DE102020206464A1 - Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls, eines Inverters, Halbbrückenmodul und Inverter - Google Patents

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Thomas Bosch
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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls (1) für einen Inverter (20) eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend die Schritte:- Bereitstellen von Halbleiterschaltelementen (3) mit Leistungskontakten (4, 5, 6) und Signalkontakten (7), von metallischen Leiterrahmen (8) und von Moldmasse (17),- Elektrisches Verbinden der Halbleiterschaltelemente (3) mit den Leiterrahmen (8) derart, dass die Halbleiterschaltelemente (3) über die Signalkontakte (7) elektrisch schaltbar sind und über die Leistungskontakte (4, 5, 6) eine elektrische Leistungsübertragung zwischen unterschiedlichen Leiterrahmen (8) zulassen oder unterbrechen und- Transfermolden der Halbleiterschaltelemente (3) und der Leiterrahmen (8) zumindest teilweise mittels der Moldmasse (17).Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Transfermolden derart erfolgt, dass die Leiterrahmen (8) in Verbindung mit der Moldmasse (17) eine mechanische Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente (3) erfüllen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Inverters (20) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, ein entsprechendes Halbbrückenmodul (1) und einen entsprechenden Inverter (20)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zur Herstellung eines Inverters für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5, ein Halbbrückenmodul für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11 und einen Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.
  • Im Stand der Technik sind reine Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge bekannt, welche ausschließlich bzw. unterstützend von einer oder mehreren elektrischen Maschinen angetrieben werden. Um die elektrischen Maschinen solcher Elektrofahrzeuge bzw. Hybridfahrzeuge mit elektrischer Energie zu versorgen, umfassen die Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge elektrische Energiespeicher, insbesondere wiederaufladbare elektrische Batterien. Diese Batterien sind dabei als Gleichspannungsquellen ausgebildet. Die elektrischen Maschinen benötigen in der Regel jedoch eine Wechselspannung. Zur Umrichtung der von der Batterie bereitgestellten Gleichspannung in eine von der elektrischen Maschine benötigte Wechselspannung ist zwischen die Batterie und die elektrische Maschine eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs daher üblicherweise eine Leistungselektronik mit einem sog. Inverter geschaltet.
  • Derartige Inverter umfassen üblicherweise Halbleiterschaltelemente, die typischerweise als Transistoren ausgebildet sind. Dabei ist es bekannt, die Halbleiterschaltelemente in unterschiedlichen Integrationsgraden bereitzustellen, nämlich entweder als diskrete Einzelschalter mit einem geringen Integrationsgrad, jedoch hoher Skalierbarkeit, als Brückenmodule mit einem hohen Integrationsgrad, jedoch geringer Skalierbarkeit, sowie als Halbbrückenmodule, die hinsichtlich Integrationsgrad und Skalierbarkeit zwischen Einzelschaltern und Brückenmodulen rangieren.
  • In der DE 10 2006 050 291 A1 wird eine elektronische Baugruppe offenbart, die einen Halbleiterleistungsschalter und eine Halbleiterdiode umfasst. Dabei umfasst eine untere Seite des Halbleiterleistungsschalters einen auf ein Chipfeld eines Trägerstreifens montierten Ausgangskontakt und eine obere Seite des Halbleiterleistungsschalters umfasst einen Steuerungskontakt und einen Eingangskontakt. Ein Anodenkontakt der Halbleiterdiode ist auf dem Eingangskontakt des Halbleiterleistungsschalters angeordnet und elektrisch mit diesem verbunden. Ein Kathodenkontakt der Diode wird elektrisch mit dem Ausgangskontakt des Leistungshalbleiterschalters verbunden.
  • Aus der noch unveröffentlichten DE 10 2019 220 010.9 - deren Offenbarung in die vorliegende Patentanmeldung durch Verweis vollständig einbezogen sein soll - ist ein Halbbrückenmodul bekannt, bei dem die Signalanschlüsse und die Leistungsanschlüsse alle an einer gemeinsamen Seite des Substrats angeordnet sind und von einer Moldmasse umgeben sind. Das Substrat besteht aus einem keramischen Werkstoff, der eine vergleichsweise gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, dabei jedoch elektrisch isolierend ist. Mittels Sinterns oder Lötens kann das Halbbrückenmodul über das Substrat auf einem Kühlkörper angeordnet werden.
  • Um die Wärmeleitung aus einem zu kühlenden Körper in einen mit dem zu kühlenden Körper in Kontakt stehenden Kühlkörper zu verbessern, ist es zudem bekannt, aneinander anliegende Verbindungsflächen des Körpers und des Kühlkörpers mit einer Wärmeleitpaste oder einer Wärmeleitfolie zu versehen.
