DE102020214045A1 - Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Leistungsmodul für einen Inverter und Inverter - Google Patents

Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Leistungsmodul für einen Inverter und Inverter Download PDF

Info

Publication number
DE102020214045A1
DE102020214045A1 DE102020214045.6A DE102020214045A DE102020214045A1 DE 102020214045 A1 DE102020214045 A1 DE 102020214045A1 DE 102020214045 A DE102020214045 A DE 102020214045A DE 102020214045 A1 DE102020214045 A1 DE 102020214045A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor switching
switching elements
connections
metal layer
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020214045.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Ivonne Trenz
Manuel Raimann
Thomas Bosch
Ruben Bärenweiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102020214045.6A priority Critical patent/DE102020214045A1/de
Priority to US17/521,614 priority patent/US20220149752A1/en
Priority to CN202111316054.5A priority patent/CN114551259A/zh
Publication of DE102020214045A1 publication Critical patent/DE102020214045A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/49—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions wire-like arrangements or pins or rods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5389—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates the chips being integrally enclosed by the interconnect and support structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/331—Disposition
    • H01L2224/3318—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
    • H01L2224/33181—On opposite sides of the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49517—Additional leads
    • H01L23/49531—Additional leads the additional leads being a wiring board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541—Geometry of the lead-frame

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Halbbrücke (10) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, die Halbbrücke (10) umfassend ein Substrat, Halbleiterschaltelemente (24), Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und Signalanschlüsse (20), wobei die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und die Signalanschlüsse (20) aus einem Flachleiterrahmen ausgeformt, vorzugsweise ausgestanzt, werden, wobei die Signalanschlüsse (20) derart an die Halbleiterschaltelemente (24) elektrisch angebunden werden, dass die Halbleiterschaltelemente (24) über die Signalanschlüsse (20) schaltbar sind und wobei die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) derart an die Halbleiterschaltelemente (24) elektrisch angebunden werden, dass die Halbleiterschaltelemente (24) eine elektrische Leistungsübertragung zwischen den Leistungsanschlüssen (14, 16, 18) zulassen oder unterbrechen, wobei die Halbleiterschaltelemente (24) in einem modular ausgebildeten Schichtsystem eingebettet werden, welches eine Kontaktierungsebene (22) und eine Metallisierung zur Kontaktierung der Halbleiterschaltelemente (24) umfasst, wobei die Signalanschlüsse (20) und die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) auf einer ersten Fläche des Substrats angeordnet werden, wobei das modulare Schichtsystem, die Signalanschlüsse (20) und die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) mit einer Vergussmasse (12) vergossen werden, wobei sich im Leiterrahmen ausgeformte externe Abschnitte der Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und/oder der Signalanschlüsse (20) jeweils aus einer zur ersten Fläche orthogonalen zweiten Fläche aus der Vergussmasse (12) heraus erstrecken, wobei die externen Abschnitte jeweils ein Ende aufweisen, welches zur ersten Fläche senkrecht steht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Leistungsmodul für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs sowie einen entsprechenden Inverter.
  • Im Stand der Technik sind reine Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge bekannt, welche ausschließlich bzw. unterstützend von einer oder mehreren elektrischen Maschinen als Antriebsaggregate 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. Daher wird zwischen einer Batterie und einer elektrischen Maschine eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs üblicherweise eine Leistungselektronik mit einem sog. Inverter geschaltet.
  • Derartige Inverter umfassen üblicherweise Halbleiterschaltelemente, die typischerweise aus Transistoren gebildet sind. Dabei ist es bekannt, die Halbleiterschaltelemente in unterschiedlichen Integrationsgraden bereitzustellen, nämlich entweder als diskrete Einzelschalter mit einem geringen Integrationsgrad, jedoch hoher Skalierbarkeit, als Leistungsmodule mit einem hohen Integrationsgrad, jedoch geringer Skalierbarkeit, sowie als Halbbrücken, die hinsichtlich Integrationsgrad und Skalierbarkeit zwischen Einzelschaltern und Halbbrücken rangieren. Jede Halbbrücke umfasst eine Highside-Schaltposition (nachfolgend: „Highside“) mit einem höheren elektrischen Potential und eine Lowside-Schaltposition (nachfolgend: „Lowside“) mit einem niedrigeren elektrischen Potential. Die Highside und die Lowside können jeweils einen oder mehrere Einzelschalter umfassen, die parallelgeschaltet sind.
  • 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 Chip-Feld eines Trägerstreifens montierten Ausgangskontakt. Zudem umfasst eine obere Seite des Halbleiterleistungsschalters 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.
  • Die DE 10 2006 008 632 A1 offenbart ein Leistungshalbleiterbauteil, das einen Flachleiterrahmen, mindestens ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement und mindestens ein weiteres elektronisches Bauteil umfasst. Das vertikale Leistungshalbleiterbauelement weist eine erste Seite und eine zweite Seite auf. Mindestens eine erste Kontaktfläche und mindestens eine Steuerungskontaktfläche sind auf der ersten Seite angeordnet. Mindestens eine zweite Kontaktfläche ist auf der zweiten Seite angeordnet. Das mindestens eine weitere elektronische Bauteil ist auf der zweiten Kontaktfläche des vertikalen Leistungshalbleiterbauelements angeordnet.
  • Aus der DE 10 2015 012 915 A1 ist ein Halbleitermodul mit mindestens zwei Halbleiterelementen bekannt, die jeweils auf einer ersten Seite mindestens eine erste Elektrode und auf einer zweiten Seite mindestens eine zweite Elektrode aufweisen. Das erste Halbleiterelement ist über dem zweiten Halbleiterelement angeordnet. Zwischen dem ersten Halbleiterelement und dem zweiten Halbleiterelement ist eine elektrisch leitende Verbindung angeordnet. Die mindestens eine zweite Elektrode des ersten Halbleiterelements ist mit der elektrisch leitenden Verbindung mechanisch und elektrisch verbunden. Die mindestens eine erste Elektrode des zweiten Halbleiterelements ist mit der elektrisch leitenden Verbindung mechanisch und elektrisch verbunden.
  • Aus der noch unveröffentlichten DE 10 2019 220 010.9 - deren Offenbarung in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen sein soll - ist ein Leistungsmodul bekannt, bei dem die Signalanschlüsse und die Leistungsanschlüsse alle an einer gemeinsamen Seite des Substrats angeordnet sind und von einer Vergussmasse umgeben sind. Die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse sind allesamt von der gemeinsamen Seite des Substrats aus zugänglich, derart, dass sich die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse von der gemeinsamen Seite des Substrats aus gesehen durch die Vergussmasse hindurch erstrecken und aus ihrer Durchtrittsrichtung durch die Vergussmasse gesehen innerhalb einer von dem Substrat aufgespannten Grundfläche angeordnet sind.
  • Aus der noch unveröffentlichten DE 10 2020 205 420.7 - deren Offenbarung in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen sein soll - ist ein Leistungsmodul bekannt, bei dem die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse alle in einem Flachleiterrahmen ausgeformt sind. Enden der Leistungsanschlüsse und der Signalanschlüsse erstrecken sich seitlich aus der Vergussmasse und weisen jeweils eine rechtwinklige Biegung senkrecht zu einer Fläche, entlang derer sich der Flachleiterrahmen erstreckt.
