DE102016121322A1 - Base unit for a power module - Google Patents

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Masahiko Okamura
Tomoya Hirano
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Showa Denko KK
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Abstract

Eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul, umfassend eine Kühleinrichtung mit einem Gehäuse, das eine obere und eine untere Wand sowie darin vorgesehene Stablamellen aufweist; ein mehrlagiges Isoliermaterial, das an eine äußere Fläche der oberen Wand des Gehäuses gelötet ist; und eine Verzugsverhinderungsplatte, die an die äußere Fläche der unteren Wand des Gehäuses gelötet ist. Das Gehäuse umfasst obere und untere Komponentenbauteile, die aus Aluminium hergestellt sind. Die Stablamellen sind an der oberen Wand des Gehäuses vorgesehen. Das mehrlagige Isoliermaterial umfasst eine Isolierplatte, die aus Keramik hergestellt ist, eine Leiterschicht, die an einer der oberen Wand abgewandten Fläche der Isolierplatte vorgesehen ist, und eine Wärmeübergangsschicht, die an einer der Leiterschicht abgewandten Fläche der Isolierplatte vorgesehen ist. Die Verzugsverhinderungsplatte ist aus einem Material hergestellt, dessen linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient geringer als der von Aluminium ist. A base unit for a power module, comprising a cooling device having a housing having upper and lower walls and stave blades provided therein; a multilayer insulating material soldered to an outer surface of the upper wall of the housing; and a draft preventing plate soldered to the outer surface of the lower wall of the housing. The housing includes upper and lower component parts made of aluminum. The rod blades are provided on the upper wall of the housing. The multilayer insulating material comprises an insulating plate made of ceramic, a conductor layer provided on a surface of the insulating plate facing away from the upper wall, and a heat transfer layer provided on a surface of the insulating plate facing away from the conductor layer. The draft preventing plate is made of a material whose linear thermal expansion coefficient is lower than that of aluminum.

Figure DE102016121322A1_0001
Figure DE102016121322A1_0001

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul (nachfolgend auch als „Leistungsmodulbasiseinheit“ bezeichnet), wie beispielsweise eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die eine Halbleitereinrichtung für das Leistungsmodul kühlt, wie beispielsweise einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT).The present invention relates to a base unit for a power module (hereinafter also referred to as "power module base unit"), such as a power conversion device that cools a power module semiconductor device, such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT).

In der vorliegenden Beschreibung und in den beiliegenden Ansprüchen werden die obere Seite und die untere Seite der 2 nachfolgend entsprechend mit „obere“ und „untere“ bezeichnet.In the present description and in the appended claims, the upper side and the lower side of the 2 hereinafter referred to as "upper" and "lower".

Ferner umfasst der in der vorliegenden Beschreibung und in den beiliegenden Ansprüchen verwendete Begriff „Aluminium“ zusätzlich zu reinem Aluminium auch Aluminiumlegierungen. Further, the term "aluminum" used in the present specification and in the appended claims also includes aluminum alloys in addition to pure aluminum.

Bei einem Leistungsmodul, wie einer Leistungsumwandlungseinrichtung, die beispielsweise an einem elektrischen Fahrzeug, einem Hybridfahrzeug oder einem elektrischen Antrieb montiert ist, ist es erforderlich, von einer Halbleitereinrichtung, wie beispielsweise von einem IGBT erzeugte Wärme effizient abzuführen, um auf diese Weise die Temperatur der Halbleitereinrichtung für das Leistungsmodul auf einer vorbestimmten Temperatur oder unterhalb einer solchen zu halten.In a power module such as a power conversion device mounted on, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or an electric drive, it is necessary to efficiently dissipate heat generated by a semiconductor device, such as heat generated by an IGBT, thus the temperature of the semiconductor device for the power module to be at a predetermined temperature or below such.

Eine Leistungsmodulbasiseinheit, die diese Anforderungen erfüllt, wurde bereits vorgeschlagen (siehe die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift (kokai) Nr. 2003-86744 ). Die vorgeschlagene Leistungsmodulbasiseinheit umfasst ein Wärmeabstrahlungssubstrat aus Aluminium; ein mehrlagiges Isoliermaterial, das eine keramische Isolierplatte, eine an der oberen Fläche der Isolierplatte vorgesehene Aluminiumleiterschicht und eine an der unteren Fläche der Isolierplatte vorgesehene und an die obere Fläche des Wärmeabstrahlungssubstrats gelötete Aluminiumwärmeübergangsschicht; und einen Aluminiumkühlkörper, der an die Fläche des Wärmeabstrahlungssubstrats gelötet ist, die derjenigen Fläche abgewandt ist, die mit der Wärmeübergangsschicht des mehrlagigen Isoliermaterials verlötet ist, wobei ein Kühlflüssigkeitsströmungskanal innerhalb des Kühlkörpers ausgebildet ist.A power module base unit meeting these requirements has already been proposed (see the US Ser Japanese Patent Application Laid-open (kokai) No. 2003-86744 ). The proposed power module base unit comprises an aluminum heat radiating substrate; a multilayer insulating material comprising a ceramic insulating plate, an aluminum conductor layer provided on the upper surface of the insulating plate, and an aluminum heat transfer layer provided on the lower surface of the insulating plate and brazed to the upper surface of the heat radiation substrate; and an aluminum heat sink that is soldered to the surface of the heat radiation substrate that faces away from the surface soldered to the heat transfer layer of the multilayer insulation material, wherein a cooling liquid flow passage is formed inside the heat sink.

Bei der in der zuvor genannten Offenlegungsschrift offenbarten Leistungsmodulbasiseinheit ist ein vorbestimmtes Leitermuster auf der Leiterschicht des mehrschichtigen Isoliermaterials ausgebildet, und eine Halbleitereinrichtung ist auf der Leiterschicht mittels einer Lotschicht befestigt, wodurch ein Leistungsmodul gebildet wird. Ein derartiges Leistungsmodul wird an einem Wechselrichterkreis eines bewegbaren Körpers, wie beispielsweise eines Hybridfahrzeugs, angeordnet, bei dem ein elektrischer Motor als Teil seiner Antriebsquelle verwendet wird. Das Leistungsmodul steuert die elektrische Leistung, die dem Elektromotor zugeführt wird, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des bewegbaren Körpers. Bei dem Leistungsmodul wird von der Halbleitereinrichtung erzeugte Wärme über die Leiterschicht, die Isolierplatte, die Wärmeübergangsschicht und das Wärmeabstrahlungssubstrat auf den Kühlkörper und dann auf eine den Kühlflüssigkeitsströmungskanal durchströmende Kühlflüssigkeit übertragen.In the power module base unit disclosed in the above laid-open publication, a predetermined conductor pattern is formed on the conductor layer of the multi-layered insulating material, and a semiconductor device is fixed on the conductor layer by means of a solder layer, thereby forming a power module. Such a power module is arranged on an inverter circuit of a movable body, such as a hybrid vehicle, in which an electric motor is used as part of its drive source. The power module controls the electric power supplied to the electric motor depending on the operating conditions of the movable body. In the power module, heat generated by the semiconductor device is transmitted to the heat sink via the conductor layer, the insulating plate, the heat transfer layer, and the heat radiation substrate, and then to a cooling liquid passing through the cooling liquid flow passage.