  • Die bekannten Inverter bzw. Halbbrückenmodule sind jedoch dahingehend nachteilbehaftet, als dass eine sowohl mechanisch feste als auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisende Verbindung zwischen den Halbbrückenmodulen und einem Kühlkörper als Lötverbindung oder als Sinterverbindung ausgeführt sein muss, um die benötigte mechanische Festigkeit bei gleichzeitig ausrechender Wärmeleitfähigkeit gewährleisten zu können. Derartige Verbindungen sind jedoch vergleichsweise teuer in ihrer Herstellung. Zudem muss das Halbbrückenmodul an seinen Verbindungsflächen gegenüber den Halbleiterschaltelementen elektrisch isoliert sein, um eine erforderliche Isolationsanforderungen einzuhalten. Das Zurückgreifen auf bekannte Wärmeleitpasten oder Wärmeleitfolien wiederum wäre zwar vergleichsweise kostengünstiger, jedoch ist die Wärmeleitfähigkeit zwischen den Halbbrückenmodulen und dem Kühlkörper aufgrund von winzigen Luftblasen bzw. der nicht vollständig anliegenden Folie vergleichsweise schlechter. Zudem kann über eine Wärmeleitpasten bzw. Wärmeleitfolien auch keine mechanisch stabile Verbindung hergestellt werden, so dass zusätzliche Haltemittel erforderlich werden, um die Halbbrückenmodule mechanisch stabil auf dem Kühlkörper zu halten.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend die Schritte:
    • - Bereitstellen von Halbleiterschaltelementen mit Leistungskontakten und Signalkontakten, von metallischen Leiterrahmen und von Moldmasse,
    • - Elektrisches Verbinden der Halbleiterschaltelemente mit den Leiterrahmen derart, dass die Halbleiterschaltelemente über die Signalkontakte elektrisch schaltbar sind und über die Leistungskontakte eine elektrische Leistungsübertragung zwischen unterschiedlichen Leiterrahmen zulassen oder unterbrechen und
    • - Transfermolden der Halbleiterschaltelemente und der Leiterrahmen zumindest teilweise mittels der Moldmasse
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Transfermolden derart erfolgt, dass die Leiterrahmen in Verbindung mit der Moldmasse eine mechanische Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente erfüllen.
  • Es ist erfindungsgemäß also ein Verfahren vorgesehen, welches die Herstellung eines Halbbrückenmoduls erlaubt, wie es zur Verwendung in einem Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs geeignet ist.
  • Zunächst werden dabei die zur Herstellung des Halbbrückenmoduls benötigten Komponenten, d.h. die Halbleiterschaltelemente, die Leiterrahmen und die Moldmasse bereitgestellt.
  • Bevorzugt ist es dabei vorgesehen, dass die Halbleiterschaltelemente als Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode und/oder als Siliciumcarbid-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren ausgebildet sind. Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode sind dabei im Allgemeinen auch als sog. IGBTs bekannt und Siliciumcarbid-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren sind im Allgemeinen auch als sog. SiC-Mosfets bekannt. Diese Arten von Halbleiterschaltelementen sind vergleichsweise gut zum verlustarmen und schnellen Schalten auch von hohen Strömen geeignet.
  • Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass jedem Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode eine Freilaufdiode zugeordnet ist. Die Freilaufdioden schützen den ihnen jeweils zugeordneten Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode vor induktiven Überspannungen insbesondere beim Schalten von elektrischen Leistungen.
  • Die metallischen Leiterrahmen sind bevorzugt aus einem Blech gestanzt und weisen je nach Bedarf, d.h. je nach zu führender Stromstärke, eine geeignete Blechstärke und ein geeignetes Material auf, insbesondere Kupfer. Die Leiterrahmen weisen besonders bevorzugt ein dreidimensionales Profil auf, d.h. sie haben durch Biegen erzeugte Erhebungen, welche vorzugsweise zwischen zwei zu verbindenden Halbleiterschaltelementen bzw. Leistungsanschlüssen angeordnet sind, und durch Biegen erzeugte Absenkungen, welche vorzugsweise zur Kontaktierung von Halbleiterschaltelementen bzw. Leistungsanschlüssen vorgesehen sind. Jeder Leiterrahmen ist bevorzugt einstückig und kann abhängig von seiner Geometrie eine Vielzahl von Halbleiterbauteilen bzw. Leistungskontakten und Signalkontakten miteinander verbinden.
  • In einem folgenden Schritt werden nun die Halbleiterschaltelemente mit den Leiterrahmen elektrisch verbunden, insbesondere werden die Leiterrahmen mit den Leistungskontakten bzw. mit den Signalkontakten der Halbleiterschaltelemente elektrisch verbunden.
  • Die Signalkontakte dienen dabei zum elektrischen Schalten der Halbleiterschaltelemente. Je nach Ausbildung der Halbleiterschaltelemente kann dann durch eine Bestromung der Signalkontakte mittels eines Ansteuerstroms oder durch eine Spannungsbeaufschlagung der Signalkontakte mittels einer Ansteuerspannung das Halbleiterschaltelement stromleitend bzw. stromsperrend geschaltet werden und somit eine elektrische Leistungsübertragung über die Leistungskontakte eines Halbleiterschaltelements zugelassen oder unterbrochen werden.
  • Über die Leistungskontakte wird die elektrische Versorgung des Elektromotors zum Antrieb des Elektrofahrzeugs oder des Hybridfahrzeugs gewährleistet.
