass vermieden werden, sodass die Strömungsgeschwindigkeit der zuvor erwähnten Teilströme, welche zueinander parallel über die Teilbereiche fließen, jeweils gleich ist.As a result of the cross section increasing along the longitudinal extent of the fluid channel of the fluid collector toward the outlet opening, it is advantageously possible to avoid a dynamic pressure upstream of the outlet, so that the flow velocity of the aforementioned partial flows flowing parallel to each other over the partial regions is the same.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Fluidkanal Führungsstege ausgebildet, welche mit der Wärmekontaktwand wärmeleitfähig verbunden und ausgebildet sind, Wärme von der Wärmekontaktwand aufzunehmen und an das Fluid abzugeben. Die Führungsstege erstrecken sich bevorzugt parallel zueinander, weiter bevorzugt quer zu der Wärmekontaktwand in einen durch den Fluidkanal gebildeten Hohlraum hinein. So kann vorteilhaft eine große Oberfläche zur wärmeleitenden Kontaktierung des Fluids gebildet sein. Weiter vorteilhaft kann der Fluidströmung so ein geringer Strömungswiderstand entgegengesetzt sein.In a preferred embodiment, guide webs are formed in the fluid channel, which are thermally conductively connected to the heat contact wall and configured to absorb heat from the heat contact wall and deliver it to the fluid. The guide webs preferably extend parallel to one another, more preferably transversely to the heat contact wall into a cavity formed by the fluid channel. So can advantageously a large surface for heat-conducting contact be formed of the fluid. Further advantageously, the fluid flow can be so opposed to a low flow resistance.

Bevorzugt ist der Fluidverteiler ausgebildet, den eingangsseitig empfangenen Fluidstrom in Teilströme aufzuteilen. Weiter bevorzugt ist dazu in dem Fluidverteiler wenigstens eine Trennwand ausgebildet, sodass für jede einer Leistungsendstufe zugeordnete Teilfläche der Wärmekontaktwand eine Teilfläche zugeordneter, in dem Fluidverteiler ausgebildeter Fluidkanal für den Teilstrom ausgebildet ist. So kann der Fluidstrom vorteilhaft durch den Fluidverteiler in jeweils gleiche Teilströme aufgeteilt werden, sodass jede Leistungsendstufe durch einen der Teilströme gekühlt werden kann.Preferably, the fluid distributor is designed to divide the fluid stream received on the input side into partial streams. For this purpose, at least one separating wall is moreover preferably formed in the fluid distributor so that a partial surface of associated fluid channel formed in the fluid distributor is designed for the partial flow for each partial area of the thermal contact wall assigned to a power output stage. Thus, the fluid flow can advantageously be divided by the fluid distributor into equal partial flows, so that each power output stage can be cooled by one of the partial flows.

Die wenigstens eine Trennwand, oder die Trennwände, können jeweils unabhängig von der zuvor beschriebenen Querschnittsverjüngung entlang der Längsrichtung des Fluidverteilers verwirklicht sein. The at least one partition wall, or the partition walls, may each be realized independently of the cross-sectional taper described above along the longitudinal direction of the fluid distributor.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Leistungshalbleiterbauteils sind die Führungsstege jeweils entlang der Führungsrichtung des Fluidkanals wellenförmig ausgebildet. Bevorzugt ist die Wellenform eine Sinuswellenform. Der Fluidstrom kann so vorteilhaft laminar ausgebildet sein, wobei mittels der Wellenform, insbesondere einer Amplitude der Wellenform, ein Strömungswiderstand des Fluidkanals der Kühlvorrichtung eingestellt werden kann.In a preferred embodiment of the power semiconductor device, the guide webs are each formed along the guide direction of the fluid channel wave-shaped. Preferably, the waveform is a sine waveform. The fluid flow can be advantageously laminar, wherein by means of the waveform, in particular an amplitude of the waveform, a flow resistance of the fluid channel of the cooling device can be adjusted.

In einer bevorzugten Variante ist ein Abstand zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen an den Teilflächen der Wärmekontaktwand zueinander verschieden ausgebildet. Weiter bevorzugt ist der Abstand der zueinander benachbarten Führungsstege entlang der Längsachse, insbesondere von der Einlassöffnung abweisend, abnehmend ausgebildet. In einer Variante ist ein Abstand der Führungsstege innerhalb eines Teilbereichs, welcher einer Teilfläche entspricht, entlang der Längsachse mit zunehmendem Abstand von der Einlassöffnung abnehmend ausgebildet. Die Abnahme ist bevorzugt entsprechend einem Druckverlust entlang der Längsachse exponentiell ausgebildet. Dadurch kann zwischen den Führungsstegen entlang der Längsachse über den Teilbereichen ein gleicher Fluiddruck ausgebildet sein. Dadurch können die Leistungsmodule vorteilhaft gleichmäßig gekühlt werden. In a preferred variant, a distance between mutually adjacent guide webs on the surface portions of the heat contact wall is formed differently from each other. More preferably, the distance between the mutually adjacent guide webs along the longitudinal axis, in particular from the inlet opening repellent, formed decreasing. In one variant, a spacing of the guide webs within a subregion, which corresponds to a subarea, is designed to decrease along the longitudinal axis with increasing distance from the inlet opening. The decrease is preferably formed exponentially in accordance with a pressure loss along the longitudinal axis. As a result, an equal fluid pressure can be formed between the guide webs along the longitudinal axis over the subregions. As a result, the power modules can advantageously be cooled uniformly.