  • Die bekannten Leistungsmodule sind jedoch dahingehend nachteilbehaftet, dass deren Herstellung besonders aufwändig ist. Außerdem ist die Stromtragfähigkeit der bekannten Leistungsmodule durch die bauartbedingte Skalierbarkeit der Halbleiterschaltelemente begrenzt, sodass diese Leistungsmodule für Hochvoltsysteme, etwa 400V- bzw. 800V-Systeme, nicht hinreichend geeignet sind. Ferner weisen die bekannten Leistungsmodule hohe Streuinduktivität in der jeweiligen Kommutierungszelle auf, die die beim schnellen Schalten der Halbleiterschaltelemente zu hohen Überspannungen führen, die die Halbleiterschaltelemente beeinträchtigen. Somit können die Vorteile der sogenannten Wide-Bandgap-Semiconductors (Halbleiter mit großen Bandlücken) hinsichtlich der kurzen Schaltzeiten nicht zufriedenstellend genutzt werden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs bereitzustellen, bei der die vorstehend genannten Nachteile zumindest teilweise überwunden sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren, die Halbbrücke, das Leistungsmodul und den Inverter gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
  • Die Erfindung betrifft eine Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs. Die Halbbrücke umfasst ein Substrat, Halbleiterschaltelemente, Leistungsanschlüsse und Signalanschlüsse.
  • Das Substrat kann beispielsweise als DBC- (Direct Bonded Copper) Substrat, als DPC- (Direct Plated Dopper) Substrat, als AMB- (Active Metal Brazing) Substrat oder als IM- (Insulated Metal) Substrat ausgebildet sein. Auf dem Substrat sind einerseits die Halbleiterschaltelemente angeordnet, insbesondere Transistoren und Dioden, und andererseits die zugehörigen Leistungsanschlüsse und Signalanschlüsse. Das Substrat ist bevorzugt rechteckig ausgebildet, insbesondere als flaches, scheibenartiges Rechteck, mit je zwei gegenüberliegenden Seitenkanten. Ggf. kann das Substrat auch quadratisch ausgebildet sein.
  • Die Halbleiterschaltelemente bilden in der Halbbrücke eine Highside und eine Lowside. Die Highside umfasst ein oder mehrere zueinander parallelgeschaltete Halbleiterschaltelemente, und ermöglicht den Stromfluss zwischen dem AC-Leistungsanschluss und dem DC-Plus-Leistungsanschluss. Die Lowside umfasst ein oder mehrere zueinander parallelgeschaltete Halbleiterschaltelemente und ermöglichtden Stromfluss zwischen dem AC-Leistungsanschluss und dem DC-Minus-Leistungsanschluss . Die Highside und die Lowside sind zueinander reihengeschaltet.
  • Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Halbleiterschaltelemente als High Electron Mobility Transistor (HEMT), insbesondere Galliumnitrid (GaN)-HEMTs ausgebildet sind. Diese Arten von Halbleiterschaltelementen sind vergleichsweise gut zum verlustarmen und schnellen Schalten geeignet.
  • Alternativ können die Halbleiterschaltelemente als Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode und/oder als Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren ausgeführt werden. Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode sind dabei im Allgemeinen auch als sog. IGBTs bekannt. Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren sind im Allgemeinen auch als sog. MOSFETs bekannt.
  • 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 der Transistoren.
  • Die Leistungsanschlüsse sind ihrerseits mit in den Halbleiterschaltelementen integrierten Leistungskontakten, bspw. Source-Elektroden und Drain-Elektroden, oder mit einer Erdmasse elektrisch verbunden, so dass elektrische Leistung von einem Leistungsanschluss durch ein Halbleiterschaltelement zu einem weiteren Leistungsanschluss übertragen werden kann. Über die Leistungsanschlüsse wird dabei die elektrische Versorgung des Elektromotors zum Antrieb des Elektrofahrzeugs oder des Hybridfahrzeugs gewährleistet.
  • Die Signalanschlüsse dienen zum elektrischen Schalten der Halbleiterschaltelemente und sind entsprechend mit in den Halbleiterschaltelementen integrierten Signalkontakten der Halbleiterschaltelemente elektrisch verbunden. Je nach Ausbildung der Halbleiterschaltelemente kann dann durch eine Bestromung oder eine Spannungsbeaufschlagung des Signalkontakts das Halbleiterschaltelement stromleitend bzw. stromsperrend geschaltet werden. Vorzugsweise werden auf diese Weise die Halbleiterschaltelemente gemäß einer Pulsbreitenmodulation (Engl.: Pulse-Width-Modulation, PWM) geschaltet, um einen sinusförmigen zeitlichen Verlauf der Phasenströme zu ermöglichen.
  • Die Halbleiterschaltelemente, die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse der erfindungsgemäßen Halbbrücke sind, vorzugsweise alle, auf einer ersten Fläche des Substrats angeordnet. Die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse können dort auf einfache Weise von externen Bauteilen, insbesondere Stromschienen (etwa Busbars) kontaktiert werden. Bei der ersten Fläche handelt es sich bevorzugt um eine der zwei einander gegenüberliegenden, vergleichsweise größten Flächen des schichtförmigen Substrats.
  • Erfindungsgemäß werden die Halbleiterschaltelemente in einem modular ausgebildeten Schichtsystem eingebettet. Das modulare Schichtsystem umfasst eine Metallisierung und eine Kontaktierungsebene, zu der die Metallisierung angebunden ist. Die Metallisierung dient zur Kontaktierung der Halbleiterschaltelemente, insbesondere zur elektrischen Verbindung der Halbleiterschaltelemente mit den Leistungsanschlüssen und den Signalanschlüssen. Die Kontaktierungsebene dient der Aufnahme der Halbleiterschaltelemente sowie deren Anbindung zum darunter angeordneten Substrat und damit der Kühlanbindung.
  • Bei der erfindungsgemäßen Halbbrücke sind die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse aus einem Flachleiterrahmen ausgeformt, vorzugsweise ausgestanzt. Dies bedeutet, dass die Leistungsanschlüsse und Signalanschlüsse bereits im Flachleiterrahmen bereitgestellt sind, bevor sie an dafür vorgesehene Stellen des modularen Schichtsystems angebunden werden.
  • Die Halbleiterschaltelemente werden zunächst in das Schichtsystem eingebettet, bevor das Schichtsystem zusammen mit den Leistungsanschlüssen und den Signalanschlüssen zum Schutz gegen Umwelteinflüsse z.B. vergossen wird (Alternative: Transfer-Molding). Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung der Halbbrücke. Insbesondere kann die Metallisierung in Anpassung an die Kontaktierungsweise der Halbleiterschaltelemente und somit an die Anordnung der Leistungsanschlüsse und/oder der Signalanschlüsse ausgelegt werden. Dies vereinfacht das Integrieren der Halbleiterschaltelemente, zusätzlicher Gatetreiberkomponenten und der Leistungs- sowie Signalanschlüsse in die Halbbrücke, sodass die daraus resultierende Leistungselektronik für den elektrischen Antrieb zuverlässiger funktioniert.