Bei der in der zuvor genannten Offenlegungsschrift offenbarten Leistungsmodulbasiseinheit dehnen sich beim Löten des mehrschichtigen Isoliermaterials, des Wärmeabstrahlungssubstrats und des Kühlkörpers die Isolierplatte, die Leiterschicht und die Wärmeübergangsschicht des mehrschichtigen Isoliermaterials, des Wärmeabstrahlungssubstrats und des Kühlkörpers während der Erwärmung thermisch aus und werden in einem thermisch ausgedehnten Zustand aneinander befestigt. Anschließend ziehen sich die Isolierplatte, das Wärmeabstrahlungssubstrat und der Kühlkörper während des Abkühlens auf Umgebungstemperatur thermisch zusammen. Die Isolierplatte ist aus Keramik und das Wärmeabstrahlungssubstrat und der Kühlkörper sind aus Aluminium hergestellt, so dass die linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Wärmeabstrahlungssubstrats und des Kühlkörpers größer als der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient der Isolierplatte sind. Vor diesem Hintergrund wird, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen werden, aufgrund der zuvor genannten Differenz der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eine Kraft erzeugt, die das Wärmeabstrahlungssubstrat und den Kühlkörper verzieht. Entsprechend tritt ein Verzug der gesamten Leistungsmodulbasiseinheit auf; also des mehrschichtigen Isoliermaterials, des Wärmeabstrahlungssubstrats und des Kühlkörpers. Entsprechend ist es schwierig, ein gewünschtes Leitermuster auf der Leiterschicht des mehrschichtigen Isoliermaterials auszubilden oder Drähte zwischen das Leitermuster und eine an der Leiterschicht befestigte Halbleitereinrichtung zu löten. Um den zuvor beschriebenen Verzug des mehrschichtigen Isoliermaterials, des Wärmeabstrahlungssubstrats und des Kühlkörpers zu verhindern, wird die Dicke des Wärmeabstrahlungssubstrats bei der in der zuvor beschriebenen Offenlegungsschrift offenbarten Leistungsmodulbasiseinheit vergrößert. Wenn jedoch die Dicke des Wärmeabstrahlungssubstrats vergrößert wird, wird der Wärmeübertragungsweg von der Halbleitereinrichtung zu dem Kühlkörper größer, wodurch sich die Wärmeabstrahlungsleistung verschlechtert. In the power module base unit disclosed in the aforementioned Laid-Open Publication, when soldering the multilayer insulating material, the heat radiating substrate and the heat sink, the insulating plate, the conductor layer and the heat transfer layer of the multi-layer insulating material, the heat radiation substrate and the heat sink thermally expand during heating and become thermally expanded Condition attached to each other. Subsequently, the insulating plate, the heat radiation substrate and the heat sink thermally contract during cooling to ambient temperature. The insulating plate is made of ceramic, and the heat radiating substrate and the heat sink are made of aluminum, so that the linear thermal expansion coefficients of the heat radiating substrate and the heat sink are larger than the linear thermal expansion coefficient of the insulating plate. Against this background, if no countermeasures are taken, due to the aforementioned difference in linear thermal expansion coefficients, a force is generated which warps the heat radiation substrate and the heat sink. Accordingly, a delay of the entire power module base unit occurs; that is, the multilayer insulating material, the heat radiating substrate, and the heat sink. Accordingly, it is difficult to form a desired conductor pattern on the conductor layer of the multilayer insulating material, or to solder wires between the conductor pattern and a semiconductor device fixed to the conductor layer. In order to prevent the above-described distortion of the multilayer insulating material, the heat radiating substrate and the heat sink, the thickness of the heat radiating substrate is increased in the power module base unit disclosed in the above-described publication. However, when the thickness of the heat radiation substrate is increased, the heat transfer path from the semiconductor device to the heat sink becomes larger, thereby deteriorating the heat radiation performance.

Vor diesem Hintergrund wurde eine verbesserte Leistungsmodulbasiseinheit vorgeschlagen, die einen Verzug des Wärmeabstrahlungssubstrats und des Kühlkörpers verhindert (siehe japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift (kokai) Nr. 2007-141932 ). Die vorgeschlagene Leistungsmodulbasiseinheit umfasst ein Wärmeabstrahlungssubstrat, das aus Aluminium hergestellt ist; ein mehrschichtiges Isoliermaterial, das eine keramische Isolierplatte, eine Leiterschicht, die aus hochreinem Aluminium hergestellt und an der oberen Fläche der Isolierplatte vorgesehen ist, und eine Wärmeübergangsschicht aufweist, die aus reinem Aluminium hergestellt, an der unteren Fläche der Isolierplatte vorgesehen und an die obere Fläche des Wärmeabstrahlungssubstrats gelötet ist; eine keramische Verzugsverhinderungsplatte, die an die untere Fläche der unteren Fläche des Wärmeabstrahlungssubstrats gelötet ist und einen Verzug des Wärmeabstrahlungssubstrats und des mehrschichtigen Isoliermaterials aufgrund der Differenz der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Isolierplatte und des Wärmeabstrahlungssubstrats verhindert; Aluminiumwärmeabstrahlungslamellen, die an eine Fläche der Verzugsverhinderungsplatte gelötet sind, die der mit dem Wärmeabstrahlungssubstrat verbundenen Fläche abgewandt ist, und einen Kühlmantel, der an der unteren Fläche des Wärmeabstrahlungssubstrats befestigt ist, so dass der Kühlmantel die Verhinderungsplatte und die Wärmeabstrahlungslamellen abdeckt, wobei eine Kühlflüssigkeit durch das Innere des Kühlmantels geleitet wird.Against this background, an improved power module base unit has been proposed which prevents warpage of the heat radiation substrate and of the heat sink prevented (see Japanese Patent Application Laid-open (kokai) No. 2007-141932 ). The proposed power module base unit includes a heat radiating substrate made of aluminum; a multilayer insulating material comprising a ceramic insulating plate, a conductor layer made of high-purity aluminum and provided on the upper surface of the insulating plate, and a heat transfer layer made of pure aluminum provided on the lower surface of the insulating plate and the upper surface the heat radiation substrate is soldered; a ceramic distortion prevention plate soldered to the lower surface of the lower surface of the heat radiating substrate and preventing warpage of the heat radiating substrate and the multilayer insulating material due to the difference of the thermal expansion coefficients of the insulating plate and the heat radiating substrate; Aluminum heat radiating fins brazed to an area of the draft preventing plate facing away from the surface connected to the heat radiation substrate, and a cooling jacket fixed to the lower surface of the heat radiation substrate so that the cooling jacket covers the prevention plate and the heat radiation fins, whereby a cooling liquid passes through the interior of the cooling jacket is passed.

Bei der Leistungsmodulbasiseinheit, die in der zuvor genannten Offenlegungsschrift beschrieben ist, wird beim Zusammenlöten der Isolierplatte, des Wärmeabstrahlungssubstrats und der Wärmeabstrahlungslamellen aufgrund der Differenz der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Isolierplatte und des Wärmeabstrahlungssubstrats eine Kraft erzeugt, die das Wärmeabstrahlungssubstrat verzieht, und es wird aufgrund der Differenz der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der Verhinderungsplatte und des Wärmeabstrahlungssubstrats eine Kraft erzeugt, die das Wärmeabstrahlungssubstrat in der entgegengesetzten Richtung verzieht. Entsprechend heben sich diese beiden Kräfte gegeneinander auf, wodurch ein Verzug der Leistungsmodulbasiseinheit verhindert wird; also der Isolierplatte, des Wärmeabstrahlungssubstrats und der Wärmeabstrahlungslamellen. In the power module base unit described in the above-mentioned publication, in the case of soldering the insulating plate, the heat radiating substrate and the heat radiation fins, due to the difference of the linear thermal expansion coefficients of the insulating plate and the heat radiating substrate, a force is generated which warps the heat radiating substrate, and due to Difference of the linear thermal expansion coefficient, the prevention plate and the heat radiation substrate generates a force that warps the heat radiation substrate in the opposite direction. Accordingly, these two forces cancel each other, thereby preventing distortion of the power module base unit; that is, the insulating plate, the heat radiating substrate, and the heat radiation fins.

Da bei der in japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2007-141932 beschriebenen Leistungsmodulbasiseinheit jedoch die Wärmeabstrahlungslamellen an die Verhinderungsplatte gelötet werden und die Verhinderungsplatte aus Keramik, Invar oder elektromagnetischem Weicheisen hergestellt ist, kann Wärme, die von einer an der Leiterschicht des mehrschichtigen Isoliermaterials angeordneten Halbleitereinrichtung erzeugt wird, nicht ausreichend an die durch das Innere des Kühlmantels strömende Kühlflüssigkeit übertragen werden. Entsprechend kann es vorkommen, dass die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2007-141932 offenbarte Leistungsmodulbasiseinheit keine ausreichende Wärmeabstrahlungsleistung aufweist.Since at the in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2007-141932 However, as described in the power module base unit, when the heat radiation fins are soldered to the prevention plate and the prevention plate is made of ceramic, invar, or electromagnetic soft iron, heat generated from a semiconductor device disposed on the conductor layer of the multilayer insulating material can not be sufficiently supplied to those flowing through the interior of the cooling jacket Coolant be transferred. Accordingly, it may happen that in the Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2007-141932 disclosed power module base unit does not have sufficient heat dissipation performance.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das zuvor beschriebene Problem zu lösen und eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul zu schaffen, das eine sehr gute Wärmeabstrahlungsleistung im Vergleich zu den Leistungsmodulbasiseinheiten aufweist, die in den beiden zuvor genannten Offenlegungsschriften offenbart sind. It is an object of the present invention to solve the above-described problem and to provide a base unit for a power module which has a very good heat radiation performance compared to the power module base units disclosed in the two aforementioned publications.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die vorliegende Erfindung wie folgt ausgeführt.