Der entlang der Längsachse abnehmende Abstand zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen kann zusätzlich oder unabhängig von der erwähnten Verjüngung des Querschnitts des Fluidverteilers ausgebildet sein.The distance along the longitudinal axis between adjacent guide webs may be formed additionally or independently of the mentioned taper of the cross section of the fluid distributor.

In einer vorteilhaften Variante ist an die Wärmekontaktwand ein Steg angeformt, welcher sich in Richtung der Längsachse erstreckt und welcher ausgebildet ist, einen Fluiddruck in dem Fluidverteiler anzustauen. So ist in dem Fluidverteiler ein sich entlang der Längsachse erstreckender Spalt gebildet, durch den vor dem Spalt gestautes Fluid von dem Fluidverteiler in den Fluidkanal einströmen kann. Der Fluidverteiler kann in dieser Variante einen gleichmäßigen Querschnitt entlang der Längsachse aufweisen.In an advantageous variant, a web is formed on the heat contact wall which extends in the direction of the longitudinal axis and which is designed to accumulate a fluid pressure in the fluid distributor. Thus, a gap extending along the longitudinal axis is formed in the fluid distributor, through which fluid accumulated in front of the gap can flow from the fluid distributor into the fluid channel. The fluid distributor can in this variant have a uniform cross section along the longitudinal axis.

In einer anderen Ausführungsform weist die Wärmekontaktwand in den Fluidkanal ragende, uns quer von der Wärmekontaktwand abweisende Zapfen auf, welche jeweils voneinander beabstandet sind. Bevorzugt sind die Zapfen an die Wärmekontaktwand angeformt. Mittels der Zapfen kann vorteilhaft von der Wärmekontaktwand zusätzlich über eine Oberfläche der Zapfen Verlustwärme an das Fluid abgegeben werden. In another embodiment, the thermal contact wall in the fluid channel projecting, transversely from the heat contact wall repellent pins, which are each spaced apart. Preferably, the pins are integrally formed on the heat contact wall. By means of the pin can advantageously be discharged from the heat contact wall in addition via a surface of the pin loss heat to the fluid.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Fluidverteiler und der Fluidsammler jeweils ausgebildet, das Fluid in zueinander entgegengesetzten Richtungen zu führen. So können die Einlassöffnung und die Auslassöffnung, insbesondere an die Einlassöffnung beziehungsweise die Auslassöffnung angeformte Stutzen zum Anschließen eines Rohres oder eines Fluidschlauches, in die gleiche Richtung weisen.In a preferred embodiment, the fluid distributor and the fluid collector are each designed to guide the fluid in mutually opposite directions. Thus, the inlet opening and the outlet opening, in particular to the inlet opening or the outlet opening formed nozzle for connecting a pipe or a fluid hose, facing in the same direction.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kühlen eines Leistungshalbleiterbauteils, insbesondere eines Inverters, DC-DC-Wandlers oder Hochsetzstellers. Das Leistungshalbleiterbauteil weist wenigstens drei Leistungsendstufen auf, bei dem ein Kühlfluid an den Leistungsendstufen vorbeigeführt wird und dabei Verlustwärme von den Leistungsendstufen aufnehmen kann. Der Fluidstrom wird bei dem Verfahren bevorzugt aufgeteilt, wobei die Leistungsendstufen jeweils mit einem Teilstrom der Teilströme parallel zueinander gekühlt werden.The invention also relates to a method for cooling a power semiconductor device, in particular an inverter, DC-DC converter or boost converter. The power semiconductor component has at least three power output stages, in which a cooling fluid is conducted past the power output stages and can thereby absorb heat loss from the power output stages. The fluid flow is preferably divided in the method, wherein the power output stages are each cooled with a partial flow of the partial streams parallel to each other.

Bevorzugt sind die Leistungsendstufen entlang einer Längsachse zueinander benachbart angeordnet, wobei eine Flussrichtung des Fluidstromes, zuvor auch Führungsrichtung genannt, sich quer zu der Längsachse erstreckt, entlang der die Leistungsendstufen angeordnet sind.The power output stages are preferably arranged adjacent to each other along a longitudinal axis, wherein a flow direction of the fluid flow, previously also referred to as the guide direction, extends transversely to the longitudinal axis along which the power output stages are arranged.

Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen und in den Figuren beschriebenen Merkmalen.The invention will now be described below with reference to figures and further embodiments. Further advantageous embodiments will become apparent from the features described in the dependent claims and in the figures.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Leistungshalbleiterbauteil, insbesondere einen Inverter, bei dem eine Kühlvorrichtung einen Fluidkanal aufweist, welcher sich quer zu einer Längsachse des Leistungshalbleiterbauteils erstreckt, wobei Leistungsendstufen des Leistungshalbleiterbauteils entlang der Längsachse zueinander benachbart angeordnet sind; 1 shows an embodiment of a power semiconductor device, in particular an inverter, in which a cooling device has a fluid channel which extends transversely to a longitudinal axis of the power semiconductor device, wherein power output stages of the power semiconductor device are arranged adjacent to each other along the longitudinal axis;

2 zeigt das in 1 gezeigte Leistungshalbleiterbauteil in einer Aufsicht; 2 shows that in 1 shown power semiconductor device in a plan view;

3 zeigt eine Variante des in 1 dargestellten für ein Leistungshalbleiterbauteil in einer Schnittdarstellung, bei dem an der Wärmekontaktwand ein Steg angeformt ist, welcher ausgebildet ist, einen Fluiddruck in dem Fluidverteiler derart anzustauen, dass der Fluiddruck im Bereich eines am Steg gebildeten Spaltes entlang einer Längserstreckung des Spaltes konstant ausgebildet ist. 3 shows a variant of in 1 shown for a power semiconductor device in a sectional view, in which on the heat contact wall, a web is formed, which is formed to accumulate a fluid pressure in the fluid distributor such that the fluid pressure in the region of a gap formed on the web along a longitudinal extension of the gap is formed constant.

1 zeigt – schematisch – ein Ausführungsbeispiel für ein Leistungshalbleiterbauteil 1, beispielsweise einen Inverter in einer Schnittdarstellung. Das Leistungshalbleiterbauteil 1 weist eine Leistungsendstufe 2, eine Leistungsendstufe 3 und eine Leistungsendstufe 4 auf. Die Leistungsendstufen 2, 3 und 4 sind entlang einer Längsachse 12 nebeneinander angeordnet. Die Leistungsendstufen weisen in diesem Ausführungsbeispiel wenigstens eine oder nur eine Halbleiterschalter-Halbbrücke auf und sind jeweils ausgebildet, ausgangsseitig einen Strom bereitzustellen. Die Leistungsendstufen sind beispielsweise jeweils zum Bestromen eines Stators einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektronisch kommutierten elektrischen Maschine, ausgebildet. 1 shows - schematically - an embodiment of a power semiconductor device 1 , For example, an inverter in a sectional view. The power semiconductor device 1 has a power output stage 2 , a power output stage 3 and a power amplifier 4 on. The power output stages 2 . 3 and 4 are along a longitudinal axis 12 arranged side by side. In this exemplary embodiment, the power output stages have at least one or only one semiconductor switch half-bridge and are each designed to provide a current on the output side. The power output stages are each designed, for example, to energize a stator of an electrical machine, in particular an electronically commutated electric machine.

Die Leistungsendstufen 2, 3 und 4 sind jeweils eingangsseitig mit einer Verarbeitungseinheit 32 verbunden. Die Leistungsendstufe 2 ist über eine elektrische Verbindungsleitung 34 mit der Verarbeitungseinheit 32 verbunden. Die Leistungsendstufe 3 ist über eine elektrische Verbindungsleitung 35 mit der Verarbeitungseinheit 32 verbunden. Die Leistungsendstufe 4 ist über eine elektrische Verbindungsleitung 36 mit der Verarbeitungseinheit 32 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 32 ist ausgebildet, die Leistungsendstufen 2, 3 und 4, insbesondere Steuereingänge der Halbleiterschalter der Leistungsendstufen, zum Erzeugen eines Pulsmodulationsmusters, insbesondere Pulsweitenmodulationsmusters, oder Blockkommutierungsmusters anzusteuern und dazu entsprechende Steuersignale zu erzeugen und an die Leistungsendstufen 2, 3 und 4 zu senden. Die Verarbeitungseinheit 32 ist beispielsweise als Mikrocomputer oder Mikrocontroller ausgebildet. Die Verarbeitungseinheit 32 weist einen Eingang 33 auf, wobei die Verarbeitungseinheit 32 ausgebildet ist, die Steuersignale in Abhängigkeit eines am Eingang 33 empfangenen Steuersignals zu erzeugen. Mittels der Leistungsendstufen 2, 3 und 4 des Leistungshalbleiterbauteils kann so beispielsweise eine elektrische Maschine, insbesondere Statorspulen der elektrischen Maschine, welche jeweils mit einer Leistungsendstufe der Leistungsendstufen verbunden sind, zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes bestromt werden.The power output stages 2 . 3 and 4 are each input side with a processing unit 32 connected. The power output stage 2 is via an electrical connection line 34 with the processing unit 32 connected. The power output stage 3 is via an electrical connection line 35 with the processing unit 32 connected. The power output stage 4 is via an electrical connection line 36 with the processing unit 32 connected. The processing unit 32 is trained, the power output stages 2 . 3 and 4 , in particular control inputs of the semiconductor switches of the power output stages, for generating a pulse modulation pattern, in particular pulse width modulation pattern, or block commutation pattern to drive and to generate corresponding control signals and to the power output stages 2 . 3 and 4 to send. The processing unit 32 is designed for example as a microcomputer or microcontroller. The processing unit 32 has an entrance 33 on, the processing unit 32 is formed, the control signals in response to an input 33 receive generated control signal. By means of the power output stages 2 . 3 and 4 Thus, for example, an electric machine, in particular stator coils of the electric machine, which are each connected to a power output stage of the power output stages, can be energized for generating a magnetic rotating field of the power semiconductor device.