  • Die Leistungsanschlüsse und/oder die Signalanschlüsse weisen externe Abschnitte auf, die sich aus einer zur ersten Fläche orthogonalen zweiten Fläche aus der Vergussmasse heraus nach außen erstrecken. Die zweite Fläche ist dabei eine „Seitenfläche“ des vergossenen, schichtförmigen Substrats, die in der Regel deutlich kleiner ist als die erste Fläche. Erfindungsgemäß weisen die externen Abschnitte jeweils ein Ende auf, welches sich senkrecht zur ersten Fläche erstreckt. Dies ermöglicht eine einfache elektrische Kontaktierung der Leistungsanschlüsse bzw. der Signalanschlüsse von außerhalb der Halbbrücke.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Leistungsmodul mit zumindest drei erfindungsgemäßen Halbbrücken, wobei jede der Halbbrücken vorzugsweise einer von zumindest drei Stromphasen eines Wechselstroms, der mittels des Leistungsmoduls basierend auf einem eingespeisten Gleichstrom erzeugt ist, zugeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs mit einem solchen Leistungsmodul. Vorzugsweise umfasst das Leistungsmodul und/oder der Inverter einen Kühlkörper, der weiter vorzugsweise an eine Unterseite des Substrats angebracht und kann eine Kühlstruktur, etwa Pin-Fin-Strukturen, zum Durchströmen mit einem Kühlmedium aufweisen. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Halbbrücke beschriebenen Vorteile auch für das erfindungsgemäße Leistungsmodul und den erfindungsgemäßen Inverter.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Metallisierung eine vom Substrat abgewandte erste Metalllage und eine dem Substrat zugewandte zweite Metalllage auf, wobei die Halbleiterschaltelemente zwischen der ersten Metalllage und der zweiten Metalllage angeordnet werden, sodass die Halbleiterschaltelemente mit der ersten Metalllage elektrisch verbunden sind, wobei die zweite Metalllage aus einer dem Schichtsystem zugewandten Metallschicht des Substrats ausgeformt wird. Die erste Metalllage und die Kontaktierungsebene sind vorzugsweise Teil einer Leiterplatte, die weiter vorzugsweise eine oder mehrere Vertikalkontaktierungen umfasst. Das Substrat, welches beispielsweise als DCB-Substrat ausgebildet ist, umfasst zwei Metallschichten und eine zwischen diesen angeordnete Isolationsschicht. Das modulare Schichtsystem ist daher mit Hilfe eines einfach verfügbaren Substrats realisierbar, was die Herstellung der Halbbrücke vereinfacht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Metallisierung eine oder mehrere zwischen der ersten Metalllage und der zweiten Metalllage ausgebildete Vertikalkontaktierungen, die in der Kontaktierungsebene vorgefertigt werden, bevor die Halbleiterschaltelemente in das modulare Schichtsystem, insbesondere die Kontaktierungseben bzw. die Leiterplatte eingebettet werden. Solche Vertikalkontaktierungen dienen dazu, einen elektrischen Strom, der oberseitig des Schichtsystems eingespeist wird, vertikal durch das Schichtsystem hindurch an eine Stelle auf der Unterseite des Schichtsystems zu leiten, um beispielsweise eine Elektrode der Halbleiterschaltelemente, insbesondere eine Gate-, Source- oder Drain-Elektrode, elektrisch zu kontaktieren. Diese Maßnahme ermöglicht eine einfache und wirksame elektrische Kontaktierung der Halbleiterschaltelemente. Insbesondere kann die Anordnung der Vertikalkontaktierungen an die geplante Anordnung der Halbleiterschaltelemente, der Leistungsanschlüsse und/oder der Signalanschlüsse angepasst werden.
  • Bevorzugt erstrecken sich ein oder mehrere Randbereiche der zweiten Metalllage parallel zur ersten Fläche über einen Rand der Kontaktierungsebene oder der Leiterplatte hinaus, wobei zumindest einer der Leistungsanschlüsse und/oder der Signalanschlüsse mit dem Randbereich elektrisch angebunden wird. Dies ermöglicht eine einfache elektrische Verbindung der Metallisierung mit dem zumindest einen Anschluss der Leistungsanschlüsse und/oder der Signalanschlüsse.
  • Weiter bevorzugt weist die erste Metalllage einen oder mehrere bezogen auf die erste Fläche innerhalb der Kontaktierungsebene oder der Leiterplatte angeordneten Inselbereiche auf, wobei zumindest einer der Leistungsanschlüsse und/oder der Signalanschlüsse und/oder zumindest eine Gatetreiberkomponente mit dem Inselbereich elektrisch angebunden wird. Auf diese Weise lässt sich die Metallisierung oberseitig mittig der Kontaktierungsebene bzw. der Leiterplatte mit dem zumindest einen Anschluss der Leistungsanschlüsse und/oder der Signalanschlüsse elektrisch verbinden.
  • Die Halbleiterschaltelemente können in das modulare Schichtsystem, insbesondere die Kontaktierungseben bzw. die Leiterplatte eingebettet werden, bevor die Leiterplatte an die dem Schichtsystem zugewandte Metallschicht des Substrats angebunden wird. Alternativ werden die Halbleiterschaltelemente an die dem Schichtsystem zugewandte Metallschicht des Substrats angebunden, bevor die Leiterplatte an die Metallschicht des Substrats derart angebunden wird, dass die Halbleiterschaltelemente in der Leiterplatte eingebettet werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 beispielhaft und schematisch eine Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform in einer Perspektivansicht;
    • 2 die Halbbrücke aus 1 in einer Explosionsansicht;
    • 3 eine beispielhafte und schematische Halbbrücke gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Seitenansicht, wobei mehrere Stromschienen und ein Kühlkörper an die Halbbrücke angebunden sind;
    • 4 ein beispielhaftes und schematisches Leistungsmodul umfassend drei erfindungsgemäße Halbbrücken;
    • 5 ein beispielhaftes und schematisches Leistungsmodul umfassend sechs erfindungsgemäße Halbbrücken;
    • 6 eine beispielhafte und schematische Halbbrücke gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei zwecks besserer Anschaulichkeit die Vergussmasse nicht gezeigt ist;
    • 7 die Halbbrücke aus 6 in einer seitlichen Schnittansicht;
    • 8 das Substrat aus der Halbbrücke aus 6 in einer Perspektivansicht;
    • 9 eine beispielhafte und schematische Halbbrücke gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei zwecks besserer Anschaulichkeit die Vergussmasse nicht gezeigt ist;
    • 10 die Halbbrücke aus 9 in einer seitlichen Schnittansicht; und
    • 11 das Substrat aus der Halbbrücke aus 9 in einer Perspektivansicht;
  • 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 eine schematische und beispielhafte Halbbrücke 10 für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß einer allgemeinen Ausführungsform in einer Perspektivansicht. Die Halbbrücke 10 umfasst mehrere Halbleiterschaltelemente 24, die durch eine Vergussmasse 12 verdeckt sind und in 1 daher nicht sichtbar sind. Die Halbbrücke 10 umfasst ein Substrat 26, welches ebenfalls durch die Vergussmasse 12 verdeckt ist und auf dem die Halbleiterschaltelemente 24 angeordnet sind. Ferner umfasst die Halbbrücke 10 mehrere Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 und mehrere Signalanschlüsse 20. Die Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 und die Signalanschlüsse 20 sind aus einem Flachleiterrahmen ausgeformt, vorzugsweise ausgestanzt. Die Signalanschlüsse 20 sind derart an die Halbleiterschaltelemente 24 elektrisch angebunden, dass die Halbleiterschaltelemente 24 über die Signalanschlüsse 20 schaltbar sind. Die Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 sind derart an die Halbleiterschaltelemente 24 elektrisch angebunden, dass die Halbleiterschaltelemente 24 eine elektrische Leistungsübertragung zwischen den Leistungsanschlüssen 14, 16, 18 zulassen oder unterbrechen.