  • 1) Eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul, umfassend eine Kühleinrichtung mit einem Gehäuse und in dem Gehäuse vorgesehenen Lamellen, wobei das Gehäuse eine obere Wand und eine untere Wand aufweist und derart ausgebildet ist, dass eine Kühlflüssigkeit durch das Gehäuse strömen kann; und ein mehrlagiges Isoliermaterial, das an eine äußere Fläche einer vorbestimmten Wand gelötet ist, bei der es sich um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung handelt. Das Gehäuse der Kühleinrichtung weist ein oberes Komponentenbauteil und ein unteres Komponentenbauteil auf, die aus Aluminium hergestellt und miteinander verlötet sind. Das obere Komponentenbauteil bildet die obere Wand des Gehäuses und das untere Komponentenbauteil die untere Wand des Gehäuses. Das mehrlagige Isoliermaterial weist eine aus Keramik hergestellte Isolierplatte und eine Leiterschicht auf, die auf einer von der vorbestimmten Wand weg weisenden Fläche der Isolierplatte vorgesehen ist und auf der eine Halbleitereinrichtung befestigt ist. Von der auf der Leiterschicht des mehrlagigen Isoliermaterials befestigten Halbleitereinrichtung erzeugte Wärme wird über das mehrlagige Isoliermaterial, die vorbestimmte Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung und die Lamellen an die durch das Gehäuse strömende Kühlflüssigkeit abgegeben. Die Lamellen sind fest an einer inneren Fläche der vorbestimmten Wand vorgesehen, bei der es sich entweder um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung handelt und mit der die Isolierplatte verlötet ist. Eine Verzugsverhinderungsplatte ist an eine äußere Fläche der anderen Wand der oberen Wand und der unteren Wand des Gehäuses gelötet, mit der die Isolierplatte nicht verlötet ist. Die Verzugsverhinderungsplatte ist aus einem Material hergestellt, das einen geringeren linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als Aluminium aufweist und einen Verzug des Gehäuses und des mehrlagigen Isoliermaterials verhindert, der sonst aufgrund einer Differenz der linearen Ausdehnungskoeffizienten der Isolierplatte des mehrlagigen Isoliermaterials und der oberen und unteren Komponentenbauteile des Gehäuses auftreten würde.
To achieve this object, the present invention is carried out as follows.
  • 1) A base unit for a power module, comprising a cooling device having a housing and fins provided in the housing, the housing having a top wall and a bottom wall and adapted to allow a cooling fluid to flow through the housing; and a multi-layer insulating material soldered to an outer surface of a predetermined wall which is the upper wall or the lower wall of the housing of the cooling device. The housing of the cooling device has an upper component component and a lower component component, which are made of aluminum and soldered together. The upper component component forms the upper wall of the housing and the lower component component the lower wall of the housing. The multilayer insulating material has an insulating plate made of ceramic and a conductor layer provided on a face of the insulating plate facing away from the predetermined wall and on which a semiconductor device is mounted. Heat generated by the semiconductor device mounted on the conductor layer of the multilayer insulating material is output to the cooling liquid flowing through the housing via the multilayer insulating material, the predetermined wall of the housing of the cooling device and the fins. The fins are fixedly provided on an inner surface of the predetermined wall, which is either the upper wall or the lower wall of the housing of the cooling device and to which the insulating plate is soldered. An antifriction plate is soldered to an outer surface of the other wall of the upper wall and the lower wall of the housing with which the insulating plate is not soldered. The antifriction plate is made of a material having a lower linear thermal expansion coefficient than aluminum and distortion of the housing and the multilayer Insulating material that would otherwise occur due to a difference in the linear expansion coefficient of the insulating plate of the multilayer insulating material and the upper and lower component components of the housing prevented.

Die zuvor verwendete Wortwahl „die Lamellen sind fest an einer inneren Fläche der vorbestimmten Wand vorgesehen“ schließt sowohl den Fall ein, dass die Lamellen integral bzw. einteilig an der Innenfläche der Wand vorgesehen sind, als auch den Fall, dass die Lamellen unter Einsatz eines geeigneten Verfahrens an der inneren Fläche der Wand befestigt werden.

  • 2) Eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Abschnitt 1), wobei eine Mehrzahl von Stablamellen integral an der Innenfläche der vorbestimmten Wand vorgesehen ist, bei der es sich entweder um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung handelt und mit der die Isolierplatte verlötet ist.
  • 3) Eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Abschnitt 2), wobei ein Eintrittssammler, in den eine Kühlflüssigkeit von außen strömt, ein Austrittssammler, aus dem Kühlflüssigkeit nach außen strömt, und ein Kühlflüssigkeitsströmungskanal in dem Gehäuse vorgesehen sind, durch den die in den Eintrittssammler strömende Kühlflüssigkeit in Richtung des Austrittssammlers fließt, und wobei die Stablamellen integral an der Innenfläche der vorbestimmten Wand des Gehäuses derart vorgesehen sind, dass die Stablamellen über den gesamten Kühlflüssigkeitsströmungskanal verteilt angeordnet sind.
  • 4) Eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Abschnitt 1), wobei eine Wärmeübergangsschicht, die aus der gleichen Art von Metall wie die Leiterschicht hergestellt ist, an einer Fläche der Isolierplatte des mehrlagigen Isoliermaterials vorgesehen ist, die der Fläche, an der die Leiterschicht vorgesehen ist, abgewandt ist, und wobei die Wärmeübergangsschicht an die äußere Fläche der vorbestimmten Wand des Gehäuses gelötet ist.
  • 5) Eine Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Abschnitt 1), wobei die Isolierplatte des mehrlagigen Isoliermaterials aus AlN, Al2O3 oder Si3N4 hergestellt ist, und wobei die Verzugsverhinderungsplatte aus AlN, Al2O3, Si3N4, aus mit geschmolzenem Aluminium plattiertem Stahl oder aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.
The wording used previously "the lamellae are fixedly provided on an inner surface of the predetermined wall" includes both the case that the lamellae are integrally provided on the inner surface of the wall, and the case that the lamellae are made using a appropriate method can be attached to the inner surface of the wall.
  • 2) A base unit for a power module according to section 1), wherein a plurality of stator blades is integrally provided on the inner surface of the predetermined wall, which is either the upper wall or the lower wall of the housing of the cooling device and with which Soldered soldering plate.
  • 3) A base unit for a power module according to section 2), wherein an inlet header into which a cooling liquid flows from the outside, an outlet header from which cooling liquid flows outward, and a cooling liquid flow channel are provided in the housing through which the flow into the inlet header Cooling liquid flows in the direction of the discharge collector, and wherein the stator blades are integrally provided on the inner surface of the predetermined wall of the housing such that the stator blades are arranged distributed over the entire cooling liquid flow channel.
  • 4) A base unit for a power module according to item 1), wherein a heat transfer layer made of the same kind of metal as the conductor layer is provided on a surface of the insulating plate of the multi-layer insulating material, that of the surface on which the conductor layer is provided , Is remote, and wherein the heat transfer layer is soldered to the outer surface of the predetermined wall of the housing.
  • 5) A base unit for a power module according to clause 1), wherein the insulating plate of the multilayer insulating material is made of AlN, Al 2 O 3 or Si 3 N 4 , and wherein the draft preventing plate is made of AlN, Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , made of molten aluminum plated steel or stainless steel.

Bei der Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach einem der Abschnitte 1) bis 5) wird, wenn das Löten der oberen und unteren Komponentenbauteile des Gehäuses zeitgleich mit dem Löten der Isolierplatte und der vorbestimmten Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung, bei der es sich entweder um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses handelt, durchgeführt wird, eine Kraft erzeugt, welche die oberen und unteren Komponentenbauteile und die Isolierplatte des mehrschichtigen Isoliermaterials aufgrund der Differenz der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der oberen und unteren Komponentenbauteile und der Isolierplatte verzieht, und es wird aufgrund der Differenz der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der oberen und unteren Komponentenbauteile und der Verzugsverhinderungsplatte eine Kraft erzeugt, welche die oberen und unteren Komponentenbauteile und die Verzugsverhinderungsplatte in die entgegengesetzte Richtung verzieht. Entsprechend heben sich diese Kräfte gegenseitig auf, wodurch ein Verzug der Gesamtheit der Basiseinheit für ein Leistungsmodul verhindert wird; also ein Verzug des Gehäuses, des mehrschichtigen Isoliermaterials und der Verzugsverhinderungsplatte.In the base unit for a power module according to any one of the sections 1) to 5), when the soldering of the upper and lower component components of the housing coincides with the soldering of the insulating plate and the predetermined wall of the housing of the cooling device, which is either the upper Wall or around the lower wall of the housing is performed, generates a force, which warps the upper and lower component components and the insulating plate of the multilayer insulating material due to the difference of the linear thermal expansion coefficients of the upper and lower component components and the insulating plate, and it is due the difference of the linear thermal expansion coefficients of the upper and lower component components and the draft prevention plate generates a force that pulls the upper and lower component components and the draft prevention plate in the opposite direction. Accordingly, these forces cancel each other out, thereby preventing the entirety of the base unit from being distorted for a power module; So a delay of the housing, the multilayer insulating material and the delay prevention plate.