Das Leistungshalbleiterbauteil 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel auch eine Kühlvorrichtung 40 auf. Die Kühlvorrichtung 40 ist zum Führen eines Kühlfluids ausgebildet und weist dazu einen – in 2 näher dargestellten – Fluidkanal 6 auf. Die Kühlvorrichtung 40 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Einlassöffnung 8 auf, durch welche Fluid entlang einer Einlassrichtung 29 in die Kühlvorrichtung 40 einströmen kann.The power semiconductor device 1 also has a cooling device in this embodiment 40 on. The cooling device 40 is designed to guide a cooling fluid and has a - in 2 shown in detail - fluid channel 6 on. The cooling device 40 has an inlet opening in this embodiment 8th on, through which fluid along an inlet direction 29 in the cooler 40 can flow in.

Die Kühlvorrichtung 40 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Fluidverteiler 5 auf, welcher ausgebildet ist, das an der Einlassöffnung 8 empfangene Fluid über Teilbereiche 37, 38 und 39 eine Wärmekontaktwand 10 zu führen, und so – insbesondere gleichmäßig – über die Teilbereiche 37, 38 und 39 der Wärmekontaktwand 10 zu verteilen. Der Fluidverteiler 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine U-förmige Rinne 27 auf, welche zum Fluidführen ausgebildet ist.The cooling device 40 has in this embodiment a fluid distributor 5 which is formed at the inlet opening 8th received fluid over sections 37 . 38 and 39 a thermal contact wall 10 to lead, and so - in particular evenly - over the sections 37 . 38 and 39 the thermal contact wall 10 to distribute. The fluid distributor 5 has a U-shaped channel in this embodiment 27 which is designed for fluid guiding.

Das Leistungshalbleiterbauteil 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Längenabmessung 14 auf, welche größer ist als eine Breitenabmessung 13, wobei die Längenabmessung 14 sich entlang einer Längsachse 12 der Fluidrinne 27 erstreckt.The power semiconductor device 1 has a length dimension in this embodiment 14 which is larger than a width dimension 13 , wherein the length dimension 14 along a longitudinal axis 12 the fluid channel 27 extends.

Die Kühlvorrichtung 40 weist ein Gehäuse 41 auf, welches in diesem Ausführungsbeispiel einen Fluidkanal 6 umschließt. Der Fluidkanal 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Hohlraum ausgebildet. Der Fluidkanal 6 ist ausgebildet, das an der Eingangsöffnung 8 empfangene Kühlfluid an der Wärmekontaktwand 10 vorbeizuführen und so durch die Leistungsendstufen 2, 3 und 4 erzeugte Verlustwärme an das Kühlfluid abzuführen.The cooling device 40 has a housing 41 which, in this embodiment, a fluid channel 6 encloses. The fluid channel 6 is formed in this embodiment by a cavity. The fluid channel 6 is formed at the entrance opening 8th received cooling fluid on the thermal contact wall 10 pass by and so through the power output stages 2 . 3 and 4 dissipate generated heat loss to the cooling fluid.

Die Leistungsendstufen 2, 3 und 4 sind dazu mittels der Wärmekontaktwand 10 wärmeleitfähig verbunden. Die Wärmekontaktwand 10 ist beispielsweise durch ein Kupferblech oder Aluminiumblech gebildet.The power output stages 2 . 3 and 4 are by means of the heat contact wall 10 thermally conductive connected. The thermal contact wall 10 is formed for example by a copper sheet or aluminum sheet.

Die Kühlvorrichtung 40 weist in diesem Ausführungsbeispiel auf Führungsstege 9 auf, welche jeweils mit der Wärmekontaktwand 10 wärmeleitfähig verbunden sind und welche sich jeweils in den Fluidkanal 6 hinein erstrecken.The cooling device 40 has guide webs in this embodiment 9 on, which in each case with the heat contact wall 10 are thermally conductive connected and which each in the fluid channel 6 extend into it.

Die Führungsstege 9 sind beispielsweise jeweils aus Kupfer- oder Aluminiumblech gebildet und sind an die Wärmekontaktwand 10 angeformt oder mit dieser stoffschlüssig verbunden. Der Fluidverteiler und/oder die Führungsstege können in einer anderen Ausführungsform mittels Druckguss, Semi-Solid-Molding, Squeeze-casting, Schmieden, oder Fliesspressen erzeugt sein.The guide bars 9 For example, each formed from copper or aluminum sheet and are on the heat contact wall 10 molded or connected to this materially. The fluid distributor and / or the guide webs may be produced in another embodiment by means of die casting, semi-solid molding, squeeze casting, forging, or extrusion molding.