  • Die Signalanschlüsse 20 und die Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 sind auf einer ersten Fläche des Substrats 26 angeordnet, wobei sich die erste Fläche parallel zu einer Oberseite 121 der Vergussmasse 12 erstreckt. Die Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 und die Signalanschlüsse 20 weisen jeweils einen im Leiterrahmen ausgeformten externen Anschlusskontakt (bzw. externen Abschnitt) 142, 162, 182, 202 auf, der sich aus einer zur ersten Fläche orthogonalen zweiten Fläche seitlich aus der Vergussmasse 12 heraus erstreckt. Die externen Anschlusskontakte 142, 162, 182, 202 weisen jeweils ein Ende auf, welches zur ersten Fläche senkrecht steht. Das jeweilige Ende entsteht beispielsweise dadurch, dass die externen Anschlusskontakte 142, 162, 182, 202 nach dem Vergießen mit der Vergussmasse 12 in die zur ersten Fläche senkrechte Richtung gebogen werden. Auf diese Weise sind die Leistungsanschlüsse 14,16,18 und die Signalanschlüsse 20 von außerhalb der Halbbrücke, insbesondere von oben, elektrisch kontaktierbar.
  • 2 zeigt die Halbbrücke 10 aus 1 in einer schematischen Explosionsansicht. Gezeigt sind die Halbleiterschaltelemente 24, die in einem modularen Schichtsystem eingebettet sind. Das modulare Schichtsystem umfasst eine Kontaktierungsebene 22, in die die Halbleiterschaltelemente 24 eingefügt sind, und eine Metallisierung zur internen Kontaktierung Halbleiterschaltelemente 24. Das Substrat 26 ist beispielsweise ein DCB-Substrat und umfasst zwei Metallschichten 262, 266 sowie eine zwischen diesen angeordnete Isolationsschicht 264 umfasst. Zusätzlich sind die Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 und die Signalanschlüsse 20 gezeigt. Die Metallisierung umfasst vorzugsweise drei Komponenten: eine erste Metalllage auf der vom Substrat 26 abgewandten oberen Seite der Kontaktierungsebene 22, eine zweite Metalllage auf der dem Substrat 26 zugewandten unteren Seite der Kontaktierungsebene 22, sowie eine oder mehrere Vertikalkontaktierungen, die sich zwischen der ersten Metalllage und der zweiten Metalllage erstrecken. Weiter vorzugsweise wird die zweite Metalllage der Metallisierung aus der der Kontaktierungsebene 22 zugewandten, oberen Metallschicht 262 gebildet. Die Kontaktierungsebene 22 ist beispielsweise eine Isolationsebene, die zusammen mit der ersten Metalllage und den Vertikalkontaktierungen eine Leiterplatte bildet. Vorzugsweise sind die erste Metalllage und die zweite Metalllage sowie der Vertikalkontaktierung bereits vorgefertigt, bevor die Halbleiterschaltelemente 24 in das Schichtsystem eingebettet werden. Zur Einbettung können die Halbleiterschaltelemente 24 zunächst in die Kontaktierungsebene 22 eingefügt werden, bevor die Kontaktierungsebene 22 (etwa mittels Löten) mit der oberen Metallschicht des Substrats 26 in Verbindung gebracht wird. Alternativ können die Halbleiterschaltelemente 24 zur Einbettung zunächst auf die obere Metallschicht des Substrats 26 aufgebracht werden, bevor die Kontaktierungsebene 22 mit der oberen Metallschicht des Substrats 26 in Verbindung gebracht wird. Das auf diese Weise entstehende modulare Schichtsystem wird zusammen mit den Leistungsanschlüssen 14, 16, 18 und den Signalanschlüssen 20 vergossen, nachdem die Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 und die Signalanschlüsse 20 oberseitig des modularen Schichtsystems aufgebracht sind. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren der Halbbrücke wird in den in 6 bis 11 gezeigten spezifischen Ausführungsformen näher erläutert.
  • 3 zeigt schematisch und beispielhaft eine Halbbrücke 10' gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Seitenansicht. Die Halbbrücke 10' ist analog zur Halbbrücke 10 aus 1 gebildet und unterscheidet sich von dieser lediglich in der Anordnung der Leistungsanschlüsse 14, 16, 18 auf der ersten Fläche des Substrats 26. Wie in 3 ersichtlich ist die Vergussmasse 12 unterseitig mittels einer Sinterschicht 134 mit einem Kühlkörper 13 zur Wärmeabfuhr von den Halbleiterschaltelementen 24 und weiteren elektronischen Bauteilen in der Halbbrücke 10' verbunden. Im Kühlkörper ist beispielhaft eine Pin-Fin-Struktur 132 mit mehreren Pins angeordnet, zwischen denen Kühlkanäle zum Durchströmen mit einem Kühlmittel (etwa Wasser-Glykol) ausgebildet sind. Oberseitig der Vergussmasse 12 sind mehrere Stromschienen angebracht. Eine erste Stromschiene 28 ist mit dem externen Anschlusskontakt 142 des ersten Leistungsanschlusses 14 (vorzugsweise DC-Minus-Anschluss) elektrisch verbunden. Eine zweite Stromschiene 30 ist mit dem externen Anschlusskontakt 162 des zweiten Leistungsanschlusses 16 (vorzugsweise DC-Plus-Anschluss) elektrisch verbunden. Eine dritte Stromschiene 32 ist mit dem externen Anschlusskontakt 182 des dritten Leistungsanschlusses 18 (vorzugsweise AC-Anschluss oder Phasenanschluss) elektrisch verbunden. Weiter vorzugsweise ist zwischen der ersten Stromschiene 28 und der zweiten Stromschiene 30 eine Isolationslage zur Gewährleistung der elektrischen Potentialdifferenz zwischen den beiden Stromschienen 28, 30 angeordnet. Auf diese Weise lassen sich die beiden Stromschienen 28, 30 auf sichere Weise in direkter Nachbarschaft zueinander anordnen, sodass die Luft- und Kriechstrecke eingehalten und gleichzeitig die Streuinduktivität der Kommutierungszelle der Halbbrücke 10' reduziert wird.
  • Die erste Stromschiene 28 ist mit einem positiven Pol der elektrischen Energieversorgung (etwa einer Lithium-Batterie oder einem Brennstoffzellensystem) und die zweite Stromschiene 30 mit einem negativen Pol der Energieversorgung verbunden. Die dritte Stromschiene 32 ist vorzugsweise über ein Busbarsystem mit dem elektrischen Antrieb, insbesondere mit einer E-Maschine, verbunden, um die AC-Leistungen an die Wicklungen der E-Maschine abzugeben.
  • 4 zeigt schematisch und beispielhaft ein Leistungsmodul 40 für einen Inverter, welches drei erfindungsgemäße Halbbrücken 10a, 10b, 10c umfasst. Jede Halbbrücke 10a, 10b, 10c ist einer von drei Stromphasen des mehrphasigen Ausgangsstroms (Wechselstroms) zugeordnet. Zur gemeinsamen elektrischen Verbindung der ersten Leistungsanschlüsse 14 der drei Halbbrücken 10a-c ist die erste Stromschiene 28 als gemeinsame Stromschiene mit diesen ersten Leistungsanschlüssen 14 verbunden. Zur gemeinsamen elektrischen Verbindung der zweiten Leistungsanschlüsse 16 der drei Halbbrücken 10a-c ist die zweite Stromschiene 28 als gemeinsame Stromschiene mit diesen zweiten Leistungsanschlüssen 16 verbunden. Jeder Halbbrücke 10a-c wird eine eigene dritte Stromschiene 32 zugeordnet, die mit den dritten (AC-)Leistungsanschlüssen 18 der jeweiligen Halbbrücke 10a-c elektrisch verbunden ist.