Zudem sind die Lamellen bei der Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach einem der Abschnitte 1) bis 5) fest an der Innenfläche der vorbestimmten Wand vorgesehen, bei der es sich entweder um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung handelt und an welche die Isolierplatte gelötet ist. Entsprechend weist die Leistungsmodulbasiseinheit eine verbesserte Wärmeübergangsleistung auf; d.h., dass die von der Halbleitereinrichtung für ein Leistungsmodul, die an der Leiterschicht des mehrschichtigen Isoliermaterials befestigt ist, erzeugte Wärme effizienter an die durch das Gehäuse strömende Kühlflüssigkeit abgegeben wird. Somit hat die Leistungsmodulbasiseinheit eine sehr gute Wärmeabstrahlungsleistung. In addition, in the power module base unit according to any of the sections 1) to 5), the fins are fixedly provided on the inner surface of the predetermined wall, which is either the upper wall or the lower wall of the housing of the cooling device and to which the insulating plate is soldered. Accordingly, the power module base unit has improved heat transfer performance; that is, the heat generated by the semiconductor device for a power module attached to the conductor layer of the multilayer insulating material is more efficiently dissipated to the cooling liquid flowing through the housing. Thus, the power module base unit has a very good heat radiation performance.

Die Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Abschnitt 2) hat eine noch weiter verbesserte Wärmeübertragungsleistung; d.h., dass die von der Halbleitereinrichtung für ein Leistungsmodul, das an der Leiterschicht des mehrschichtigen Isoliermaterials befestigt ist, erzeugte Wärme noch effizienter an die durch das Gehäuse strömende Kühlflüssigkeit abgegeben wird. The base unit for a power module according to section 2) has a still further improved heat transfer performance; that is, the heat generated by the semiconductor device for a power module attached to the conductor layer of the multilayer insulating material is more efficiently dissipated to the cooling liquid flowing through the housing.

Bei der Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Abschnitt 4) wird die Wärme, die von der an der Leiterschicht des mehrschichtigen Isoliermaterials angeordneten Halbleitereinrichtung übertragen wird, in der Flächenrichtung der Wärmeübergangsschicht verteilt und dann an die vorbestimmte Wand des Gehäuses übertragen, bei der es sich entweder um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses handelt. Somit wird die Wärme noch effizienter an die vorbestimmte Wand und dann an die durch das Gehäuse strömende Kühlflüssigkeit übertragen.In the base unit for a power module according to section 4), the heat transferred from the semiconductor device arranged on the conductor layer of the multilayer insulating material is distributed in the planar direction of the heat transfer layer and then transmitted to the predetermined wall of the housing, which is either the upper wall or the lower wall of the housing is. Thus, the heat is more efficiently transferred to the predetermined wall and then to the coolant flowing through the housing.

Die Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Abschnitt 5) kann die Materialkosten der Verzugsverhinderungsplatte verringern. The base unit for a power module according to section 5) can reduce the material cost of the draft prevention plate.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Leistungsmodulbasiseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 Fig. 13 is an exploded perspective view showing a power module base unit according to the present invention;

2 ist eine vertikale Querschnittansicht der in 1 dargestellten Leistungsmodulbasiseinheit; 2 is a vertical cross-sectional view of the in 1 illustrated power module base unit;

3 ist eine Querschnittansicht der Leistungsmodulbasiseinheit entlang der Linie A-A in 2; 3 FIG. 12 is a cross-sectional view of the power module base unit taken along the line AA in FIG 2 ;

4 ist eine Ansicht entsprechend 3 und zeigt eine Modifikation von Lamellen; und 4 is a view accordingly 3 and shows a modification of lamellae; and

5 ist eine Ansicht entsprechend 3 und zeigt eine weitere Modifikation der Lamellen. 5 is a view accordingly 3 and shows a further modification of the slats.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDescription of the preferred embodiment

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe „links“ und „rechts“ entsprechend auf die linke und die rechte Seite der 2. Ferner bezieht sich der Begriff „vordere“ auf die obere Seite der 3, und der Begriff „hintere“ auf die gegenüberliegende Seite.In the following description, the terms "left" and "right" refer to the left and right sides, respectively 2 , Further, the term "front" refers to the upper side of the 3 , and the term "back" on the opposite side.

Die 1 bis 3 zeigen den Gesamtaufbau einer Leistungsmodulbasiseinheit der vorliegenden Erfindung.The 1 to 3 show the overall structure of a power module base unit of the present invention.

Wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst eine Leistungsmodulbasiseinheit 1 eine Kühleinrichtung 2, ein mehrlagiges Isoliermaterial 5 und eine Verzugsverhinderungsplatte 6. Die Kühleinrichtung 2 umfasst ein Gehäuse 3 mit einer oberen Wand 3a, einer unteren Wand 3b und einer Umfangswand 3c; sowie eine Mehrzahl von Stiftlamellen 4, die innerhalb des Gehäuses 3 vorgesehen sind. Das mehrlagige Isoliermaterial 5 ist an die Außenfläche der oberen Wand 3a oder der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 der Kühleinrichtung 2 (in der vorliegenden Ausführungsform an die Außenfläche der oberen Wand 3a) gelötet (d.h. unter Verwendung eines Hartlots mittels Löten verbunden). Die Verzugsverhinderungsplatte 6 ist an die äußere Fläche der anderen der oberen Wand 3a und der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 der Kühleinrichtung 2 gelötet (in der vorliegenden Ausführungsform an die äußere Fläche der unteren Wand 3b).As it is in the 1 to 3 1, includes a power module base unit 1 a cooling device 2 , a multi-layer insulating material 5 and an arris prevention board 6 , The cooling device 2 includes a housing 3 with a top wall 3a , a lower wall 3b and a peripheral wall 3c ; and a plurality of pin lamellae 4 inside the case 3 are provided. The multi-layer insulating material 5 is on the outside surface of the top wall 3a or the bottom wall 3b of the housing 3 the cooling device 2 (In the present embodiment to the outer surface of the upper wall 3a ) (ie, solder bonded using a braze). The distortion prevention plate 6 is on the outer surface of the other of the upper wall 3a and the bottom wall 3b of the housing 3 the cooling device 2 soldered (in the present embodiment to the outer surface of the lower wall 3b ).

Das Gehäuse 3 der Kühleinrichtung 2 umfasst ein plattenförmiges oberes Komponentenbauteil 7, das aus Aluminium hergestellt ist und die obere Wand 3a bildet, und ein kastenförmiges unteres Komponentenbauteil 8 aus Aluminium, das nach oben offen ist und die untere Wand 3b sowie die Umfangswand 3c bildet. Ein umfänglicher Kantenbereich einer unteren Fläche des oberen Komponentenbauteils 7 ist an eine obere Fläche eines Außenflansches 8a gelötet, der an dem oberen Ende eines Bereiches des unteren Komponentenbauteils 8 vorgesehen ist, der die Umfangswand 3c bildet. Ein Eintrittssammler 9, ein Austrittssammler 11 und ein Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 sind innerhalb des Gehäuses 3 vorgesehen. Der Eintrittssammler 9 ist an einer Position nahe eines Endes des Gehäuses 3 in Bezug auf dessen Längsrichtung angeordnet (eine Position nahe dem linken Ende bei der vorliegenden Ausführungsform). Eine Kühlflüssigkeit fließt von außen in den Eintrittssammler 9. Der Austrittssammler 11 ist an einer Position nahe dem anderen Ende des Gehäuses 3 in Bezug auf dessen Längsrichtung angeordnet (in einer Position nahe dem rechten Ende bei der vorliegenden Ausführungsform). Die Kühlflüssigkeit strömt aus dem Austrittssammler 11 aus. Der Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 leitet die in den Eintrittssammler 9 strömende Kühlflüssigkeit zum Austrittssammler 11. In einem Bereich der Außenfläche der unteren Wand 3b des Gehäuses 3, der dem Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 zwischen dem Eintrittssammler 9 und dem Austrittssammler 11 entspricht, ist eine Vertiefung 13 durch Umformen der unteren Wand 3b in Richtung des Inneren des Gehäuses 3 (aufwärts) ausgebildet.The housing 3 the cooling device 2 comprises a plate-shaped upper component component 7 which is made of aluminum and the top wall 3a forms, and a box-shaped lower component component 8th made of aluminum, which is open at the top and the bottom wall 3b as well as the peripheral wall 3c forms. A peripheral edge region of a lower surface of the upper component component 7 is at an upper surface of an outer flange 8a soldered at the upper end of a portion of the lower component component 8th is provided, which is the peripheral wall 3c forms. An entrance collector 9 , an exit collector 11 and a coolant flow channel 12 are inside the case 3 intended. The entry collector 9 is at a position near one end of the housing 3 with respect to its longitudinal direction (a position near the left end in the present embodiment). A coolant flows from the outside into the inlet header 9 , The exit collector 11 is at a position near the other end of the housing 3 with respect to its longitudinal direction (at a position near the right end in the present embodiment). The cooling liquid flows out of the outlet collector 11 out. The coolant flow channel 12 directs the entry into the collector 9 flowing cooling liquid to the outlet collector 11 , In an area of the outer surface of the lower wall 3b of the housing 3 , which is the coolant flow channel 12 between the entry collector 9 and the exit collector 11 corresponds, is a depression 13 by reshaping the lower wall 3b towards the interior of the case 3 (up) trained.