Die Führungsstege 9 sind gemeinsam ausgebildet, das Fluid entlang einer Führungsrichtung 15 des Fluidkanals 6 zu führen und von der Wärmekontaktwand 10 empfangene Verlustwärme an das Kühlfluid abzugeben. The guide bars 9 are formed together, the fluid along a guide direction 15 of the fluid channel 6 to lead and from the thermal contact wall 10 to deliver received heat loss to the cooling fluid.

1 zeigt auch eine Variante, bei der ein Abstand zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen wie dem Führungssteg 9 in den Teilbereichen 37, 38 und 39, verschieden ausgebildet ist. Ein Abstand 42 zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen im Teilbereich 37 ist größer ausgebildet, als ein Abstand 43 zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen im Teilbereich 38. Der Abstand 43 zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen im Teilbereich 38 ist größer ausgebildet, als ein Abstand 44 zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen im Teilbereich 39. Der Abstand zwischen den Führungsstegen 9 ist somit entlang der Längsachse mit zunehmender Entfernung von der Einlassöffnung 8 von Teilbereich zu Teilbereich abnehmend ausgebildet. Der Abstand zueinander benachbarter Führungsstege innerhalb eines Teilbereichs kann dazu gleich ausgebildet sein, oder in einer Variante dazu auch innerhalb eines Teilbereichs entlang der Längsachse 12 also quer zu einer Längserstreckung der Führungsstege 9, abnehmen. 1 also shows a variant in which a distance between adjacent guide webs such as the guide bar 9 in the subareas 37 . 38 and 39 , is differently formed. A distance 42 between adjacent guide webs in the sub-area 37 is formed larger than a distance 43 between adjacent guide webs in the sub-area 38 , The distance 43 between adjacent guide webs in the sub-area 38 is formed larger than a distance 44 between adjacent guide webs in the sub-area 39 , The distance between the guide webs 9 is thus along the longitudinal axis with increasing distance from the inlet opening 8th formed from partial area to partial area decreasing. The distance between adjacent guide webs within a subarea can be designed to be the same, or, in a variant thereof, also within a subarea along the longitudinal axis 12 ie transverse to a longitudinal extent of the guide webs 9 , lose weight.

Der erwähnte entlang der Längsachse abnehmende Abstand zwischen den Führungsstegen 9 kann wenigstens im Bereich einer Einlassöffnung zwischen zueinander benachbarter Führungsstege, oder über eine vollständige Länge der Führungsstege hinweg, oder im Bereich einer Einlassöffnung zum Fluidverteiler hin, oder zusätzlich an einer Auslassöffnung zwischen zueinander benachbarten Führungsstegen zum Fluidsammler hin ausgebildet sein. The mentioned along the longitudinal axis decreasing distance between the guide webs 9 may be formed at least in the region of an inlet opening between adjacent guide webs, or over a full length of the guide webs away, or in the region of an inlet opening to the fluid manifold, or additionally at an outlet opening between mutually adjacent guide webs to the fluid collector out.

2 zeigt – schematisch – den in 1 bereits entlang eines Längsschnittes dargestellten Inverter 1 in einer Aufsicht. 2 shows - schematically - the in 1 already shown along a longitudinal section inverter 1 in a supervision.

Der Leistungsendstufe 2 ist ein Teilbereich 37 der Wärmekontaktwand 10 zugeordnet, sodass von der Leistungsendstufe 2 Verlustwärme über den Teilbereich 37 der Wärmekontaktwand 10 an die Wärmekontaktwand 10 und so an ein in dem Fluidkanal 6 fließendes Fluid, beispielsweise Kühlwasser, abgegeben werden kann. Zu der Leistungsendstufe 2 ist entlang der Längsachse 12 benachbart die Leistungsendstufe 3 angeordnet. Der Leistungsendstufe 3 ist ein Teilbereich 38 der Wärmekontaktwand 10 zugeordnet. Zu der Leistungsendstufe 3 ist entlang der Längsachse 12 ein Teilbereich 39 zugeordnet, mit dem die Leistungsendstufe 4 wärmeleitfähig verbunden ist. Die Leistungsendstufe 3 ist mit dem Teilbereich 38 wärmeleitfähig verbunden. So kann von der Leistungsendstufe 3 Verlustwärme über den Teilbereich 38 an ein in dem Fluidkanal 6 fließendes Fluid abgegeben werden. Von der Leistungsendstufe 4 kann Verlustwärme über den Teilbereich 39 an das im Fluidkanal 6 fließende Fluid abgegeben werden. Dargestellt ist die Flussrichtung 15 des im Fluidkanal 6 fließenden Fluides. The power output stage 2 is a subarea 37 the thermal contact wall 10 assigned, so by the power amplifier 2 Heat loss over the subarea 37 the thermal contact wall 10 to the thermal contact wall 10 and so on to one in the fluid channel 6 flowing fluid, such as cooling water can be discharged. To the power output stage 2 is along the longitudinal axis 12 adjacent to the power output stage 3 arranged. The power output stage 3 is a subarea 38 the thermal contact wall 10 assigned. To the power output stage 3 is along the longitudinal axis 12 a subarea 39 assigned with which the power output stage 4 thermally conductive is connected. The power output stage 3 is with the subarea 38 thermally conductive connected. So can from the power output stage 3 Heat loss over the subarea 38 to one in the fluid channel 6 flowing fluid are discharged. From the power output stage 4 can dissipate heat over the subarea 39 to the in the fluid channel 6 flowing fluid are discharged. Shown is the flow direction 15 in the fluid channel 6 flowing fluids.