  • 5 zeigt schematisch und beispielhaft ein weiteres Leistungsmodul 50 für einen Inverter, welches sechs erfindungsgemäße Halbbrücken 10aa, 10ab, 10ba, 10bb, 10ca, 10cb umfasst. Die sechs Halbbrücken 10aa, 10ab, 10ba, 10bb, 10ca, 10cb werden in drei Gruppen mit jeweils zwei Halbbrücken 10aa und 10ab, 10ba und 10bb, 10ca und 10cb aufgeteilt. Eine erste Gruppe der Halbbrücken 10aa, 10ab ist einer ersten Stromphase zugeordnet. Eine zweite Gruppe der Halbbrücken 10ba, 10bb ist einer zweiten Stromphase zugeordnet. Eine dritte Gruppe der Halbbrücken 10ca, 10cb ist einer dritten Stromphase zugeordnet. Die Stromschienen 28, 30, 32a-c sind analog der Ausführungsform aus 4 im Leistungsmodul 50 angeordnet.
  • 6-8 und 9-11 zeigen jeweils eine spezifische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halbbrücke 10, 10'. Zur besseren Anschaulichkeit ist die Vergussmasse bei diesen Ausführungsformen nicht gezeigt.
  • 6-8 zeigen eine erste spezifische Ausführungsform der Halbbrücke 100. Die Halbbrücke 100 umfasst analog zur allgemeinen Ausführungsform aus 1 und 2 ein Substrat 126, mehrere eingebettete Halbleiterschaltelemente 124, mehrere Leistungsanschlüsse 114, 116, 118 sowie mehrere Signalanschlüsse 120. Das Substrat 126 ist hier beispielhaft ein DCB-Substrat mit einer ersten Metallschicht 1262, die den Halbleiterschaltelementen 124 zugewandt angeordnet ist, eine zweite Metallschicht, die von den Halbleiterschaltelementen 124 abgewandt ist dazu dient, einen Kühlkörper (hier nicht gezeigt) anzubinden, sowie eine Isolationsschicht 1264, die zwischen der ersten Metallschicht 1262 und der zweiten Metallschicht angeordnet ist. Die Halbleiterschaltelemente 124 sind in einem modularen Schichtsystem umfassend eine Kontaktierungsebene 122 und eine Metallisierung eingebettet. Die Kontaktierungsebene 122 ist oberseitig des Substrats 126 angeordnet. Die Metallisierung umfasst, wie in der Schnittansicht aus 7 entlang einer Schnittlinie A-A in 6 näher gezeigt ist, beispielhaft eine erste Metalllage 1252, die vom Substrat 126 abgewandt ist, eine zweite Metalllage 1256, die dem Substrat 126 zugewandt ist, sowie mehrere Vertikalkontaktierungen 1254a-c, die sich zwischen der ersten Metalllage 1252 und der zweiten Metalllage 1256 vertikal erstrecken. Die zweite Metalllage 1256 wird aus der ersten Metallschicht 1262 gebildet. Wie die Perspektivansicht in 8 zeigt, weist die erste Metallschicht 1262 drei vorstrukturierte Bereiche auf, durch die die zweite Metalllage 1256 gebildet ist. Diese verschiedenen Bereiche sind voneinander räumlich getrennt, um eine elektrische Isolierung zwischen ihnen zu gewährleisten. Hier bildet die Kontaktierungsebene 122 zusammen mit der ersten Metalllage 1252 und den Vertikalkontaktierungen 1254a-c eine Leiterplatte. Die Vertikalkontaktierungen 1254a-c sind im Inneren der Kontaktierungsebene bzw. der Leiterplatte zunächst vorgefertigt, bevor die Halbleiterschaltelemente 124 in die Kontaktierungsebene 122 bzw. die Leiterplatte eingebettet werden. Die Einbettung der Halbleiterschaltelemente 124 kann auf zwei Wegen erfolgen. Zum einen können die Halbleiterschaltelemente 124 zunächst von unten (nämlich der dem Substrat 126 zugewandten Seite) in dafür vorgesehene Stellen der Kontaktierungsebene 122 bzw. der Leiterplatte, vorzugsweise Ausnehmungen, eingebracht werden, bevor die Kontaktierungsebene 122 bzw. die Leiterplatte auf die erste Metallschicht 1252 des bereits vorstrukturierten Substrats 126 aufgebracht wird. Zum anderen können die Halbleiterschaltelemente 124 zunächst auf der ersten Metallschicht 1252 des bereits vorstrukturierten Substrats 126 positioniert werden, bevor die Kontaktierungsebene 122 bzw. die Leiterplatte auf die erste Metallschicht 1252 des Substrats 126 aufgebracht wird, und zwar derart, dass die Halbleiterschaltelemente 124 in dafür vorgesehene Stellen der Leiterplatte 124, vorzugsweise Ausnehmungen, eingebracht werden. Die erste Metalllage 1252 der Metallisierung kann vor dem Aufbringen der Kontaktierungsebene 122 auf das Substrat 126 bereits oberseitig der Kontaktierungsebene 122 ausgebildet sein.
  • Wie in der Schnittansicht aus 7 näher gezeigt, umfasst die erste Metalllage 1252a-b zwei Inselbereiche 1252a, 1252b, die bezogen auf die erste Fläche (parallel zur Oberseite 121 der Vergussmasse 12 in 1) innerhalb der Kontaktierungsebene 122 liegen. Mit dem ersten Inselbereich 1252a ist der dritte Leistungsanschluss 118 über einen (dritten) internen Anschlusskontakt 119 elektrisch verbunden. Mit dem zweiten Inselbereich 1252b ist der erste Leistungsanschluss 114 über einen (ersten) internen Anschlusskontakt 115 elektrisch verbunden.
  • Zudem ist der erste Inselbereich 1252a mit einer zweiten Vertikalkontaktierung 1254b elektrisch verbunden, die sich von einem mittleren Bereich 1256b der zweiten Metalllage 1256 bis zur ersten Metalllage 1252 erstreckt. Der mittlere Bereich 1256b ist in direktem elektrischem und thermischem Kontakt zu einem ersten Halbleiterschaltelement 124. Die zweite Vertikalkontaktierung 1254b weist in der Kontaktierungsebene 122 einen vertikalen Abschnitt auf, der über einen horizontalen Abschnitt in zwei Abzweigungen übergeht, wobei der erste Inselbereich 1252a mit einer dieser Abzweigungen elektrisch verbunden ist. Eine erste Treiberkomponente 34 zum Betreiben einer Gate-Elektrode des ersten Halbleiterschaltelementes 124 ist oberseitig der Kontaktierungsebene 122 platziert, sodass sie mit der anderen Abzweigung der zweiten Vertikalkontaktierung 1254b elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise ist eine elektrische Verbindung zwischen dem mittleren Bereich 1256b der zweiten Metalllage 1256 und dem dritten Leistungsanschluss 118 sowie der ersten Treiberkomponente 34 hergestellt.