Ein Kühlflüssigkeitseinlass 16, der mit dem Eintrittssammler 9 kommuniziert, ist in einem linken Bereich der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 derart ausgebildet, dass er in der Mitte der vorne-hinten-Richtung angeordnet ist. Ein Kühlflüssigkeitsauslass 17, der mit dem Austrittssammler 11 kommuniziert, ist in einem rechten Bereich der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 derart ausgebildet, dass er in der Mitte der vorne-hinten-Richtung angeordnet ist. A cooling fluid inlet 16 that with the entry collector 9 communicates, is in a left area of the lower wall 3b of the housing 3 formed so as to be located in the middle of the front-rear direction. A coolant outlet 17 who with the exit collector 11 communicates, is in a right area of the lower wall 3b of the housing 3 formed so as to be located in the middle of the front-rear direction.

In der Mitte des Eintrittssammlers 9 des Gehäuses 3 in Bezug auf die vorne-hinten-Richtung ist eine einlassseitige Führung 18 integral an der oberen Wand 3a des Gehäuses 3 vorgesehen. Die einlassseitige Führung 18 steht in Richtung des Inneren des Gehäuses 3 (abwärts) vor, wobei ihr Ende an die untere Wand 3b gelötet ist. Die einlassseitige Führung 18 sorgt dafür, dass die Kühlflüssigkeit, die durch den Kühlflüssigkeitseinlass 16 in den Eintrittssammler 9 strömt, in Richtung des Kühlflüssigkeitsströmungskanals 12 geleitet wird. Ferner ist in der Mitte des Auslasssammlers 11 des Gehäuses 3 in Bezug auf die vorne-hinten-Richtung eine auslassseitige Führung 19 integral an der oberen Wand 3a des Gehäuses 3 vorgesehen. Die auslassseitige Führung 19 steht abwärts vor, wobei ihr freies Ende an die Bodenwand 3b gelötet ist. Die auslassseitige Führung 19 sorgt dafür, dass die von dem Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 in den Austrittssammler 11 strömende Kühlflüssigkeit in Richtung des Kühlflüssigkeitsauslasses 17 geleitet wird. Betrachtet von der oberen oder von der unteren Seite weist jede der beiden Führungen 18 und 19 eine U-artige Form auf und ist in Richtung des Kühlflüssigkeitsströmungskanals 12 offen. Der Kühlflüssigkeitseinlass 16 und der Kühlflüssigkeitsauslass 17 weisen zu den jeweiligen Räumen, die von den Führungen 18 und 19 definiert werden.In the middle of the entrance collector 9 of the housing 3 with respect to the front-rear direction is an intake-side guide 18 integral to the upper wall 3a of the housing 3 intended. The inlet-side guide 18 stands in the direction of the interior of the housing 3 (down), with its end to the bottom wall 3b is soldered. The inlet-side guide 18 ensures that the coolant flowing through the coolant inlet 16 in the entrance collector 9 flows, in the direction of the coolant flow channel 12 is directed. Further, in the middle of the outlet collector 11 of the housing 3 with respect to the front-rear direction, an exhaust-side guide 19 integral to the upper wall 3a of the housing 3 intended. The exhaust side guide 19 is facing down, with her free end to the bottom wall 3b is soldered. The exhaust side guide 19 ensures that the from the coolant flow channel 12 in the exit collector 11 flowing coolant in the direction of Kühlflüssigkeitsauslasses 17 is directed. Viewed from the top or from the bottom, each of the two guides points 18 and 19 a U-like shape and is in the direction of the Kühlflüssigkeitsströmungskanals 12 open. The cooling fluid inlet 16 and the coolant outlet 17 point to the respective rooms by the guides 18 and 19 To be defined.

An Positionen, die auswärts (in der vorne-hinten-Richtung) der Führungen 18 und 19 in dem Eintrittssammler 9 und dem Austrittssammler 11 des Gehäuses 3 angeordnet sind, sind einwärts weisende Vorsprünge 21 integral an der oberen Wand 3a des Gehäuses 3 vorgesehen. Die einwärts weisenden Vorsprünge 21 erstrecken sich in Richtung des Inneren des Gehäuses 3 (abwärts), und ihre Enden sind an die untere Wand 3b gelötet. Durchgangslöcher 22 sind in der oberen Wand 3a des Gehäuses 3 und in den einwärts weisenden Vorsprüngen 21 derart ausgebildet, dass sich die Durchgangslöcher 22 zwischen der äußeren Fläche der oberen Wand 3a und den Enden der einwärts weisenden Vorsprünge 21 erstrecken. Die oberen Enden der Durchgangslöcher 22 sind zur äußeren Fläche der oberen Wand 3a offen, und die unteren Enden der Durchgangslöcher 22 sind zu der äußeren Fläche der unteren Wand 3b über Durchgangslöcher 23 offen, die an der unteren Wand 3b ausgebildet sind. Bereiche der Enden der einwärts weisenden Vorsprünge 21, die sich um die Durchgangslöcher 22 erstrecken, sind an Bereiche der Fläche der unteren Wand 3b, die sich um die Durchgangslöcher 23 erstrecken, gelötet, wobei die Fläche in Richtung des Inneren des Gehäuses 3 weist. At positions that are outward (in the front-to-back direction) of the guides 18 and 19 in the entry collector 9 and the exit collector 11 of the housing 3 are arranged, are inwardly facing projections 21 integral to the upper wall 3a of the housing 3 intended. The inward-facing protrusions 21 extend towards the interior of the case 3 (down), and their ends are against the bottom wall 3b soldered. Through holes 22 are in the upper wall 3a of the housing 3 and in the inward-facing protrusions 21 formed such that the through holes 22 between the outer surface of the upper wall 3a and the ends of the inward-facing protrusions 21 extend. The upper ends of the through holes 22 are to the outer surface of the upper wall 3a open, and the lower ends of the through holes 22 are to the outer surface of the lower wall 3b via through holes 23 open at the bottom wall 3b are formed. Regions of the ends of the inward-facing projections 21 that surround the through holes 22 extend to areas of the surface of the lower wall 3b that surround the through holes 23 extend, soldered, leaving the surface towards the interior of the housing 3 has.

Die Stablamellen 4 der Kühleinrichtung weisen jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf und sind integral in einem Bereich der unteren Fläche der oberen Wand 3a (diejenige Wand, an die das mehrlagige Isoliermaterial 5 gelötet ist) des Gehäuses 3 vorgesehen, wobei der Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 zu dem Bereich weist. Die Stablamellen 4 sind derart versetzt zueinander angeordnet, dass sie den gesamten Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 durchsetzen. Es sollte klar sein, dass die Querschnittsform der Stablamellen 4 nicht auf eine kreisrunde Form beschränkt ist sondern frei variiert werden kann. Beispielsweise kann die Querschnittsform der Stablamellen 4 eine rhomboidische Form, eine elliptische Form oder eine Stromlinienform aufweisen. Bevorzugt sind die Enden der Stablamellen 4 an die Innenfläche der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 gelötet. The staff blades 4 The cooling means each have a circular cross-section and are integral in a region of the lower surface of the upper wall 3a (the wall to which the multilayer insulating material 5 soldered) of the housing 3 provided, wherein the cooling liquid flow channel 12 points to the area. The staff blades 4 are arranged offset from one another in such a way that they cover the entire cooling liquid flow channel 12 push through. It should be clear that the cross-sectional shape of the bar blades 4 is not limited to a circular shape but can be freely varied. For example, the cross-sectional shape of the bar blades 4 have a rhomboidal shape, an elliptical shape or a streamlined shape. Preference is given to the ends of the rod blades 4 to the inner surface of the lower wall 3b of the housing 3 soldered.