2 zeigt auch den in 1 bereits dargestellten Fluidverteiler 5. Der Fluidverteiler 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Trennwände auf, welche ausgebildet sind, den an der Einlassöffnung 8 empfangenen Fluidstrom in Teilströme aufzuteilen und jeden Teilstrom einem Teilbereich zuzuführen. Der Fluidverteiler 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Trennwand 19 auf, welche ausgebildet ist, von der Fluidrinne 27 einen Teilkanal 23 abzutrennen, indem ein Teil des an der Einlassöffnung 8 empfangenen Fluidstroms über den Teilbereich 37 geführt werden kann, sodass von dem in dem Teilkanal 23 fließenden Fluid die Verlustwärme der Leistungsendstufe 2 über den Teilbereich 37 der Wärmekontaktwand 10 abgeführt werden kann. 2 also shows the in 1 already shown fluid distributor 5 , The fluid distributor 5 has in this embodiment, two partitions, which are formed at the inlet opening 8th divide received fluid stream into sub-streams and supply each sub-stream a sub-area. The fluid distributor 5 has a partition wall in this embodiment 19 which is formed from the fluid channel 27 a subchannel 23 Separate by placing a part of at the inlet opening 8th received fluid flow over the subregion 37 can be performed, so that of the sub-channel 23 flowing fluid the heat loss of the power output stage 2 over the subarea 37 the thermal contact wall 10 can be dissipated.

Der Fluidverteiler 5 weist auch eine Trennwand 20 auf, welche sich in diesem Ausführungsbeispiel wenigstens auf einem Längsabschnitt, nämlich dem Längsabschnitt entlang der Längsachse 12, welcher der Leistungsendstufe 2 und dem Teilbereich 37 entspricht, sich parallel zu der Trennwand 19 erstreckt. Die Trennwand 20 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel entlang der Längsachse 12 entlang der Längserstreckung der Leistungsendstufe 3 entlang der Längsachse 12. Mittels der Trennwand 20 ist der Fluidverteiler 5 ausgebildet, einen Teilstrom des an der Einlassöffnung 8 empfangenen Fluides in einem zwischen den Trennwänden 19 und 20 ausgebildeten Teilkanal 22 zu der Leistungsendstufe 3 hinzuführen, sodass von der Leistungsendstufe 3 erzeugte Verlustwärme über den Teilbereich 38 an das in dem Teilkanal 22 zugeführte Kühlfluid abgeführt werden kann.The fluid distributor 5 also has a partition 20 on, which in this embodiment at least on a longitudinal section, namely the longitudinal section along the longitudinal axis 12 , which is the power output stage 2 and the subarea 37 corresponds to, parallel to the partition wall 19 extends. The partition 20 extends in this embodiment along the longitudinal axis 12 along the longitudinal extent of the power output stage 3 along the longitudinal axis 12 , By means of the partition 20 is the fluid distributor 5 formed, a partial flow of the at the inlet opening 8th received fluids in a between the partitions 19 and 20 trained subchannel 22 to the power output stage 3 lead, so that of the power output stage 3 generated heat loss over the subarea 38 to that in the sub-channel 22 supplied cooling fluid can be removed.

Zwischen der Trennwand 20 und einer in 2 dargestellten äußeren Wand des Fluidverteilers 5 erstreckt sich ein Fluidkanal 21, in dem ein Teilstrom zwischen der äußeren Wand und der Trennwand 20 bis hin zu dem Teilbereich 39 geführt werden kann, wo Verlustwärme der Leistungsendstufe 4 von einem in dem Teilkanal 21 fließenden Kühlfluid aufgenommen werden kann.Between the partition 20 and one in 2 shown outer wall of the fluid distributor 5 extends a fluid channel 21 in which a partial flow between the outer wall and the partition wall 20 up to the subarea 39 can be performed where heat loss of the power amplifier 4 from one in the subchannel 21 flowing cooling fluid can be absorbed.

Die Trennwand 19 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Längsabschnitt quer zur Längsachse 12, zwischen den Teilbereichen 37 und 38, sodass die über die Teilbereiche 37 und 38 fließenden Teilströme innerhalb des Fluidkanals 6, bis hin zu einem Fluidsammler 7, voneinander getrennt sind.The partition 19 extends in this embodiment with a longitudinal section transverse to the longitudinal axis 12 , between the sections 37 and 38 so that the over the subregions 37 and 38 flowing partial streams within the fluid channel 6 , to a fluid collector 7 , are separated from each other.