  • Der zweite Inselbereich 1252b ist mit einer dritten Vertikalkontaktierung 1254c elektrisch verbunden, die sich von einem zweiten Randbereich 1256c der zweiten Metalllage 1256 bis zur ersten Metalllage 1252 erstreckt. Der zweite Randbereich 1256c ist in direktem elektrischem und thermischem Kontakt zu einem zweiten Halbleiterschaltelement 124. Die dritte Vertikalkontaktierung 1254c weist in der Kontaktierungsebene 122 einen vertikalen Abschnitt auf, der über einen horizontalen Abschnitt in einen weiteren vertikalen Abschnitt übergeht. Neben dem ersten Leistungsanschluss 114 ist auch eine zweite Treiberkomponente 34 zum Betreiben einer Gate-Elektrode des zweiten Halbleiterschaltelementes 124 über den zweiten Inselbereich 1252b mit der dritten Vertikalkontaktierung 1254c elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise ist eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Randbereich 1256c der zweiten Metalllage 1256 und dem ersten Leistungsanschluss 114 sowie der zweiten Treiberkomponente 34 hergestellt.
  • Die zweite Metalllage 1256 weist ferner einen ersten Randbereich 1256a auf, der wie der zweite Randbereich 1256c sich horizontal über die Kontur der Kontaktierungsebene 122 hinauserstreckt. Der erste Randbereich 1256a ist mit einer ersten Vertikalkontaktierung 1254a elektrisch verbunden, die sich von dem ersten Randbereich 1256a vertikal ins Innere der Leiterplatte 122 erstreckt und in einen horizontalen Abschnitt übergeht, der mit den horizontalen Abschnitten der zweiten und dritten Vertikalkontaktierung 1254b-c auf gleicher Höhe angeordnet ist. Zwischen den horizontalen Abschnitten der ersten und zweiten Vertikalkontaktierungen 1254a-b einerseits und dem mittleren Bereich 1256b der zweiten Metalllage 1256 andererseits ist das erste Halbleiterschaltelement 124 in der Kontaktierungsebene 122 eingebettet. Zwischen dem horizontalen Abschnitt der zweiten Vertikalkontaktierung 1254b und dem zweiten Randbereich 1256c der zweiten Metalllage 1256 ist das zweite Halbleiterschaltelement 124 in der Kontaktierungsebene 122 eingebettet.
  • Wie in der Perspektivansicht in 6 schematisch gezeigt, sind die ersten Leistungsanschlüsse 114 jeweils an einen zweiten Inselbereich der ersten Metalllage 1252 elektrisch angebunden. Die zweiten Leistungsanschlüsse 116 sind an den ersten Randbereich 1256a der zweiten Metalllage 1256 elektrisch angebunden. Die dritten Leistungsanschlüsse 118 sind über den internen Anschlusskontakt 119, der sich horizontal zwischen den beiden Treiberkomponenten 34 erstreckt, an den ersten Inselbereich der ersten Metalllage 1252 elektrisch angebunden. Die Signalanschlüsse 120 sind jeweils über einen internen Anschlusskontakt an einen weiteren Inselbereich der ersten Metalllage 1252 elektrisch angebunden. Die Inselbereiche der ersten Metalllage 1252 sind voneinander elektrisch isoliert.
  • 9-11 zeigen eine zweite spezifische Ausführungsform der Halbbrücke 200. Die Halbbrücke 200 umfasst analog zur ersten spezifischen Ausführungsform aus 6-8 ein Substrat 226, mehrere eingebettete Halbleiterschaltelemente 224, mehrere Leistungsanschlüsse 214, 216, 218 sowie mehrere Signalanschlüsse 220. Das Substrat 226 umfasst analog zum Substrat 126 eine erste Metallschicht 2262, eine zweite Metallschicht sowie eine Isolationsschicht 2264, die zwischen der ersten Metallschicht 2262 und der zweiten Metallschicht angeordnet ist. Die Halbleiterschaltelemente 224 sind auch hier in einem modularen Schichtsystem umfassend eine Kontaktierungsebene 222 und eine Metallisierung eingebettet. Die Kontaktierungsebene 222 ist oberseitig des Substrats 226 angeordnet. Die Metallisierung umfasst, wie in der Schnittansicht aus 10 entlang einer Schnittlinie B-B in 9 näher gezeigt ist, analog zur in 6-8 gezeigten Ausführungsform eine erste Metalllage 2252, eine zweite Metalllage 2256 sowie mehrere Vertikalkontaktierungen 2254a-b. Die Kontaktierungsebene 222 bildet zusammen mit der ersten Metalllage 2252 und den Vertikalkontaktierungen 2254a-b eine Leiterplatte. Die zweite Metalllage 2256 wird aus der ersten Metallschicht 2262 gebildet. Wie die Perspektivansicht in 11 zeigt, weist die erste Metallschicht 2262 zwei vorstrukturierte Bereiche auf, durch die die zweite Metalllage 2256 gebildet ist. Diese verschiedenen Bereiche sind voneinander räumlich getrennt, um eine elektrische Isolierung zwischen ihnen zu gewährleisten. Die Vertikalkontaktierungen 2254a-c sind im Inneren der Kontaktierungsebene 222 zunächst vorgefertigt, bevor die Halbleiterschaltelemente 224 in die Kontaktierungsebene 222 eingebettet werden. Die Einbettung der Halbleiterschaltelemente 224 kann analog zur Ausführungsform aus 6-8 auf zwei Wegen erfolgen.
  • Wie in der Schnittansicht aus 10 näher gezeigt, umfasst die erste Metalllage 2252 zwei Inselbereiche 2252a, 2252b, die innerhalb der Kontaktierungsebene 222 liegen und voneinander elektrisch isoliert sind. Mit dem ersten Inselbereich 2252a ist der zweite Leistungsanschluss 216 über einen (zweiten) internen Anschlusskontakt 217 elektrisch verbunden. Mit dem zweiten Inselbereich 2252b ist der erste Leistungsanschluss 214 über einen (ersten) internen Anschlusskontakt 215 elektrisch verbunden.
  • Zudem ist der erste Inselbereich 2252a mit einer ersten Vertikalkontaktierung 2254a elektrisch verbunden, die sich innerhalb der Kontaktierungsebene 222 vertikal bis zur ersten Metalllage 1252a-b erstreckt. Eine zweite Vertikalkontaktierung 2254b erstreckt sich von einem ersten Randbereich 2256a der zweiten Metalllage 2256 vertikal bis zur Oberseite der Kontaktierungsebene 222. Die zweite Vertikalkontaktierung 2254b weist in der Kontaktierungsebene 222 einen vertikalen Abschnitt auf, der über einen horizontalen Abschnitt in einen weiteren vertikalen Abschnitt übergeht und mit der ersten Treiberkomponente 34 elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise ist eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Randbereich 2256b der zweiten Metalllage 2256 und der ersten Treiberkomponente 34 hergestellt. Der erste Randbereich 2256a ist in direktem elektrischem und thermischem Kontakt mit dem ersten Halbleiterschaltelement 224.
  • Der zweite Inselbereich 2252b ist mit einer dritten Vertikalkontaktierung 2254c elektrisch verbunden, die sich von einem zweiten Randbereich 2256b der zweiten Metalllage 2256 bis zur ersten Metalllage 2252 erstreckt. Der zweite Randbereich 2256b ist in direktem elektrischem und thermischem Kontakt zu einem zweiten Halbleiterschaltelement 224. Die dritte Vertikalkontaktierung 2254c in dieser Ausführungsform ist analog zur in 6-8 gezeigten Ausführungsform ausgebildet.