Das mehrlagige Isoliermaterial 5 umfasst eine Isolierplatte 24; eine Leiterschicht 25, die an der oberen Fläche der Isolierplatte 24 vorgesehen und an der eine Halbleitereinrichtung für ein Leistungsmodul befestigt ist; und eine Wärmeübergangsschicht, die an der unteren Fläche der Isolierplatte 24 vorgesehen ist. Die Wärmeübergangsschicht 26 ist an die äußere Fläche der oberen Wand 3 des Gehäuses 3 gelötet. Die Isolierplatte 24 kann aus jeder Art von Keramik hergestellt sein, soweit die Isolierplatte 24 die erforderliche elektrischen Isoliereigenschaft, Wärmeleiteigenschaft und mechanische Festigkeit aufweist. Beispielsweise ist die Isolierplatte 24 aus AlN, Al2O3 oder Si3N4 hergestellt. Bevorzugt weist die Isolierplatte 24 eine Dicke von 0,1 bis 1 mm auf. Die Leiterschicht 25 kann aus einem Metall hergestellt sein, das eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer (einschließlich einer Kupferlegierung; dies gilt auch für die nachfolgende Beschreibung). Es wird allerdings bevorzugt, dass die Leiterschicht 25 aus hochreinem Aluminium hergestellt ist, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit, eine hohe Verformbarkeit und eine sehr gute thermische Leitfähigkeit aufweist. Die Wärmeübergangsschicht 26 kann aus einem Metall hergestellt sein, das eine sehr gute thermische Leitfähigkeit aufweist, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Es wird allerdings bevorzugt, dass die Wärmeübergangsschicht 26 aus Aluminium mit hoher Reinheit hergestellt ist, das eine hohe thermische Leitfähigkeit und Verformbarkeit sowie eine sehr gute Benetzbarkeit bezogen auf geschmolzenes Hartlot aufweist. Es ist ferner bevorzugt, dass die Leiterschicht 25 und die Wärmeübergangsschicht 26 aus demselben Material hergestellt sind. Beispielsweise wird ein DBA(Direct Brazed Aluminium(eingetragene Marke))-Substrat, bei dem es sich um ein Produkt der Mitsubishi Materials Corporation handelt, als mehrlagiges Isoliermaterial 5 verwendet. Bei dem DBA-Substrat werden die Leiterschicht 25 und die Wärmeübergangsschicht 26 vorab an der Isolierplatte 24 vorgesehen. Alternativ kann das mehrlagige Isoliermaterial 5 zeitgleich mit dem Löten der beiden Komponentenbauteile 7 und 8 des Gehäuses 3 gebildet werden. Insbesondere werden eine Metallplatte zur Ausbildung der Leiterschicht 25 und eine Metallplatte zur Ausbildung der Wärmeübergangsschicht 26 separat von der Isolierplatte 24 gebildet. Die beiden Metallplatten werden an die Isolierplatte 24 gelötet, wenn die beiden Komponentenbauteile 7 und 8 des Gehäuses 3 miteinander verlötet werden. The multi-layer insulating material 5 includes an insulating plate 24 ; a conductor layer 25 attached to the upper surface of the insulating plate 24 and to which a semiconductor device for a power module is attached; and a heat transfer layer attached to the lower surface of the insulating plate 24 is provided. The heat transfer layer 26 is to the outer surface of the upper wall 3 of the housing 3 soldered. The insulating plate 24 can be made of any type of ceramic, as far as the insulating plate 24 has the required electrical insulation property, heat conduction property and mechanical strength. For example, the insulating plate 24 made of AlN, Al 2 O 3 or Si 3 N 4 . Preferably, the insulating plate 24 a thickness of 0.1 to 1 mm. The conductor layer 25 may be made of a metal having a very good electrical conductivity, such as aluminum or copper (including a copper alloy, and this also applies to the description below). However, it is preferred that the conductor layer 25 made of high-purity aluminum, which has a high electrical conductivity, a high ductility and a very good thermal conductivity. The heat transfer layer 26 may be made of a metal having a very good thermal conductivity, such as aluminum or copper. However, it is preferred that the heat transfer layer 26 is made of high purity aluminum having high thermal conductivity and ductility, and excellent wettability with respect to molten brazing alloy. It is further preferred that the conductor layer 25 and the heat transfer layer 26 are made of the same material. For example, a DBA (Direct Brazed Aluminum (Registered Trade Mark)) substrate, which is a product of Mitsubishi Materials Corporation, is used as a multilayer insulating material 5 used. The DBA substrate becomes the conductor layer 25 and the heat transfer layer 26 in advance on the insulating plate 24 intended. Alternatively, the multi-layer insulating material 5 at the same time as the soldering of the two components 7 and 8th of the housing 3 be formed. In particular, a metal plate for forming the conductor layer 25 and a metal plate for forming the heat transfer layer 26 separately from the insulating plate 24 educated. The two metal plates are attached to the insulating plate 24 soldered when the two component parts 7 and 8th of the housing 3 be soldered together.

Die Verzugsverhinderungsplatte 6 ist aus einem Material hergestellt, das einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten als Aluminium aufweist. Die Verzugsverhinderungsplatte 6 ist in der Vertiefung 13 angeordnet und an einen Bereich der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 gelötet, der als Boden der Vertiefung 13 dient. Bevorzugt weist die Verzugsverhinderungsplatte 6 eine Dicke auf, die der Tiefe der Vertiefung 13 entspricht oder geringer als die Tiefe der Vertiefung 13 ist. Es ist bevorzugt, dass die untere Fläche der Verzugsverhinderungsplatte 6 mit der unteren Fläche eines nicht vertieften Bereiches der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 fluchtet oder oberhalb der unteren Fläche des nicht vertieften Bereiches der unteren Wand 3b des Gehäuses 3 angeordnet ist. Ferner werden die Größe, die Form und die Dicke der Verzugsverhinderungsplatte 6 mit Blick auf das Material, das zur Ausbildung der Verzugsverhinderungsplatte 6 verwendet wird, geeignet ermittelt. Es ist ferner bevorzugt, dass die Verzugsverhinderungsplatte 6 aus einem Material hergestellt ist, dessen linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient in etwa dem der Isolierplatte 24 des mehrlagigen Isoliermaterials 5 entspricht. Wenn die Isolierplatte 24 aus AlN, Al2O3 oder Si3N4 hergestellt ist, ist es bevorzugt, dass die Verzugsverhinderungsplatte 6 aus AlN, Al2O3 oder Si3N4, aus mit geschmolzenem Aluminium plattiertem Stahl oder aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.The distortion prevention plate 6 is made of a material that has a lower coefficient of expansion than aluminum. The distortion prevention plate 6 is in the depression 13 arranged and attached to an area of the lower wall 3b of the housing 3 soldered as the bottom of the well 13 serves. Preferably, the distortion prevention plate 6 a thickness on the depth of the recess 13 equal to or less than the depth of the well 13 is. It is preferable that the lower surface of the draft preventing plate 6 with the lower surface of a non-recessed area of the lower wall 3b of the housing 3 Aligns or above the lower surface of the non-recessed area of the lower wall 3b of the housing 3 is arranged. Further, the size, shape and thickness of the draft preventing plate become 6 looking at the material used to form the draft prevention board 6 is used, suitably determined. It is further preferable that the draft preventing plate 6 is made of a material whose linear thermal expansion coefficient is approximately that of the insulating plate 24 of the multilayer insulating material 5 equivalent. When the insulating plate 24 is made of AlN, Al 2 O 3 or Si 3 N 4 , it is preferable that the draft preventing plate 6 AlN, Al 2 O 3 or Si 3 N 4 , made of molten aluminum plated steel or stainless steel.

Die Leistungsmodulbasiseinheit 1 wird gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt.The power module base unit 1 is prepared according to the following procedure.

Der Umfangsbereich des oberen Komponentenbauteils 7 wird an den äußeren Flansch 8a des unteren Komponentenbauteils 8 des Gehäuses 3 angeordnet, um die beiden Komponentenbauteile 7 und 8 miteinander zu verbinden. Das mehrlagige Isoliermaterial 5, das integral die Isolierplatte 24, die Leiterschicht 25 und die Wärmeübergangsschicht 26 aufweist, wird an der äußeren Fläche eines Bereiches des oberen Komponentenbauteils 7 angeordnet, das die obere Wand 3a bilden soll, so dass die Wärmeübergangsschicht 26 auf der Seite der oberen Wand 3a angeordnet ist. Ferner wird die Verzugsverhinderungsplatte 6 in der Vertiefung 13 der unteren Wand 3b des unteren Komponentenbauteils 8 positioniert. Es sollte klar sein, dass bei einem geeigneten Verfahren ein Hartlot zwischen dem Umfangsbereich des oberen Komponentenbauteils 7 und dem äußeren Flansch 8a des unteren Komponentenbauteils 8, zwischen der äußeren Fläche des Bereiches des oberen Komponentenbauteils 7, der die obere Wand 3a bilden soll, und der Wärmeübergangsschicht 26 des mehrlagigen Isoliermaterials 5, und zwischen der Verzugsverhinderungsplatte 6 und einem Bereich des unteren Komponentenbauteils 8 angeordnet wird, der innerhalb der Vertiefung 13 der unteren Wand 3b angeordnet ist.The peripheral area of the upper component component 7 gets to the outer flange 8a of the lower component component 8th of the housing 3 arranged to the two component parts 7 and 8th to connect with each other. The multi-layer insulating material 5 that integrally the insulating plate 24 , the conductor layer 25 and the heat transfer layer 26 is on the outer surface of a portion of the upper component component 7 arranged, which is the top wall 3a should form, so that the heat transfer layer 26 on the side of the upper wall 3a is arranged. Further, the distortion prevention plate becomes 6 in the depression 13 the lower wall 3b of the lower component component 8th positioned. It should be understood that in a suitable method, a braze between the peripheral portion of the upper component component 7 and the outer flange 8a of the lower component component 8th , between the outer surface of the area of the upper component component 7 that the upper wall 3a should form, and the heat transfer layer 26 of the multilayer insulating material 5 , and between the distortion prevention plate 6 and a portion of the lower component component 8th which is located within the recess 13 the lower wall 3b is arranged.

Anschließend werden die unteren und oberen Komponentenbauteile 7 und 8, das mehrlagige Isoliermaterial 5 und die Verzugsverhinderungsplatte 6 provisorisch mit geeigneten Mitteln aneinander befestigt und in einer Vakuumoder einer Inertgasatmosphäre in einem Zustand auf 570 bis 600 °C erwärmt, in dem eine geeignete Kraft auf jede der Fügeflächen ausgeübt wird. Somit werden das Löten des oberen Komponentenbauteils 7 und des äußeren Flansches 8a des unteren Komponentenbauteils 8, das Löten der äußeren Fläche der oberen Wand 3a des oberen Komponentenbauteils 7 und der Wärmeübergangsschicht 26 des mehrlagigen Isoliermaterials und das Löten der äußeren Fläche der unteren Wand 3b des unteren Komponentenbauteils 8 und der Verzugsverhinderungsplatte 6 zeitgleich durchgeführt. Ferner können zeitgleich mit dem Löten die Enden der Stablamellen 4 an die innere Fläche der unteren Wand 3b des unteren Komponentenbauteils 8 gelötet werden. Auf diese Weise wird die Leistungsmodulbasiseinheit 1 hergestellt. Subsequently, the lower and upper component components 7 and 8th , the multilayer insulating material 5 and the draft prevention plate 6 provisionally fastened together by suitable means and heated in a vacuum or an inert gas atmosphere in a state at 570 to 600 ° C, in which a suitable force is exerted on each of the joining surfaces. Thus, the soldering of the upper component component 7 and the outer flange 8a of the lower component component 8th , soldering the outer surface of the upper wall 3a of the upper component component 7 and the heat transfer layer 26 of the multilayer insulating material and the soldering of the outer surface of the lower wall 3b of the lower component component 8th and the delay prevention plate 6 carried out at the same time. Further, at the same time as the soldering, the ends of the rod blades 4 to the inner surface of the lower wall 3b of the lower component component 8th be soldered. In this way, the power module base unit becomes 1 produced.

Während des zuvor beschriebenen Lötens wird eine Kraft aufgrund der Differenz der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der oberen und unteren Komponentenbauteile 7 und 8 und der Isolierplatte 24 eine Kraft erzeugt, welche die oberen und unteren Komponentenbauteile 7 und 8 und die Isolierplatte 24 des mehrlagigen Isoliermaterials 5 verzieht, und es wird aufgrund der Differenz der linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der oberen und unteren Komponentenbauteile 7 und 8 und der Verzugsverhinderungsplatte 6 eine Kraft erzeugt, welche die oberen und unteren Komponentenbauteile 7 und 8 und die Verzugsverhinderungsplatte 6 in die entgegengesetzte Richtung verzieht. Entsprechend heben sich diese Kräfte gegeneinander auf, wodurch ein Verzug der Gesamtheit der hergestellten Leistungsmodulbasiseinheit 1 verhindert wird, also des Gehäuses 3, des mehrlagigen Isoliermaterials und der Verzugsverhinderungsplatte 6.During the brazing described above, a force becomes due to the difference of the linear thermal expansion coefficients of the upper and lower component components 7 and 8th and the insulating plate 24 generates a force which the upper and lower component components 7 and 8th and the insulating plate 24 of the multilayer insulating material 5 warps, and it is due to the difference of the linear thermal expansion coefficients of the upper and lower component components 7 and 8th and the delay prevention plate 6 generates a force which the upper and lower component components 7 and 8th and the draft prevention plate 6 in the opposite direction. Accordingly, these forces cancel each other, causing a delay in the entirety of the manufactured power module base unit 1 is prevented, so the housing 3 , the multi-layer insulating material and the draft prevention plate 6 ,

Es sollte klar sein, dass, wenn das mehrlagige Isoliermaterial 5 unter Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens hergestellt wird, bei dem eine Metallplatte zur Ausbildung der Leiterschicht 25 und eine Metallplatte zur Ausbildung der Wärmeübertragungsschicht 25 separat von der Isolierplatte 25 ausgebildet und dann mit der Isolierplatte 24 verlötet werden, diese Platten zeitgleich mit dem zuvor beschriebenen Löten der oberen und unteren Komponentenbauteile 7 und 8 und der Verzugsverhinderungsplatte 6 gelötet werden. It should be clear that if the multilayer insulating material 5 is produced using the method described above, wherein a metal plate for forming the conductor layer 25 and a metal plate for forming the heat transfer layer 25 separately from the insulating plate 25 trained and then with the insulating plate 24 be soldered, these plates at the same time as the above-described soldering of the upper and lower component components 7 and 8th and the delay prevention plate 6 be soldered.

Die den zuvor beschriebenen Aufbau aufweisende Leistungsmodulbasiseinheit 1wird wie folgt verwendet. Ein vorbestimmtes Leitermuster wird auf der Leiterschicht 25 des mehrlagigen Isoliermaterials 5 ausgebildet, und eine Halbleitereinrichtung, wie beispielsweise ein IGBT, wird auf der Leiterschicht 25 befestigt. Ferner werden Drähte zwischen der Leiterschicht 25 und der Halbleitereinrichtung verlegt, um das Leistungsmodul zu vervollständigen.The power module base unit 1 having the structure described above is used as follows. A predetermined conductor pattern is placed on the conductor layer 25 of the multilayer insulating material 5 and a semiconductor device such as an IGBT is formed on the conductor layer 25 attached. Furthermore, wires between the conductor layer 25 and the semiconductor device to complete the power module.

Das Leistungsmodul wird an einem Hybridfahrzeug oder dergleichen unter Verwendung der Durchgangslöcher 22 der einwärts weisenden Vorsprünge 21 befestigt, und eine Kühlflüssigkeit wird durch den Kühlflüssigkeitseinlass 16 dem Eintrittssammler 9 zugeführt. Das dem Eintrittssammler 9 zugeführte Kühlfluid wird durch die einlassseitige Führung 18 in Richtung des Kühlflüssigkeitsströmungskanals 12 geleitet. Die Kühlflüssigkeit strömt nach rechts in den Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12, während es die Räume zwischen den Stablamellen 4 passiert, und tritt in den Austrittssammler 11 ein. Die in dem Austrittssammler 11 eingetretene Kühlflüssigkeit wird durch die auslassseitige Führung 19 in Richtung des Kühlflüssigkeitsauslasses 17 geführt. Die Kühlflüssigkeit wird dann durch den Kühlflüssigkeitsauslass 17 ausgelassen. Von der Halbleitereinrichtung des Leistungsmoduls erzeugte Wärme wird auf die Wärmeübergangsschicht 26 durch die Leiterschicht 25 und die Isolierplatte 24 übertragen und verteilt sich in der Oberflächenrichtung der Wärmeübergangsschicht 26. Die Wärme wird dann durch die obere Wand 3a des Gehäuses 3 an die Kühlflüssigkeit übertragen, die durch den Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 strömt. Auf diese Weise wird die Halbleitereinrichtung gekühlt.The power module is mounted on a hybrid vehicle or the like using the through holes 22 the inward-facing protrusions 21 attached, and a coolant is through the coolant inlet 16 the entry collector 9 fed. The entry collector 9 supplied cooling fluid is through the inlet-side guide 18 in the direction of the coolant flow channel 12 directed. The cooling liquid flows to the right in the cooling liquid flow channel 12 while there are spaces between the slats 4 happens, and enters the exit collector 11 one. The one in the exit collector 11 occurred coolant is through the outlet side guide 19 in the direction of the coolant outlet 17 guided. The coolant is then passed through the coolant outlet 17 omitted. Heat generated by the semiconductor device of the power module is applied to the heat transfer layer 26 through the conductor layer 25 and the insulating plate 24 transmits and disperses in the surface direction of the heat transfer layer 26 , The heat then passes through the top wall 3a of the housing 3 transferred to the cooling liquid passing through the Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 flows. In this way, the semiconductor device is cooled.

Die 4 und 5 zeigen Modifikationen der Lamellen, die fest an der unteren Fläche der oberen Wand 3a des Gehäuses 3 vorgesehen sind (an derjenigen Wand, an die das mehrlagige Isoliermaterial 5 gelötet ist). The 4 and 5 show modifications of the slats, which are fixed to the lower surface of the upper wall 3a of the housing 3 are provided (on the wall to which the multilayer insulating material 5 is soldered).

Bei der in 4 dargestellten Modifikation ist eine Mehrzahl von Plattenlamellen 30 fest an einem Bereich der unteren Fläche der oberen Wand 3a des Gehäuses 3 vorgesehen, wobei der Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 zu diesem Bereich weist. Die Plattenlamellen 30 sind in vorbestimmten Intervallen in der vorne-hinten-Richtung derart angeordnet, dass ihre Breitenrichtung der vertikalen Richtung und ihre Längsrichtung der links-rechts-Richtung entsprechen (der Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit in dem Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12). Die Plattenlamellen 30 weisen jeweils einen geraden Querschnitt auf, wenn sie entlang einer horizontalen Ebene orthogonal zu der Lamellenhöhenrichtung geschnitten werden.At the in 4 The modification shown is a plurality of plate fins 30 firmly at an area of the lower surface of the upper wall 3a of the housing 3 provided, wherein the cooling liquid flow channel 12 points to this area. The slats 30 are arranged at predetermined intervals in the front-rear direction such that their width direction corresponds to the vertical direction and their longitudinal direction corresponds to the left-to-right direction (the flow direction of the cooling liquid in the cooling liquid flow channel 12 ). The slats 30 each have a straight cross-section when cut along a horizontal plane orthogonal to the fin height direction.

Bei der in 5 dargestellten Modifikation ist eine Mehrzahl von Plattenlamellen 35 fest in einem Bereich der unteren Fläche der oberen Wand 3a des Gehäuses 3 angeordnet, wobei der Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12 zu dem Bereich weist. Die Plattenlamellen 35 sind in vorbestimmten Intervallen in der vorne-hinten-Richtung angeordnet, so dass ihre Breitenrichtung der vertikalen Richtung und ihre Längsrichtung der links-rechts-Richtung entsprechen (der Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit in dem Kühlflüssigkeitsströmungskanal 12). Die Plattenlamellen 35 weisen jeweils einen wellenförmigen Querschnitt auf, wenn sie entlang einer horizontalen Ebene orthogonal zu der Lamellenhöhenrichtung geschnitten werden, und haben sich abwechselnde Gipfelbereiche und Talbereiche. Die Kühlflüssigkeit strömt mäanderförmig zwischen zwei benachbarten Lamellen.At the in 5 The modification shown is a plurality of plate fins 35 firmly in an area of the lower surface of the upper wall 3a of the housing 3 arranged, wherein the cooling liquid flow channel 12 points to the area. The slats 35 are arranged at predetermined intervals in the front-rear direction so that their width direction corresponds to the vertical direction and its longitudinal direction corresponds to the left-right direction (the flow direction of the cooling liquid in the cooling liquid flow channel 12 ). The slats 35 each have a wave-shaped cross-section when cut along a horizontal plane orthogonal to the fin height direction, and have alternating peaks and valleys. The cooling fluid flows meandering between two adjacent lamellae.

Die Leistungsmodulbasiseinheit der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt für ein Leistungsmodul verwendet, wie beispielsweise eine Leistungsumwandlungseinrichtung, die an einem elektrischen Fahrzeug, an einem Hybridfahrzeug oder an einem elektrischen Zug vorgesehen ist. The power module base unit of the present invention is preferably used for a power module, such as a power conversion device provided on an electric vehicle, on a hybrid vehicle, or on an electric train.

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Claims (5)

Basiseinheit für ein Leistungsmodul, umfassend eine Kühleinrichtung mit einem Gehäuse und in dem Gehäuse vorgesehenen Lamellen, wobei das Gehäuse eine obere Wand und eine untere Wand aufweist und derart ausgebildet ist, dass eine Kühlflüssigkeit durch das Gehäuse strömen kann; und ein mehrlagiges Isoliermaterial, das an eine äußere Fläche einer vorbestimmten Wand gelötet ist, bei der es sich um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses des Kühlers handelt, wobei das Gehäuse der Kühleinrichtung ein oberes Komponentenbauteil und ein unteres Komponentenbauteil aufweist, die aus Aluminium hergestellt und miteinander verlötet sind, wobei das obere Komponentenbauteil die obere Wand des Gehäuses und das untere Komponentenbauteil die untere Wand des Gehäuses bildet, wobei das mehrlagige Isoliermaterial eine aus Keramik hergestellte Isolierplatte und eine Leiterschicht aufweist, die auf einer von der vorbestimmten Wand weg weisenden Fläche der Isolierplatte vorgesehen ist und auf der eine Halbleitereinrichtung befestigt ist, wobei von der auf der Leiterschicht des mehrlagigen Isoliermaterials befestigten Halbleitereinrichtung erzeugte Wärme über das mehrlagige Isoliermaterial, die vorbestimmte Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung und die Lamellen an die durch das Gehäuse strömende Kühlflüssigkeit abgegeben wird, wobei die Lamellen fest an einer inneren Fläche der vorbestimmten Wand vorgesehen sind, bei der es sich entweder um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung handelt und mit der die Isolierplatte verlötet ist, und wobei eine Verzugsverhinderungsplatte an eine äußere Fläche der anderen Wand der oberen Wand und der unteren Wand des Gehäuses gelötet ist, mit der die Isolierplatte nicht verlötet ist, wobei die Verzugsverhinderungsplatte aus einem Material hergestellt ist, das einen geringeren linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als Aluminium aufweist und einen Verzug des Gehäuses und des mehrlagigen Isoliermaterials verhindert, der sonst aufgrund einer Differenz der linearen Ausdehnungskoeffizienten der Isolierplatte des mehrlagigen Isoliermaterials und der oberen und unteren Komponentenbauteile des Gehäuses auftreten würde.Base unit for a power module, comprising a cooling device having a housing and fins provided in the housing, wherein the housing has a top wall and a bottom wall and is configured such that a cooling fluid can flow through the housing; and a multilayer insulating material brazed to an outer surface of a predetermined wall which is the upper wall or the lower wall of the radiator housing, wherein the housing of the cooling device comprises an upper component component and a lower component component made of aluminum and soldered together, wherein the upper component component forms the upper wall of the housing and the lower component component forms the lower wall of the housing, wherein the multilayer insulating material comprises an insulating board made of ceramic and a conductor layer provided on a surface of the insulating board facing away from the predetermined wall and on which a semiconductor device is mounted, wherein heat generated by the semiconductor device mounted on the conductor layer of the multilayer insulating material is discharged to the cooling liquid flowing through the housing through the multilayer insulating material, the predetermined wall of the housing of the cooling device, and the fins; wherein the fins are fixedly provided on an inner surface of the predetermined wall, which is either the upper wall or the lower wall of the housing of the cooling device and to which the insulating plate is soldered, and wherein an arrester preventing plate to an outer surface of the soldered to the other wall of the upper wall and the lower wall of the housing, with which the insulating plate is not soldered, wherein the delay preventing plate is made of a material having a lower linear thermal expansion coefficient than aluminum and prevents distortion of the housing and the multilayer insulating material which would otherwise occur due to a difference in linear expansion coefficients of the insulating plate of the multi-layer insulating material and the upper and lower component components of the housing. Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Stablamellen integral an der Innenfläche der vorbestimmten Wand vorgesehen ist, bei der es sich entweder um die obere Wand oder um die untere Wand des Gehäuses der Kühleinrichtung handelt und mit der die Isolierplatte verlötet ist.A power module base unit according to claim 1, wherein a plurality of stator blades are integrally provided on the inner surface of the predetermined wall, which is either the upper wall or the lower wall of the housing of the cooling device and to which the insulating plate is soldered. Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Anspruch 2, wobei ein Eintrittssammler, in den eine Kühlflüssigkeit von außen strömt, ein Austrittssammler, aus dem Kühlflüssigkeit nach außen strömt und ein Kühlflüssigkeitsströmungskanal in dem Gehäuse vorgesehen sind, durch den die in den Eintrittssammler strömende Kühlflüssigkeit in Richtung des Austrittssammlers fließt, und wobei die Stablamellen integral an der Innenfläche der vorbestimmten Wand des Gehäuses derart vorgesehen sind, dass die Stablamellen über den gesamten Kühlflüssigkeitsströmungskanal verteilt angeordnet sind.A power module base unit according to claim 2, wherein an inlet header into which a cooling liquid flows from outside, an outlet header from which cooling liquid flows outwardly and a cooling liquid flow channel are provided in the housing through which the cooling liquid flowing into the inlet header toward the outlet header and wherein the stator blades are integrally provided on the inner surface of the predetermined wall of the housing such that the stator blades are distributed over the entire cooling liquid flow channel. Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Anspruch 1, wobei eine Wärmeübergangsschicht, die aus der gleichen Art von Metall wie die Leiterschicht hergestellt ist, an einer Fläche der Isolierplatte des mehrlagigen Isoliermaterials vorgesehen ist, die der Fläche, an der die Leiterschicht vorgesehen ist, abgewandt ist, und wobei die Wärmeübergangsschicht an die äußere Fläche der vorbestimmten Wand des Gehäuses gelötet ist. The power module base unit according to claim 1, wherein a heat transfer layer made of the same kind of metal as the conductor layer is provided on a surface of the insulating plate of the multi-layered insulating material facing away from the surface on which the conductor layer is provided. and wherein the heat transfer layer is soldered to the outer surface of the predetermined wall of the housing. Basiseinheit für ein Leistungsmodul nach Anspruch 1, wobei die Isolierplatte des mehrlagigen Isoliermaterials aus AlN, Al2O3 oder Si3N4 hergestellt ist, und wobei die Verzugsverhinderungsplatte aus AlN, Al2O3, Si3N4, aus mit geschmolzenem Aluminium plattiertem Stahl oder aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.The power module base unit according to claim 1, wherein the insulating plate of the multi-layer insulating material is made of AlN, Al 2 O 3 or Si 3 N 4 , and wherein the draft preventing plate is made of AlN, Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , with molten aluminum clad steel or made of stainless steel.
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