  • Das Verbinden der Leiterrahmen mit den Halbleiterschaltelementen kann beispielsweise durch Löten oder Sintern erfolgen, insbesondere dann, wenn die Leiterrahmen und die Halbleiterschaltelemente unmittelbar miteinander elektrisch verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich ist es zumindest teilweise auch möglich, die Leiterrahmen mit den Halbleiterschaltelementen mittels Bonddrähten elektrisch zu verbinden. Die letztere Ausführungsform eignet sich besonders zum Verbinden der Leiterrahmen mit den Signalkontakten.
  • Die Leistungskontakte sind vorzugsweise als Minus-Kontakte, als Phase- Kontakte und als Plus-Kontakte ausgebildet, wobei die Plus-Kontakte der Zuleitung von elektrischem Strom dienen und die Minus- Kontakte der Ableitung von elektrischem Strom dienen. Die Phase-Kontakte schließlich dienen der eigentlichen Versorgung des Elektromotors mit elektrischem Strom durch Bereitstellen einer Wechselspannung. Vorzugsweise ist jeweils ein Leiterrahmen mit den Plus-Kontakten der Halbleiterschaltelemente verbunden, ein Leiterrahmen ist mit den Minus-Kontakten der Halbleiterschaltelemente verbunden, ein Leiterrahmen ist mit den Phase-Kontakten der Halbleiterschaltelemente verbunden und ein Leiterrahmen ist mit den Signalkontakten der Halbleiterschaltelemente verbunden.
  • Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Halbbrückenmodul zwei zusätzliche elektrische Kontakte umfasst, deren elektrische Anbindung an das Halbbrückenmodul derart ausgeführt ist, dass eine Rückleitung für einen Ansteuerstrom ermöglicht wird. Bei einem Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode kann dabei einer der zwei zusätzlichen elektrischen Kontakte als sog. Kelvin-Emitter verwendet werden und bei einem Siliciumcarbid-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor kann einer der zwei zusätzlichen elektrischen Kontakte als sog. Kelvin-Source verwendet werden. Sowohl der sog. Kelvin-Emitter als auch die sog. Kelvin-Source dienen als Rückleiter für einen Ansteuerstrom. Über diese Art der elektrischen Kontaktierung wird die Rückwirkung des Laststroms auf den Ansteuerstrom minimiert. Weiterhin kann ein Leistungskontakt in Verbindung mit einem der zwei zusätzlichen elektrischen Kontakte dazu verwendet werden, eine induktive Kurzschlussdetektion zu ermöglichen. Dazu wird bevorzugt der Spannungsabfall zwischen dem jeweiligen Leistungskontakt und dem jeweiligen zusätzlichen elektrischen Kontakt gemessen.
  • Nachdem die Halbleiterschaltelemente mit den Leiterrahmen elektrisch verbunden wurden, werden sowohl die Halbleiterschaltelemente als auch die Leiterrahmen zumindest teilweise mittels der Moldmasse in einem Transfermoldschritt gemoldet. Bevorzugt werden die Halbleiterschaltelemente vollständig gemoldet und die Leiterrahmen nur teilweise gemoldet, so dass Kontaktstellen der Leiterrahmen aus der Moldmasse herausragen und für eine elektrische Kontaktierung des Halbbrückenmoduls verwendet werden können. Insbesondere bleiben flächige Abschnitte der Leiterrahmen an einer Unterseite des Halbbrückenmoduls frei von Moldmasse. Diese flächigen Abschnitte eignen sich vorteilhaft zur Wärmeabfuhr aus dem Halbbrückenmodul. Die Moldmasse bietet dabei auch Schutz der gemoldeten Komponenten gegen Umwelteinflüsse.
  • Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass das Transfermolden derart erfolgt, dass die Leiterrahmen in Verbindung mit der Moldmasse eine mechanische Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente erfüllen. Das bedeutet also, dass die Halbleiterschaltelemente nicht - wie im Stand der Technik üblich - auf einem Substrat angeordnet sind, um mechanisch stabil gehalten zu werden. Ebenfalls wird das Substrat auch nicht zum Anordnen und Halten der Leiterrahmen benötigt. Stattdessen sind die Halbleiterschaltelemente unmittelbar und ausschließlich mir den Leiterrahmen verbunden. Da die Leiterrahmen jedoch aus Blech hergestellt sind, weisen sie zunächst elastische Eigenschaften auf, die keine ausreichende Stabilität zum Gewährleisten einer mechanischen Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente erlauben. Erst durch das Transfermolden mit der Moldmasse und das anschließende Aushärten der Moldmasse ergibt sich durch die Fixierung der einzelnen Leiterrahmen in der Moldmasse sowie durch die stabilisierende Wirkung der Moldmasse eine ausreichende Stabilität. Die Leiterrahmen übernehmen somit eine Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente, wobei die notwendige Stabilität durch das Hinzufügen der Moldmasse erfolgt.
  • Das Transfermolden ist ein im Stand der Technik an sich bekanntes Verfahren insbesondere zur Herstellung von Formteilen, beispielsweise aus Duroplasten, Elastomeren, Formaldehydharzen oder Reaktionsharzen. Beim Transfermolden wird eine Formmasse z.B. mittels eines Kolbens aus einer beheizten Vorkammer in das sog. Formnest eingespritzt, wo sie dann aushärtet.