Die Kühlvorrichtung 40 weist in diesem Ausführungsbeispiel auch den Fluidsammler 7 auf, welcher an ein den Fluidkanal 6 umschließendes Gehäuse 41 angeformt ist. Der Fluidverteiler 5 ist an das Gehäuse 41 angeformt. Der Fluidverteiler 5 und der Fluidsammler 7 sind jeweils entlang der Längsachse 12 zu einem von der Einlassöffnung 8 und der Auslassöffnung 31 abweisenden Ende verjüngt ausgebildet. Der Fluidsammler 7 ist mit der Auslassöffnung 31 verbunden und ist ausgebildet, das in dem Fluidkanal 6 über die Teilbereiche 37, 38 und 39 der Wärmekontaktwand 10 fließende Fluid aufzunehmen und zusammengeführt zu der Auslassöffnung 31 zu führen.The cooling device 40 also has the fluid collector in this embodiment 7 on, which at a the fluid channel 6 enclosing housing 41 is formed. The fluid distributor 5 is to the case 41 formed. The fluid distributor 5 and the fluid collector 7 are each along the longitudinal axis 12 to one of the inlet opening 8th and the outlet opening 31 designed to deflecting end tapered. The fluid collector 7 is with the outlet opening 31 connected and is formed in the fluid channel 6 about the subareas 37 . 38 and 39 the thermal contact wall 10 receive fluid flowing and merged to the outlet opening 31 respectively.

Ein Querschnitt 24 des Fluidsammlers 7, im Bereich der Leistungsendstufe 2, ist größer ausgebildet als ein entlang der Längsachse 12 von der Ausgangsöffnung 31 weiter beabstandeter Querschnitt 25 des Fluidsammlers 7 auf einem Längsabschnitt, welcher sich entlang der Leistungsendstufe 3 erstreckt, wobei die Leistungsendstufe 3 entlang der Längsachse 12 von der Ausgangsöffnung 31 weiter beabstandet ist, als die Leistungsendstufe 2. Die Leistungsendstufe 4 ist entlang der Längsachse von der Ausgangsöffnung 31 weiter beabstandet als die Leistungsendstufe 3. Ein Querschnitt 26 des Fluidsammlers 7 entlang der Längsachse 12 im Bereich der Leistungsendstufe 4 ist kleiner ausgebildet, als der zuvor erwähnte Querschnitt 25. Die Querschnitte 24, 25 und 26 entsprechen in diesem Ausführungsbeispiel einer Querschnittsfläche des Fluidsammlers 7. Die Querschnitte 16, 17 und 18 des Fluidverteilers 5 entsprechen in diesem Ausführungsbeispiel einer Querschnittsfläche des Fluidverteilers 5. A cross section 24 of the fluid collector 7 , in the field of power output stage 2 is formed larger than one along the longitudinal axis 12 from the exit opening 31 further spaced cross-section 25 of the fluid collector 7 on a longitudinal section which extends along the power output stage 3 extends, wherein the power output stage 3 along the longitudinal axis 12 from the exit opening 31 is further spaced than the power output stage 2 , The power output stage 4 is along the longitudinal axis of the exit opening 31 further spaced than the power output stage 3 , A cross section 26 of the fluid collector 7 along the longitudinal axis 12 in the field of power output stage 4 is smaller than the aforementioned cross section 25 , The cross sections 24 . 25 and 26 correspond in this embodiment, a cross-sectional area of the fluid collector 7 , The cross sections 16 . 17 and 18 of the fluid distributor 5 correspond in this embodiment, a cross-sectional area of the fluid distributor 5 ,

Das Leistungshalbleiterbauteil 1 kann – anders als in 2 dargestellt – keine Trennwände 19 und 20 aufweisen. Der Fluiddruck des an der Eingangsöffnung 8 empfangenen Kühlfluids, welcher sich in den Teilbereichen 37, 38 und 39 einstellt, wird so durch den Grad der Verjüngung des Fluidverteilers 5, insbesondere durch den Grad der Verjüngung, repräsentiert durch die in 2 gezeigten Querschnitte 16, 17 und 18, bestimmt.The power semiconductor device 1 can - unlike in 2 shown - no partitions 19 and 20 exhibit. The fluid pressure of the at the inlet opening 8th received cooling fluid, which is located in the sub-areas 37 . 38 and 39 is adjusted so by the degree of rejuvenation of the fluid manifold 5 , in particular by the degree of rejuvenation, represented by the in 2 shown cross sections 16 . 17 and 18 , certainly.

3 zeigt eine Variante für ein Leistungshalbleiterbauteil, bei dem an der Wärmekontaktwand 10 ein Steg 45 angeformt ist, welcher sich in Richtung der Längsachse 12 erstreckt und welcher ausgebildet ist, einen Fluiddruck in dem Fluidverteiler 5 anzustauen. Zwischen einer Decke 47 des Fluidkanals 6 und einem Ende 48 des Steges 45 ist so ein Spalt 49 gebildet, durch den Fluid von dem Fluidverteiler 5 in den Fluidkanal 6 einströmen kann. Der Steg 45 bildet so eine Barriere, vor der sich in dem Fluidverteiler ein Fluiddruck anstauen kann, so dass ein Fluiddruck im Bereich des Spaltes 49, insbesondere in Flussrichtung hinter dem Steg 45 entlang der Längsachse 12 gleich ausgebildet ist. Zusätzlich zu dem Steg 45 kann an der Wärmekontaktwand 10 – gestrichelt dargestellt – ein Steg 46 angeformt sein, welcher ausgebildet ist, den Fluidstrom zum Fluidsammler hin zu regulieren. 3 shows a variant of a power semiconductor device, wherein at the heat contact wall 10 a footbridge 45 is formed, which is in the direction of the longitudinal axis 12 extends and which is formed, a fluid pressure in the fluid manifold 5 to accumulate. Between a blanket 47 of the fluid channel 6 and an end 48 of the footbridge 45 is such a gap 49 formed by the fluid from the fluid manifold 5 in the fluid channel 6 can flow in. The jetty 45 thus forms a barrier in front of which a fluid pressure can accumulate in the fluid distributor, so that a fluid pressure in the region of the gap 49 , especially in the flow direction behind the bridge 45 along the longitudinal axis 12 is the same. In addition to the jetty 45 can on the heat contact wall 10 - shown in dashed lines - a bridge 46 be formed, which is designed to regulate the flow of fluid to the fluid collector out.

Claims

Power semiconductor device ( 1 ), in particular inverters for an electric machine, with a cooler device ( 40 ), wherein the cooling device ( 40 ) a fluid channel ( 6 ), which has an inlet opening ( 8th ) and an outlet opening ( 31 ) for fluid, and a thermal contact wall ( 10 ), which with the inverter ( 1 ) is thermally conductive and is formed by the inverter ( 1 ) Absorb heat and deliver it to the fluid, characterized in that the power semiconductor device ( 1 ) at least three power output stages ( 2 . 3 . 4 ), wherein the power output stages ( 2 . 3 . 4 ) are each designed to energize a phase of the electric machine, wherein the power output stages ( 2 . 3 . 4 ) each with mutually different subregions ( 37 . 38 . 39 ) of the thermal contact wall ( 10 ) are thermally conductive connected, and the fluid channel ( 6 ) is arranged and configured, the power output stages ( 2 . 3 . 4 ) by means of the at the entrance opening ( 8th ) to flow parallel to each other.

Power semiconductor device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the cooling device ( 40 ) a fluid distributor ( 5 ), which is formed at the inlet opening ( 8th ) receive fluid to the subregions ( 37 . 38 . 39 ) and the subareas ( 37 . 38 . 39 ) flow parallel to each other with the fluid.

Power semiconductor device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid distributor ( 5 ) a particular U-shaped fluid channel ( 27 ), which along their longitudinal extent ( 11 ) of the fluid channel to one of the inlet opening ( 8th ) has a decreasing cross-section, wherein the longitudinal extent of the fluid channel extends with at least one transverse component or transversely to the fluid channel, in particular to a guide direction of the fluid channel.

Power semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 40 ) a fluid collector ( 7 ), which communicates with the fluid channel ( 6 ) is connected on the output side and is designed to remove the fluid from the subregions ( 37 . 38 . 39 ) and to the outlet opening ( 31 ), wherein the fluid collector is designed as a fluid channel, which has a cross-section increasing along a longitudinal extension of the fluid channel to the outlet opening.

Power semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the fluid channel guide webs ( 9 ) are formed, which with the heat contact wall ( 10 ) are thermally conductive connected and adapted to heat from the heat contact wall ( 10 ) and deliver to the fluid.

Power semiconductor device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the guide webs ( 9 ) parallel to each other and transversely to the thermal contact wall ( 10 ) in through the fluid channel ( 6 hineinerstrecken cavity formed.

Power semiconductor device ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the fluid distributor ( 5 ) is formed to divide the fluid stream received on the input side into partial streams and, in the fluid distributor, at least one dividing wall ( 19 . 20 ) are formed, so that for each of a power output stage associated partial area ( 37 . 38 . 39 ) of the thermal contact wall ( 10 ) one of the partial surface ( 37 . 38 . 39 ), in the fluid distributor ( 5 ) formed fluid channel ( 21 . 22 . 23 ) is designed for the partial flow.

Power semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that a distance ( 42 . 43 . 44 ) between mutually adjacent guide webs ( 9 ) at the subregions ( 37 . 38 . 39 ) of the thermal contact wall ( 10 ) along the longitudinal axis ( 12 ) from the inlet opening ( 8th ) is formed repellent decreasing.

Power semiconductor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid distributor ( 5 ) and the fluid collector ( 7 ) are each formed, the fluid in opposite directions ( 29 . 30 ) respectively.

Method for cooling a power semiconductor device ( 1 ), wherein the power semiconductor device ( 1 ) at least three power output stages ( 2 . 3 . 4 ), in which a cooling fluid at the power output stages ( 2 . 3 . 4 ) is passed and thereby heat loss from the power output stages ( 2 . 3 . 4 ), characterized in that a fluid flow is divided into partial flows and the power output stages ( 2 . 3 . 4 ) are each cooled with a partial flow of the partial streams parallel to each other.