  • Der erste Randbereich 2256a weist einen Randabschnitt auf, der sich horizontal über die Kontur der Kontaktierungsebene 222 hinauserstreckt. An den ersten Randbereich 2256a der zweiten Metalllage 2256 ist der dritte Leistungsanschluss 218 über einen dritten internen Anschlusskontakt 219 elektrisch angebunden. Zwischen dem horizontalen Abschnitt der zweiten Vertikalkontaktierung 2254b und dem ersten Randbereich 2256a der zweiten Metalllage 2256 ist das erste Halbleiterschaltelement 224 in der Kontaktierungsebene 222 eingebettet. Zwischen den horizontalen Abschnitten der zweiten und dritten Vertikalkontaktierung 2254b-c einerseits und dem zweiten Randbereich 2256b der zweiten Metalllage 2256 andererseits ist das zweite Halbleiterschaltelement 224 in der Kontaktierungsebene 222 eingebettet.
  • Wie in der Perspektivansicht in 9 schematisch gezeigt, sind die ersten Leistungsanschlüsse 214 jeweils an einen zweiten Inselbereich der ersten Metalllage 2252 elektrisch angebunden. Die zweiten Leistungsanschlüsse 116 sind jeweils an einen ersten Randbereich der ersten Metalllage 2252 elektrisch angebunden. Die dritten Leistungsanschlüsse 218 sind über den internen Anschlusskontakt 219 an den ersten Randbereich der zweiten Metalllage 2256 elektrisch angebunden. Die Signalanschlüsse 220 sind jeweils über einen internen Anschlusskontakt an einen weiteren Inselbereich der ersten Metalllage 2252 elektrisch angebunden.
  • Die in 6-8 bzw. 9-11 gezeigten spezifischen Ausführungsformen sind beispielhaft und schränken den Gegenstand der Erfindung nicht ein. Insbesondere können mehrere vertikal voneinander beabstandete horizontale Abschnitte in den Vertikalkontaktierungen ausgebildet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 10', 10a-c, 10aa-cb, 100, 200
    Halbbrücke
    12
    Vergussmasse
    121
    Oberseite
    13
    Kühlkörper
    132
    Pin-Fin-Struktur
    134
    Sinterschicht
    14, 114, 214
    erster Leistungsanschluss
    142
    erster externer Anschlusskontakt
    115, 215
    erster interner Anschlusskontakt
    16, 116, 216
    zweiter Leistungsanschluss
    162
    zweiter externer Anschlusskontakt
    216
    zweiter interner Anschlusskontakt
    18, 118, 218
    dritter Leistungsanschluss
    182
    dritter externer Anschlusskontakt
    119, 219
    dritter interner Anschlusskontakt
    20
    Signalanschluss
    202
    externer Anschlusskontakt des Signalanschlusses
    22, 122, 222
    Kontaktierungsebene
    24, 124, 224
    Halbleiterschaltelemente
    1252a-b, 2252a-b
    erste Metalllage
    1254a-c, 2254a-c
    Vertikalkontaktierung
    1256a-c, 2256a-b
    zweite Metalllage
    26
    Substrat
    262, 1262, 2262
    obere Metallschicht
    264, 1264, 2264
    Isolationsschicht
    266
    untere Metallschicht
    28
    erste Stromschiene
    30
    zweite Stromschiene
    32, 32a-c
    dritte Stromschiene
    34
    Treiberkomponente
    40, 50
    Leistungsmodul
  • 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 102006008632 A1 [0005]
    • DE 102015012915 A1 [0006]
    • DE 102019220010 [0007]
    • DE 102020205420 [0008]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Halbbrücke (10) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, die Halbbrücke (10) umfassend ein Substrat, Halbleiterschaltelemente (24), Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und Signalanschlüsse (20), wobei die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und die Signalanschlüsse (20) aus einem Flachleiterrahmen ausgeformt, vorzugsweise ausgestanzt, werden, wobei die Signalanschlüsse (20) derart an die Halbleiterschaltelemente (24) elektrisch angebunden werden, dass die Halbleiterschaltelemente (24) über die Signalanschlüsse (20) schaltbar sind und wobei die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) derart an die Halbleiterschaltelemente (24) elektrisch angebunden werden, dass die Halbleiterschaltelemente (24) eine elektrische Leistungsübertragung zwischen den Leistungsanschlüssen (14, 16, 18) zulassen oder unterbrechen, wobei die Halbleiterschaltelemente (24) in einem modular ausgebildeten Schichtsystem eingebettet werden, welches eine Kontaktierungsebene (22) und eine Metallisierung zur Kontaktierung der Halbleiterschaltelemente (24) umfasst, wobei die Signalanschlüsse (20) und die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) auf einer ersten Fläche des Substrats angeordnet werden, wobei das modulare Schichtsystem, die Signalanschlüsse (20) und die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) mit einer Vergussmasse (12) vergossen werden, wobei sich im Leiterrahmen ausgeformte externe Abschnitte der Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und/oder der Signalanschlüsse (20) jeweils aus einer zur ersten Fläche orthogonalen zweiten Fläche aus der Vergussmasse (12) heraus erstrecken, wobei die externen Abschnitte jeweils ein Ende aufweisen, welches zur ersten Fläche senkrecht steht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Metallisierung eine vom Substrat (26) abgewandte erste Metalllage und eine dem Substrat (26) zugewandte zweite Metalllage aufweist, wobei die Halbleiterschaltelemente (24) zwischen der ersten Metalllage und der zweiten Metalllage angeordnet werden, sodass die Halbleiterschaltelemente (24) mit der ersten Metalllage elektrisch verbunden sind, wobei die zweite Metalllage aus einer dem Schichtsystem zugewandten Metallschicht des Substrats (26) ausgeformt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Metallisierung eine oder mehrere zwischen der ersten Metalllage und der zweiten Metalllage ausgebildete Vertikalkontaktierungen umfasst, die in der Kontaktierungsebene (22) vorgefertigt werden, bevor die Halbleiterschaltelemente (24) in die Leiterplatte (22) eingebettet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein oder mehrere Randbereiche der zweiten Metalllage sich parallel zur ersten Fläche über einen Rand der Leiterplatte (24) hinauserstrecken, wobei zumindest einer der Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und/oder der Signalanschlüsse (20) mit dem Randbereich elektrisch angebunden wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Metalllage einen oder mehrere bezogen auf die erste Fläche innerhalb der Kontaktierungsebene angeordneten Inselbereiche aufweist, wobei zumindest einer der Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und/oder der Signalanschlüsse (20) und/oder zumindest eine Gate-Treiberkomponente (34) mit dem Inselbereich elektrisch angebunden wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Halbleiterschaltelemente (24) in die Leiterplatte (22) eingebettet werden, bevor die Kontaktierungsebene (22) an die dem Schichtsystem zugewandte Metallschicht (262) des Substrats (26) angebunden wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Halbleiterschaltelemente (24) an die dem Schichtsystem zugewandte Metallschicht (262) des Substrats (26) angebunden werden, bevor die Kontaktierungsebene (22) an die Metallschicht (262) des Substrats (26) derart angebunden wird, dass die Halbleiterschaltelemente (24) in der Kontaktierungsebene (22) eingebettet werden.