  • Daraus ergibt sich zunächst der Vorteil, dass auf das ansonsten notwendige, vergleichsweise teure Substrat verzichtet werden kann. Dies stellt einen Kostenvorteil gegenüber den bekannten Halbbrückenmodulen dar. Weiterhin ergibt sich der Vorteil einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit und damit Kühlbarkeit der Halbbrückenmodule. Die metallischen Leiterrahmen eignen sich nämlich sehr viel besser zum Ableiten der Wärme von den Halbleiterschaltelementen als es ein im Stand der Technik verwendetes Substrat tut. Die als Kontaktstellen der Leiterrahmen aus der Moldmasse herausragenden Anteile der Leiterrahmen transportieren die an den Halbleiterschaltelementen entstehende Wärme sehr effektiv zur Oberfläche des Halbbrückenmoduls, von wo die Wärme beispielsweise in einen Kühlkörper abgeführt werden kann. Somit weist ein erfindungsgemäß hergestelltes Halbbrückenmodul verbesserte Temperatureigenschaften auf und ist höher belastbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Transfermolden derart erfolgt, dass Beine der Leiterrahmen seitlich aus der Moldmasse herausragen und externe Anschlusskontakte für die Leistungskontakte und die Signalkontakte darstellen. Somit ergibt sich der Vorteil, dass die Leistungskontakte auf einfache Weise wie bei den im Stand der Technik bekannten Halbbrückenmodulen von außen kontaktiert werden können. Zudem wird dadurch auch die im Inneren des Halbbrückenmoduls durch die Halbleiterschaltelemente entstehende Wärme effektiv nach außen geführt.
  • Zur Definition des Begriffs „seitlich aus der Moldmasse herausragen“ im Sinne der Erfindung zunächst vorausgesetzt, dass das mittels der Moldmasse gemoldete Halbbrückenmodul einen flachen, rechteckigen Körper darstellt, welcher eine vergleichsweise große Oberseite sowie eine vergleichsweise große Unterseite aufweist. Die orthogonal zur Oberseite und zur Unterseite ausgerichteten Seitenflächen des Halbbrückenmoduls hingegen sind aufgrund der flachen Ausbildung des Halbbrückenmoduls vergleichsweise klein. Dass nun „Beine der Leiterrahmen seitlich aus der Moldmasse herausragen“ bedeutet, dass die Beine der Leiterrahmen aus den vergleichsweise kleinen Seitenflächen aus dem Halbbrückenmodul herausragen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die aus der Moldmasse herausragenden Beine mittels eines ersten Biegevorgangs nach oben gebogen werden. Die Beine der Leiterrahmen weisen also in die Richtung der Oberseite des Halbbrückenmoduls. Die nach oben gebogenen Beine ermöglichen dabei eine vergleichsweise einfache und somit kostengünstige elektrische Kontaktierung der externen Anschlusskontakte.
  • Insbesondere kann es vorgesehen sein, nur die Beine der externen Anschlusskontakte der Signalkontakte oder die Beine der externen Anschlusskontakte einiger oder aller Leistungskontakte nach oben umzubiegen, um die verschiedenen Arten von externen Anschlusskontakten auf unterschiedliche Art und Weise kontaktieren zu können. Daraus ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Leistungskontakte und die Signalkontakte auf einfache Weise getrennt voneinander kontaktiert werden können. Die Kontaktierung der Leistungskontakte bzw. der Signalkontakte kann also insbesondere dreidimensional erfolgen, so dass das Halbbrückenmodul eine besonders geringe Streuinduktivität der Kommutierungszelle in der Größenordnung von einigen wenigen Nanohenry aufweist sowie ebenfalls niedrige Streuinduktivitäten der Signalanschlüsse aufweist. Die Kommutierungszelle stellt dabei den Strompfad während des Schaltvorgangs dar. Eine geringe Streuinduktivität dient dem Ziel eines möglichst verlustarmen Schaltens.
  • Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die aus der Moldmasse herausragenden Beine mittels eines zweiten Biegevorgangs derart seitlich umgebogen werden, dass sie parallel zu einer Oberseite des Halbbrückenmoduls ausgerichtet sind und innerhalb einer von der Moldmasse aufgespannten Grundfläche angeordnet sind. Der zweite Biegevorgang führt also dazu, dass die Beine der Leiterrahmen bzw. die externen Anschlusskontakte im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind, wobei die Enden der externen Anschlusskontakte parallel zur Oberseite ausgerichtet sind und insbesondere auf der Moldmasse aufliegen. Da sich in dieser Ausgestaltung die Leistungskontakte und Signalkontakte nicht mehr zur Seite hin erstrecken, ergibt sich ein Bauraumvorteil.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Inverters für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend die Schritte:
    • - Bereitstellen mindestens eines Halbbrückenmoduls und eines Kühlkörpers und
    • - Erzeugen einer mechanisch festen und zur Wärmeableitung geeigneten Verbindung zwischen dem Halbbrückenmodul und dem Kühlkörper.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindung in einem einzigen Schritt mittels einer polymer-keramischen Zwischenschicht erzeugt wird.
  • Es ist also vorgesehen, mindestens ein Halbbrückenmodul, insbesondere mindestens ein erfindungsgemäß hergestelltes Halbbrückenmodul, auf einem Kühlkörper anzuordnen, um entsprechend den Inverter herzustellen. Die Verbindung mit dem Kühlkörper muss einerseits derart mechanisch fest sein, dass das mindestens eine Halbbrückenmodul zuverlässig auf dem Kühlkörper gehalten wird, beispielsweise nicht durch Vibrationen gelöst wird. Die Verbindung muss mechanisch so fest sein, dass sie alle Anforderungen des Automobilbereichs für sicherheitsrelevante Bauteile erfüllt. Andererseits muss die Verbindung mit dem Kühlkörper zur Wärmeabfuhr geeignet sein, d.h. es muss eine ausreichend hohe Wärmeleitfähigkeit zwischen dem mindestens einen Halbbrückenmodul und dem Kühlkörper bestehen, um das Halbbrückenmodul im Betrieb ausreichend kühlen zu können und vor Überhitzung und damit einhergehend Beschädigung oder Zerstörung zu schützen. Auch die Wärmeableitung muss derart ausgebildet sein, dass sie alle Anforderungen des Automobilbereichs für sicherheitsrelevante Bauteile erfüllt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, die Verbindung zwischen dem mindestens einen Halbbrückenmodul und dem Kühlkörper mittels einer Zwischenschicht zu erzeugen, wobei die Zwischenschicht aus einem polymer-keramischen Werkstoff besteht. Polymer-keramische Werkstoffe bieten nicht nur eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, sondern ermöglichen durch ihre klebstoffartige Wirkung auch eine mechanisch feste Verbindung. Sowohl die Festigkeit der mechanischen Verbindung als auch die Wärmeleitfähigkeit der Verbindung können dabei alle erforderlichen Anforderungen des Automobilbereichs für sicherheitsrelevante Bauteile erfüllen. Darüber hinaus sind polymer-keramische Werkstoffe elektrisch isolierend, so dass sie sich insbesondere auch zur Verbindung eines erfindungsgemäß hergestellten Halbbrückenmoduls auf dem Kühlkörper eignen, wobei das erfindungsgemäße Halbbrückenmodul zur besseren Wärmeableitung an seiner Unterseite flächige, nicht mit der Moldmasse gemoldete Abschnitte der Leiterrahmen zur Wärmeübertragung aufweisen kann. Da die Leiterrahmen und somit auch die flächigen Abschnitte stromführend sind, können sie ausschließlich mit einem elektrisch isolierenden Material in Verbindung gebracht werden. Im Stand der Technik z.B. übliche Lötverbindungen sind somit nicht verwendbar.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Inverters fügt vorteilhaft dem bereits beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls weitere Verfahrensschritte hinzu, um einen erfindungsgemäßen Inverter herzustellen. Für den erfindungsgemäßen Inverter ergeben sich somit auch die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Halbbrückenmodul beschriebenen Vorteile.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die polymer-keramische Zwischenschicht ein Epoxidharz ist, welches als Füllstoff keramische Fasern umfasst. Das Epoxidharz entfaltet dabei eine Klebstoffwirkung, welche die mechanische Festigkeit der Verbindung gewährleistet. In Versuchsreihen der Anmelderin hat sich gezeigt, dass die Verbindung eine derart hohe mechanische Festigkeit aufweist, dass ein zerstörungsfreies Entfernen eines Halbbrückenmoduls vom Kühlkörper nicht mehr möglich ist. Die keramischen Fasern verbessern die Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht maßgeblich und auf das erforderliche Maß. Zudem wirken sie ebenfalls elektrisch isolierend.
  • Alternativ bevorzugt werden im Wesentlichen runde keramische Partikel als Füllstoff verwendet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zwischenschicht vor dem Erzeugen der Verbindung auf dem Kühlkörper oder auf dem Halbbrückenmodul angebracht wird und teilweise ausgehärtet ist. Unter dem Begriff „teilweise“ ausgehärtet wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass der im thermisch unbehandelten Zustand zähflüssige polymer-keramische Werkstoff bereits einer zumindest kurzen Wärmebehandlung unterzogen wurde, so dass er zwar immer noch verformbar ist, jedoch nicht mehr flüssig bzw. zähflüssig ist. In diesem Zustand vereinfacht sich die Anbringung der Zwischenschicht auf dem Kühlkörper oder auf der Unterseite des Halbbrückenmoduls, weil die Zwischenschicht analog zu einer Folie einfach aufgelegt bzw. aufgeklebt werden kann. Eine Klebewirkung der Zwischenschicht wird durch die teilweise Aushärtung vor dem Verbinden nicht beeinträchtigt.
  • Bevorzugt wird die Zwischenschicht nach dem Aufbringen auf den Kühlkörper oder auf das Halbbrückenmodul beispielsweise mittels Wärmezufuhr oder UV-Bestrahlung teilweise ausgehärtet. Die Zwischenschicht wird also in zähflüssiger Form auf den Kühlkörper oder auf das Halbbrückenmodul aufgebracht, dort teilweise ausgehärtet und erst dann erfolgt die Herstellung der Verbindung zum Kühlkörper bzw. Halbbrückenmodul.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zwischenschicht vor dem Erzeugen der Verbindung auf dem Kühlkörper oder auf dem Halbbrückenmodul angebracht wird und vollständig ausgehärtet ist. Dies vereinfacht die Anbringung der Zwischenschicht auf dem Kühlkörper oder auf der Unterseite des Halbbrückenmoduls noch weiter. Besonders vorteilhaft kann so verhindert werden, dass stromführende Abschnitte der Leiterrahme an der Unterseite des Halbbrückenmoduls versehentlich zu fest an den Kühlkörper angepresst werden und somit ggf. durch die nicht ausgehärtete, unter Druck nachgebende Zwischenschicht hindurchgedrückt werden und mit dem üblicherweise metallischen Kühlkörper in Kontakt geraten, was zu einem elektrischen Kurzschluss führen könnte.
  • Bevorzugt wird die Zwischenschicht nach dem Aufbringen auf den Kühlkörper oder auf das Halbbrückenmodul vollständig ausgehärtet. Die Zwischenschicht wird also in zähflüssiger Form auf den Kühlkörper oder auf das Halbbrückenmodul aufgebracht, dort vollständig ausgehärtet und erst dann erfolgt die Herstellung der Verbindung zum Kühlkörper bzw. Halbbrückenmodul.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zwischenschicht aus einer ersten und einer zweiten Schicht besteht, wobei die erste Schicht vollständig ausgehärtet ist und die zweite Schicht teilweise ausgehärtet ist und wobei die erste Schicht auf dem Halbbrückenmodul angebracht wird und die zweite Schicht auf dem Kühlkörper angebracht wird oder umgekehrt. Dadurch kann einerseits ein unbeabsichtigtes Hindurchdrücken des Halbbrückenmoduls durch die Zwischenschicht bei einem zu hohen Anpressdruck verhindert werden und andererseits kann gleichzeitig eine sehr hohe mechanische Festigkeit durch die Klebewirkung der teilweise ausgehärteten zweiten Schicht gewährleistet werden.
  • Bevorzugt wird die erste Schicht nach dem Aufbringen auf den Kühlkörper oder auf das Halbbrückenmodul vollständig ausgehärtet und die zweite Schicht nach dem Aufbringen auf den Kühlkörper oder auf das Halbbrückenmodul teilweise ausgehärtet. Die erste und die zweite Schicht werden also in zähflüssiger Form auf den Kühlkörper oder auf das Halbbrückenmodul aufgebracht, dort teilweise bzw. vollständig ausgehärtet und erst dann erfolgt die Herstellung der Verbindung zwischen dem Kühlkörper und dem Halbbrückenmodul.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verbindung erzeugt wird, indem die Zwischenschicht mit Druck und Wärme beaufschlagt wird. Die Wärme führt dabei zu einem vollständigen Aushärten der Zwischenschicht, so dass die mechanische Festigkeit der Verbindung erzeugt wird. Durch den Druck wird gleichzeitig gewährleistet, dass der Werkstoff der Zwischenschicht sich weitestgehend optimal an den Kühlkörper und an das Halbbrückenmodul anlegt. Dies verbessert die Wärmeleitfähigkeit und trägt auch zur weiteren Verbesserung der mechanischen Festigkeit bei.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Halbbrückenmodul für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend Halbleiterschaltelemente mit Leistungskontakten und Signalkontakten sowie metallische Leiterrahmen und eine Moldmasse, wobei die Leiterrahmen derart mit den Halbleiterschaltelementen elektrisch verbunden sind, dass die Halbleiterschaltelemente über die Signalkontakte schaltbar sind und über die Leistungskontakte eine elektrische Leistungsübertragung zulassen oder unterbrechen und wobei die Halbleiterschaltelemente und die Leiterrahmen zumindest teilweise mit der Moldmasse gemoldet sind. Das erfindungsgemäße Halbbrückenmodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Leiterrahmen in Verbindung mit der Moldmasse eine mechanische Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente erfüllen.
  • Das erfindungsgemäße Halbbrückenmodul ist vorteilhaft nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls hergestellt. Somit weist das erfindungsgemäße Halbbrückenmodul die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls beschriebenen Vorteile auf.
  • Die Erfindung betrifft schließlich auch einen Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Halbbrückenmodul. Dies führt zu den bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Halbbrückenmodul bzw. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls beschriebenen Vorteilen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Inverter einen Kühlkörper umfasst, wobei das mindestens eine Halbbrückenmodul mittels einer polymer-keramischen Zwischenschicht auf dem Kühlkörper angeordnet ist.
  • Der erfindungsgemäße Inverter ist vorteilhaft nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls hergestellt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halbbrückenmoduls,
    • 2 beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halbbrückenmoduls und
    • 3 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Inverters.
  • Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
  • 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halbbrückenmoduls 1 für einen Inverter 20 eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs. Der besseren Anschaulichkeit wegen ist die Moldmasse 17 in 1 transparent dargestellt. Das Halbbrückenmodul 1 umfasst Halbleiterschaltelemente 3 mit Leistungskontakten 4, 5, 6, Signalkontakten 7, zwei zusätzlichen elektrischen Kontakten 19, Leiterrahmen 8 mit aus der Moldmasse 17 herausragenden Beinen 8' der Leiterrahmen 8 sowie die bereits genannte Moldmasse 17. Die Halbleiterschaltelemente 3 sind mit den Leiterrahmen 8 derart verbunden, dass die Halbleiterschaltelemente 3 über die Signalkontakte 7 elektrisch schaltbar sind und über die Leistungskontakte 4, 5, 6 eine elektrische Leistungsübertragung zwischen unterschiedlichen Leiterrahmen 8 zulassen oder unterbrechen. Durch das Transfermolden mit der Moldmasse 17 sind die Halbleiterschaltelemente 3 gegen Umwelteinflüsse geschützt. Zudem erfüllen die Leiterrahmen 8 in Verbindung mit der Moldmasse 17 eine mechanische Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente 3, welche im Stand der Technik üblicherweise von einem Substrat bereitgestellt wird. Das erfindungsgemäße Halbbrückenmodul 1 benötigt somit kein Substrat ist entsprechend kostengünstiger als vergleichbare Halbbrückenmodule mit Substrat. Wie zu sehen ist, ragen die Beine 8' der Leiterrahmen 8 seitlich aus der Moldmasse 17 heraus und stellen externe Anschlusskontakte für die Leistungskontakte 4, 5, 6, die Signalkontakten 7 und die zwei zusätzlichen elektrischen Kontakte 19 dar. Die Leistungskontakte 4, 5, 6 sind als Plus-Anschlüsse 6, als Minus-Anschlüsse 4 und als Phase-Anschlüsse 5 ausgebildet und weisen eine vergleichsweise flächige Form auf. Die Signalkontakte 7 weisen hingegen ebenso wie die zwei zusätzlichen elektrischen Kontakte 19 eine pin-artige Form auf. Die zwei zusätzlichen elektrischen Kontakte 19 ermöglichen eine Rückleitung für einen Ansteuerstrom. Die aus der Moldmasse 17 herausragenden Beine 8', welche die Leistungskontakte 4, 5, 6 darstellen, wurden mittels jeweils zwei Biegevorgängen derart gebogen, dass sie parallel zu einer Oberseite des Halbbrückenmoduls 1 ausgerichtet sind und innerhalb einer von der Moldmasse 17 aufgespannten Grundfläche angeordnet sind. Die aus der Moldmasse 17 herausragenden Beine 8' jedoch, welche die Signalkontakte 7 und die zusätzlichen elektrischen Kontakte 19 darstellen wurden jeweils nur einmal gebogen, so dass sie wie in 1a zu sehen ist, noch oben abstehen. 1b zeigt das Halbbrückenmodul 1 der 1a in einer Ansicht von unten. Wie zu sehen ist, sind beispielsgemäß zwei flächige Abschnitte 8" der Leiterrahmen 8 an einer Unterseite des Halbbrückenmoduls 1 frei von der Moldmasse 17. Diese flächigen Abschnitte 8" werden zur Wärmeabfuhr aus dem Halbbrückenmodul 1 verwendet.
  • 2a zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halbbrückenmoduls 1. An der Unterseite des Halbbrückenmoduls 1 wurde bereits eine erste Schicht 10' einer Zwischenschicht 10 angebracht, die beispielsgemäß vollständig ausgehärtet ist. 2b zeigt einen Kühlkörper 12, auf dessen Oberseite bereits eine zweite Schicht 10" der Zwischenschicht 10 angeordnet wurde. Die zweite Schicht 10" ist teilweise ausgehärtet. Beispielsgemäß ist die Zwischenschicht 10 eine polymer-keramische Zwischenschicht 10, welche ein Epoxidharz ist und als Füllstoff keramische Fasern umfasst. Dadurch ergeben sich eine sehr hohe Klebewirkung beim Verbinden des Halbbrückenmoduls 1 mit dem Kühlkörper 12 sowie eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, um von den Halbleiterschaltelementen 3 erzeugte Wärme aus dem Halbbrückenmodul 1 zum Kühlkörper 12 abzuführen. Darüber hinaus wirkt die Zwischenschicht 10 als elektrischer Isolator.
  • 3 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Inverters 20. Der Inverter 20 der 3 umfasst das Halbbrückenmodul 1 der 2a, den Kühlkörper 12 der 2b sowie ein Invertergehäuse 21. Wie zu sehen ist, sind das Halbbrückenmodul 1 und der Kühlkörper 12 durch die Zwischenschicht 10 verbunden. Nachdem das Halbbrückenmodul 1 auf dem Kühlkörper lose 12 positioniert wurde, wird das Halbbrückenmodul 1 von oben mit einem vorgebbaren Druck beaufschlagt, so dass die Zwischenschicht 10 sich weitgehend optimal an die Verbindungsflächen des Halbbrückenmoduls 1 und des Kühlkörpers 12 anformt. Gleichzeitig wird der Inverter 1 einer Wärmebehandlung unterzogen, so dass die Zwischenschicht 10 unter Druck aushärtet. Somit wird in einem einzigen Schritt eine mechanisch feste und zur Wärmeableitung geeignete Verbindung zwischen dem Halbbrückenmodul 1 und dem Kühlkörper 12 erzeugt, welche das Halbbrückenmodul 1 zudem elektrisch vom Kühlkörper 12 isoliert.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Halbbrückenmodul
    3
    Halbleiterschaltelement
    4
    Leistungskontakt, Minus-Anschluss
    5
    Leistungskontakt, Phase-Anschluss
    6
    Leistungskontakt, Plus-Anschluss
    7
    Signalanschluss
    8
    Leiterrahmen
    8'
    Bein eines Leiterrahmens
    8"
    flächiger Abschnitt eines Leiterrahmens
    10
    Zwischenschicht
    10'
    erste Schicht
    10"
    zweite Schicht
    12
    Kühlkörper
    17
    Moldmasse
    19
    zusätzlicher elektrischer Kontakt
    20
    Inverter
    21
    Invertergehäuse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006050291 A1 [0004]
    • DE 102019220010 [0005]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Halbbrückenmoduls (1) für einen Inverter (20) eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend die Schritte: - Bereitstellen von Halbleiterschaltelementen (3) mit Leistungskontakten (4, 5, 6) und Signalkontakten (7), von metallischen Leiterrahmen (8) und von Moldmasse (17), - Elektrisches Verbinden der Halbleiterschaltelemente (3) mit den Leiterrahmen (8) derart, dass die Halbleiterschaltelemente (3) über die Signalkontakte (7) elektrisch schaltbar sind und über die Leistungskontakte (4, 5, 6) eine elektrische Leistungsübertragung zwischen unterschiedlichen Leiterrahmen (8) zulassen oder unterbrechen und - Transfermolden der Halbleiterschaltelemente (3) und der Leiterrahmen (8) zumindest teilweise mittels der Moldmasse (17), dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermolden derart erfolgt, dass die Leiterrahmen (8) in Verbindung mit der Moldmasse (17) eine mechanische Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente (3) erfüllen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermolden derart erfolgt, dass Beine (8') der Leiterrahmen (8) seitlich aus der Moldmasse (17) herausragen und externe Anschlusskontakte (8') für die Leistungskontakte (4, 5, 6) und die Signalkontakte (7) darstellen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Moldmasse (17) herausragenden Beine (8') mittels eines ersten Biegevorgangs nach oben gebogen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Moldmasse (17) herausragenden Beine (8') mittels eines zweiten Biegevorgangs derart seitlich oben gebogen werden, dass sie parallel zu einer Oberseite des Halbbrückenmoduls (1) ausgerichtet sind und innerhalb einer von der Moldmasse (17) aufgespannten Grundfläche angeordnet sind.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Inverters (20) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend die Schritte: - Bereitstellen mindestens eines Halbbrückenmoduls (1) und eines Kühlkörpers (12) und - Erzeugen einer mechanisch festen und zur Wärmeableitung geeigneten Verbindung zwischen dem Halbbrückenmodul (1) und dem Kühlkörper (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung in einem einzigen Schritt mittels einer polymer-keramischen Zwischenschicht (10) erzeugt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die polymer-keramischen Zwischenschicht (10) ein Epoxidharz ist, welches als Füllstoff keramische Fasern umfasst.
  7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (10) vor dem Erzeugen der Verbindung auf dem Kühlkörper (12)oder auf dem Halbbrückenmodul (1) angebracht wird und teilweise ausgehärtet ist.
  8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (10) vor dem Erzeugen der Verbindung auf dem Kühlkörper (12) oder auf dem Halbbrückenmodul (1) angebracht wird und vollständig ausgehärtet ist.
  9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (10) aus einer ersten (10') und einer zweiten Schicht (10") besteht, wobei die erste Schicht (10') vollständig ausgehärtet ist und die zweite Schicht (10") teilweise ausgehärtet ist und wobei die erste Schicht (10') auf dem Halbbrückenmodul (10) angebracht wird und die zweite Schicht (10") auf dem Kühlkörper (12) angebracht wird oder umgekehrt.
  10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung erzeugt wird, indem die Zwischenschicht (10) mit Druck und Wärme beaufschlagt wird.
  11. Halbbrückenmodul (1) für einen Inverter (20) eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend Halbleiterschaltelemente (3) mit Leistungskontakten (4, 5, 6) und Signalkontakten (7) sowie metallische Leiterrahmen (8) und eine Moldmasse (17), wobei die Leiterrahmen (8) derart mit den Halbleiterschaltelementen (3) elektrisch verbunden sind, dass die Halbleiterschaltelemente (3) über die Signalkontakte (7) schaltbar sind und über die Leistungskontakte (4, 5, 6) eine elektrische Leistungsübertragung zulassen oder unterbrechen und wobei die Halbleiterschaltelemente (3) und die Leiterrahmen (8) zumindest teilweise mittels der Moldmasse (17) gemoldet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterrahmen (8) in Verbindung mit der Moldmasse (17) eine mechanische Tragefunktion für die Halbleiterschaltelemente (3) erfüllen.
  12. Halbbrückenmodul (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbbrückenmodul nach einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt wurde.
  13. Inverter (20) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend mindestens ein Halbbrückenmodul (1) nach mindestens einem der Ansprüche 11 und 12.
  14. Inverter (20) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter (20) einen Kühlkörper (12) umfasst, wobei das mindestens eine Halbbrückenmodul (1) mittels einer polymer-keramischen Zwischenschicht (10) auf dem Kühlkörper (12) angeordnet ist.
  15. Inverter (20) nach mindestens einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter (20) nach einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 10 hergestellt wurde.
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