  8. Halbbrücke (10) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, die Halbbrücke (10) umfassend ein Substrat, Halbleiterschaltelemente (24), Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und Signalanschlüsse (20), wobei die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und die Signalanschlüsse (20) aus einem Flachleiterrahmen ausgeformt, vorzugsweise ausgestanzt, sind, wobei die Signalanschlüsse (20) derart an die Halbleiterschaltelemente (24) elektrisch angebunden sind, dass die Halbleiterschaltelemente (24) über die Signalanschlüsse (20) schaltbar sind und wobei die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) derart an die Halbleiterschaltelemente (24) elektrisch angebunden sind, dass die Halbleiterschaltelemente (24) eine elektrische Leistungsübertragung zwischen den Leistungsanschlüssen (14, 16, 18) zulassen oder unterbrechen, wobei die Halbleiterschaltelemente (24) in einem modular ausgebildeten Schichtsystem eingebettet sind, welches eine Kontaktierungsebene (22) und eine Metallisierung zur Kontaktierung der Halbleiterschaltelemente (24) umfasst, wobei die Signalanschlüsse (20) und die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) auf einer ersten Fläche des Substrats angeordnet sind, wobei das modulare Schichtsystem, die Signalanschlüsse (20) und die Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) mit einer Vergussmasse (12) vergossen sind, wobei sich im Leiterrahmen ausgeformte externe Abschnitte der Leistungsanschlüsse (14, 16, 18) und/oder der Signalanschlüsse (20) jeweils aus einer zur ersten Fläche orthogonalen zweiten Fläche aus der Vergussmasse (12) heraus erstrecken, wobei die externen Abschnitte jeweils ein Ende aufweisen, welches zur ersten Fläche senkrecht steht.
  9. Leistungsmodul für einen Inverter, umfassend mindestens drei Halbbrücken (10) nach Anspruch 8.
  10. Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend ein Leistungsmodul nach Anspruch 9.
DE102020214045.6A 2020-11-09 2020-11-09 Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Leistungsmodul für einen Inverter und Inverter Pending DE102020214045A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020214045.6A DE102020214045A1 (de) 2020-11-09 2020-11-09 Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Leistungsmodul für einen Inverter und Inverter
US17/521,614 US20220149752A1 (en) 2020-11-09 2021-11-08 Half-bridge for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle, power module for an inverter and inverter
CN202111316054.5A CN114551259A (zh) 2020-11-09 2021-11-08 制造半桥的方法、半桥、用于逆变器的功率模块及逆变器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020214045.6A DE102020214045A1 (de) 2020-11-09 2020-11-09 Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Leistungsmodul für einen Inverter und Inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020214045A1 true DE102020214045A1 (de) 2022-05-12

Family

ID=81256125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020214045.6A Pending DE102020214045A1 (de) 2020-11-09 2020-11-09 Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Leistungsmodul für einen Inverter und Inverter

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220149752A1 (de)
CN (1) CN114551259A (de)
DE (1) DE102020214045A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211620A1 (de) 2022-11-03 2024-05-08 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsmodul mit Oberseitenkontaktierung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12009758B2 (en) * 2020-10-01 2024-06-11 Zf Friedrichshafen Ag Half-bridge for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle, power module for an inverter and inverter
DE102020216318A1 (de) * 2020-12-18 2022-06-23 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsmodul zum Betreiben eines Elektrofahrzeugantriebs
US20240181887A1 (en) * 2022-12-01 2024-06-06 Mercedes-Benz Group AG Configurable power inverter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006050291A1 (de) 2005-10-25 2007-05-16 Infineon Technologies Ag Elektronische Baugruppe und Verfahren, um diese zu bestücken
DE102006008632A1 (de) 2006-02-21 2007-08-30 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleiterbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102015012915A1 (de) 2015-10-06 2017-04-06 Audi Ag Anordnung von Halbleiterelementen auf einem Halbleitermodul für ein Leistungsmodul oder entsprechendes Verfahren
DE102019220010A1 (de) 2019-12-18 2021-06-24 Zf Friedrichshafen Ag Halbbrückenmodul eines Traktionsinverters einer Leistungselektronik eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs
DE102020205420A1 (de) 2020-04-29 2021-11-04 Zf Friedrichshafen Ag Halbbrückenmodul für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs und Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006050291A1 (de) 2005-10-25 2007-05-16 Infineon Technologies Ag Elektronische Baugruppe und Verfahren, um diese zu bestücken
DE102006008632A1 (de) 2006-02-21 2007-08-30 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleiterbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102015012915A1 (de) 2015-10-06 2017-04-06 Audi Ag Anordnung von Halbleiterelementen auf einem Halbleitermodul für ein Leistungsmodul oder entsprechendes Verfahren
DE102019220010A1 (de) 2019-12-18 2021-06-24 Zf Friedrichshafen Ag Halbbrückenmodul eines Traktionsinverters einer Leistungselektronik eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs
DE102020205420A1 (de) 2020-04-29 2021-11-04 Zf Friedrichshafen Ag Halbbrückenmodul für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs und Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211620A1 (de) 2022-11-03 2024-05-08 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsmodul mit Oberseitenkontaktierung

Also Published As

Publication number Publication date
CN114551259A (zh) 2022-05-27
US20220149752A1 (en) 2022-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007013186B4 (de) Halbleitermodul mit Halbleiterchips und Verfahren zur Herstellung desselben
DE10237561C1 (de) Induktivitätsarme Schaltungsanordnung bzw. Schaltungsaufbau für Leistungshalbleitermodule
DE112013001234B4 (de) Leistungshalbleitermodul und Energieumsetzungseinrichtung
DE102015012915B4 (de) Anordnung von Halbleiterelementen auf einem Halbleitermodul für ein Leistungsmodul oder entsprechendes Verfahren
DE102020214045A1 (de) Halbbrücke für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Leistungsmodul für einen Inverter und Inverter
DE102014116382B4 (de) Halbleitergehäuse mit zwei Halbleitermodulen und sich seitlich erstreckenden Verbindern und Verfahren zu dessen Herstellung
EP1318547B1 (de) Leistungshalbleiter-Modul
DE102020205420A1 (de) Halbbrückenmodul für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs und Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs
EP1178595B1 (de) Induktivitätsarme Schaltungsanordnung
WO2011095309A2 (de) Elektronische baugruppe zum schalten elektrischer leistung
DE102013207507B3 (de) Leistungsmodul, Stromrichter und Antriebsanordnung mit einem Leistungsmodul
DE102019112935B4 (de) Halbleitermodul
DE102006038479A1 (de) Mehrfach-Leistungshalbleiterbauelement
DE102015224422A1 (de) Elektronische Schaltungseinheit
DE102021203144A1 (de) Leistungsmodul für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Inverter mit einem solchen Leistungsmodul
DE102020208438A1 (de) Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, Baukastensystem und ein Verfahren zum Herstellen des Inverters
DE102015108909A1 (de) Anordnung mehrerer Leistungshalbleiterchips und Verfahren zur Herstellung derselben
DE102017120747A1 (de) SMD-Gehäuse mit Oberseitenkühlung
WO2009127179A1 (de) Verfahren zur herstellung und aufbau eines leistungsmoduls
DE102020204358A1 (de) Halbbrückenmodul für einen Inverter eines elektrischen Antriebs eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs und Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs
DE102015115312B4 (de) Halbleitermodul und Verfahren zum Betrieb eines Halbleitermoduls
EP3949103A1 (de) Elektronische schaltungseinheit
DE102004027185B4 (de) Niederinduktives Halbleiterbauelement mit Halbbrückenkonfiguration
DE10054489A1 (de) Leistungs-Umrichtermodul
WO2022223448A1 (de) Inverteraufbau eines elektronikmoduls für einen elektroantrieb eines fahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified