DE112008001410T5 - Halbleiterelementkühlstruktur - Google Patents

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Abstract

Halbleiterelementkühlstruktur mit:
– mehreren Halbleiterelementen (1); und
– einem Elektrodenabschnitt (2) mit einem darin ausgebildeten Kühlmittelkanal (20A, 20B), wobei der Elektrodenabschnitt (2) elektrisch mit den mehreren Halbleiterelementen (1) verbunden ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiterelementkühlstruktur und insbesondere eine Struktur zum Kühlen eines Halbleiterelements, das an einer Elektrode mit einem Kühlmittelkanal befestigt ist.
  • Stand der Technik
  • Kühlvorrichtungen zum Kühlen von Wärme erzeugenden Körpern, wie beispielsweise Halbleiterelementen, sind bekannt. Die JP 2005-57130 (Patentdokument 1) beschreibt beispielsweise eine Halbleiterkühleinheit, die eine Struktur aufweist, bei der ein Halbleiterelement zwischen einem Paar von flachen Elektrodenplatten angeordnet und ein Kühlmitteldurchgang in der Elektrodenplatte gebildet ist.
  • Ferner beschreibt die JP 2004-158489 (Patentdokument 2) eine Druckkontakthalbleitervorrichtung mit mehreren Halbleiterelementschichtkörpern mit mehreren geschichteten Halbleiterelementen und mit mehreren Gleichrichterelementschichtkörpern mit mehreren geschichteten Gleichrichterelementen, die durch Druck in der Schichtrichtung gehalten werden.
  • Gemäß dem Patentdokument 1 sind mehrere Kühlmitteldurchgänge für ein Halbleiterelement bestimmt. Folglich ist die Struktur zum Kühlen eines Halbleiterelements groß ausgebildet. Dies erschwert eine Verringerung der Größe des das Halbleiterelement aufweisenden Halbleitermoduls. Der Kühlmitteldurchgang gemäß dem Patentdokument 2 ist nicht in einem externen Verbindungsanschluss gebildet, was dazu führt, dass der Kühlmechanismus groß ausgebildet ist, wodurch eine Verringerung der Größe der Halbleitervorrichtung erschwert wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Struktur zum Kühlen eines Halbleiterelements bereitzustellen, die eine hohe Kühlleistung mit einem einfachen Aufbau erzielen kann.
  • Die Halbleiterelementkühlstruktur der vorliegenden Erfindung weist mehrere Halbleiterelemente und einen Elektrodenabschnitt mit einem darin ausgebildeten Kühlmittelkanal auf, wobei der Elektrodenabschnitt elektrisch mit mehreren Halbleiterelementen verbunden ist.
  • Durch die vorstehend beschriebene Anordnung kann der Wirkungsgrad beim Kühlen der Halbleiterelemente mit einem einfachen Aufbau verbessert werden.
  • Bei der obigen Halbleiterelementkühlstruktur weist der Elektrodenabschnitt vorzugsweise eine erste Elektrode, welche das Halbleiterelement an jeder von gegenüberliegenden Oberflächen befestigt aufweist, und mehrere zweite Elektroden, die zwischen sich angeordnet die erste Elektrode und die an jede der gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Elektrode befestigten Halbleiterelemente halten, auf. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode weisen jeweils den darin ausgebildeten Kühlmittelkanal auf.
  • Folglich können auf beiden Seiten des Halbleiterelements Kühlmittelkanäle gebildet werden, so dass der Wirkungsgrad beim Kühlen des Halbleiterelements weiter verbessert werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist die Halbleiterelementkühlstruktur eine Struktur auf, die gebildet wird, indem mehrere der Elektrodenabschnitte, einschließlich der ersten und der zweiten Elektrode, geschichtet angeordnet werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen die erste und die zweite Elektrode gemäß der Halbleiterelementkühlstruktur Hauptoberflächen auf. Die Halbleiterelementkühlstruktur weist eine Struktur auf, der gebildet wird, indem mehrere der Elektrodenabschnitte, einschließlich der ersten und der zweiten Elektrode, in einer Richtung der Hauptoberflächen Seite an Seite angeordnet werden.
  • Vorzugsweise weist die vorstehend beschriebene Halbleiterelementkühlstruktur ferner einen Vorsprungsabschnitt auf, der von einer Wandoberfläche des Kühlmittelkanals zur Innenseite des Kühlmittelkanals hervorragt, um einen Fluss von durch den Kühlmittelkanal fließenden Kühlmittel zum Halbleiterelement zu lenken.
  • Durch die Anordnung kann, da der Vorsprungsabschnitt vorgesehen ist, um den Fluss von Kühlmittel zum Halbleiterelement zu lenken, die Wärmeübertragungsleistung durch das Kühlmittel verbessert werden, so dass der Wirkungsgrad beim Kühlen der Halbleitervorrichtung weiter verbessert werden kann.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Halbleiterelementkühlstruktur ist der Vorsprungsabschnitt derart vorgesehen, dass er nahe dem Halbleiterelement und in der Fließrichtung des Kühlmittels stromaufwärts der Mitte des Halbleiterelements angeordnet ist.
  • Gemäß einem Beispiel ist das Halbleiterelement bei der vorstehend beschriebenen Halbleiterelementkühlstruktur in einem Controller enthalten, der eine elektrische Drehmaschine steuert, die ein Fahrzeug antreibt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Struktur zum Kühlen eines Halbleiterelements, die eine hohe Kühlleistung mit einer einfachen Struktur erzielen kann, gemäß obiger Beschreibung bereitgestellt werden.
  • Zwei oder mehr als zwei der vorstehend beschriebenen Strukturen können in geeigneter Weise kombiniert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt einen Schaltplan zur Veranschaulichung einer Struktur eines Hauptabschnitts einer PCU, auf welche die Halbleiterelementkühlstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung der Halbleiterelementkühlstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in der 2.
  • 4 zeigt eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung eines Drehstrominvertermoduls mit der in der 2 gezeigten Halbleiterelementkühlstruktur.
  • 5 zeigt eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung einer beispielhaften Modifikation des Drehstrominvertermoduls mit der in der 2 gezeigten Halbleiterelementkühlstruktur.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Modifikation der Halbleiterelementkühlstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Beste Arten zum Ausführen der Erfindung
  • Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass gleiche oder entsprechende Abschnitte nachstehend mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und gegebenenfalls nicht wiederholt beschrieben werden.
  • Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sollen Beschreibungen von Zahlen, Beträgen und dergleichen nicht derart verstanden werden, dass sie den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beschränken, sofern nicht anders vorgegeben. Ferner ist bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht jede Komponente stets erforderlich, sofern nicht anders vorgegeben. Sind mehrere Ausführungsformen möglich, wird vorausgesetzt, dass die Strukturen der verschiedenen Ausführungsformen in geeigneter Weise kombiniert werden können, sofern nicht anders vorgegeben.
  • 1 zeigt einen Schaltplan zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Hauptabschnitts einer PCU, auf welche die Halbleiterelementkühlstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Es sollte beachtet werden, dass die in der 1 gezeigte PCU 100 einen ”Controller für eine elektrische Drehmaschine zum Antrieben eines Fahrzeugs” darstellt.
  • Die PCU 100 weist, wie in 1 gezeigt, einen Wandler 110, Inverter 120 und 130, einen Controller 140 und Kondensatoren C1 und C2 auf. Der Wandler 110 ist zwischen eine Batterie B und die Inverter 120 und 130 geschaltet, und die Inverter 120 und 130 sind mit den Motorgeneratoren MG1 bzw. MG2 verbunden.
  • Der Wandler 110 weist Leistungstransistoren Q1 und Q2, Dioden D1 und D2 und eine Drosselspule L auf. Die Leistungstransistoren Q1 und Q2 sind in Reihe geschaltet und empfangen ein Steuersignal vom Controller 140 an jeder ihrer Basisanschlüsse. Die Dioden D1 und D2 sind zwischen Kollektor und Emitter der Leistungstransistoren Q1 bzw. Q2 geschaltet, um zu bewirken, dass ein Strom von der Emitterseite zur Kollektorseite der Leistungstransistoren Q1 bzw. Q2 fließt. Das eine Ende der Drosselspule L ist mit einer Energieversorgungsleitung PL1 verbunden, die mit einer positiven Elektrode der Batterie B verbunden ist, und das andere Ende ist mit einem Knotenpunkt zwischen den Leistungstransistoren Q1 und Q2 verbunden.
  • Der Wandler 110 verstärkt die von der Batterie B empfangene Gleichspannung unter Verwendung der Drosselspule L und gibt die verstärkte Spannung auf eine Energieversorgungsleitung PL2. Ferner verringert der Wandler 110 die vom Invertern 120, 130 empfangene Gleichspannung und lädt mit dieser Spannung die Batterie B.
  • Die Inverter 120 und 130 weisen U-Phasen-Arme 121U bzw. 131U, V-Phasen-Arme 121V bzw. 131V und W-Phasen-Arme 121W bzw. 131W auf. Der U-Phasen-Arm 121U, der V-Phasen-Arm 121V und der W-Phasen-Arm 121W sind zwischen den Knoten N1 und N2 parallel geschaltet. In gleicher Weise sind der U-Phasen-Arm 131U, der V-Phasen-Arm 131V und der W-Phasen-Arm 131W zwischen den Knoten N1 und N2 parallel geschaltet.
  • Der U-Phasen-Arm 121U weist zwei in Reihe geschaltete Leistungstransistoren Q3 und Q4 auf. In gleicher Weise weisen der U-Phasen-Arm 131U, die V-Phasen-Arme 121V und 131V und die W-Phasen-Arme 121W und 131W jeweils zwei in Reihe geschaltete Leistungstransistoren Q5 bis Q14 auf. Zwischen Kollektor und Emitter von jedem der Leistungstransistoren Q3 bis Q14 sind jeweils Dioden D3 bis D14 geschaltet, die bewirken, dass ein Strom von der Emitterseite zur Kollektorseite fließt.
  • Ein Mittelpunkt des Arms von jeder Phase in der Invertern 120 und 130 ist mit einem Ende von jeder Phase von Spulen jeweiliger Phasen in den Motorgeneratoren MG1 und MG2 verbunden. Die Motorgeneratoren MG1 und MG2 sind aus drei Spulen der U-, V- und W-Phase aufgebaut, die jeweils ein Ende aufweisen, das gemeinsam mit einem Mittelpunkt verbunden ist.
  • Der Kondensator C1 ist zwischen die Energieversorgungsleitungen PL1 und PL3 geschaltet und glättet den Spannungspegel der Energieversorgungsleitung PL1. Ferner ist der Kondensator C2 zwischen die Energieversorgungsleitungen PL2 und PL3 geschaltet und glättet den Spannungspegel der Energieversorgungsleitung PL2.
  • Die Inverter 120 und 130 wandeln eine Gleichspannung vom Kondensator C2 auf der Grundlage eines Ansteuersignals vom Controller 140 in eine Wechselspannung, um so die Motorgeneratoren MG1 und MG2 anzusteuern.
  • Der Controller 140 berechnet die Spulenspannungen der jeweiligen Phasen der Motorgeneratoren MG1 und MG2 auf der Grundlage eines Motordrehmomentbefehlswerts, Phasenstromwerten der Motorgeneratoren MG1 und MG2 und Eingangsspannungen der Inverter 120 und 130 und erzeugt auf der Grundlage des Rechenergebnisses ein PWM-(Pulsbreitenmodulation)-Signal zum Einschalten/Ausschalten der Leistungstransistoren Q3 bis Q14 und gibt dieses an die Inverter 120 und 130.
  • Ferner berechnet der Controller 140 ein Tastverhältnis der Leistungstransistoren Q1 und Q2 zur Optimierung der Eingangsspannungen der Inverter 120 und 130 auf der Grundlage des Motordrehmomentbefehlswerts und der Motordrehzahl, die vorstehend erwähnt wurden, und erzeugt auf der Grundlage des Rechenergebnisses ein PWM- Signal zum Einschalten/Ausschalten der Leistungstransistoren Q1 und Q2 und gibt dies an den Wandler 110.
  • Ferner steuert der Controller 140 die Schaltvorgänge der Leistungstransistoren Q1 bis Q4 des Wandlers 110 und der Inverter 120 und 130, um die von den Motorgeneratoren MG1 und MG2 erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung zu wandeln und so die Batterie B zu laden.
  • Wenn die PCU 100 arbeitet, erzeugen die Leistungstransistoren Q1 bis Q14 und die Dioden D1 bis D14, welche den Wandler 110 und die Inverter 120 und 130 bilden, Wärme. Folglich ist es erforderlich, einen Kühlmechanismus bereitzustellen, um eine Kühlung dieser Halbleiterelemente zu fördern.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung der Halbleiterelementkühlstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in der 2. Die Halbleiterelementkühlstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in den 2 und 3 gezeigt, derart gebildet, dass sie mehrere Halbleiterelemente (1A bis 1D) und eine Elektrodenstruktur 2 aufweist.
  • Das Halbleiterelement 1 entspricht beispielsweise den Leistungstransistoren Q3 bis Q14 und den Dioden D3 bis D14. Bei dem in der 2 gezeigten Beispiel sind mehrere Halbleiterelemente 1A bis 1D als Halbleiterelement 1 gezeigt. Die Elektrodenstruktur 2 ist derart gebildet, dass sie eine Wechselstromelektrode 2A und eine Gleichstromelektrode 2B aufweist. Das Halbleiterelement 1 (1A bis 1D) ist zwischen der Wechselstromelektrode 2A und der Gleichstromelektrode 2B angeordnet. In der Wechselstromelektrode 2A und der Gleichstromelektrode 2B sind Kühlmittelkanäle 20A und 20B gebildet. Kühlmittel zum Kühlen des Halbleiterelements 1 fließt aus der Richtung des Pfeils DR1 in die Elektrodenstruktur 2, in der Richtung der Pfeile DR20A, DR20B in den Kühlmittelkanälen 20A und 20B und in der Richtung des Pfeils DR2 heraus. Dadurch, dass das Kühlmittel auf diese Weise durch die Kühlmittelkanäle 20A und 20B fließt, werden die Halbleiterelemente 1A bis 1D gekühlt. Es sollte beachtet werden, dass Wandoberflächen der Kühlmittelkanäle 20A und 20B isoliert werden, indem beispielsweise ein Oxidfilm und ein Nitridfilm gebildet werden.
  • Die Wechselstromelektrode 2A und die Gleichstromelektrode 2B werden beispielsweise aus Metall mit einem verhältnismäßig hohen Wärmeübertragungskoeffizienten, wie beispielsweise Kupfer, gebildet. Zwischen der Wechselstromelektrode 2A und der Gleichstromelektrode 2B ist ein Isolator 3 angeordnet, um eine elektrische Isolierung zwischen der Wechselstromelektrode 2A und der Gleichstromelektrode 2B zu gewährleisten.
  • Die Wechselstromelektrode 2A wird gebildet, indem zwei plattenförmige Elemente kombiniert werden. Die zwei plattenförmigen Elemente weisen jeweils einen Vorsprungsabschnitt auf, der zum anderen Element hervorragt, um in Eingriff miteinander zu stehen. Dadurch, dass die zwei plattenförmigen Elemente derart kombiniert werden, dass die Vorsprungsabschnitte in Eingriff miteinander stehen, kann die Wechselstromelektrode 2A mit einem darin ausgebildeten kanalförmigen Kühlmittelkanal 20A gebildet werden. Die Gleichstromelektrode mit dem darin ausgebildeten Kühlmittelkanal 20B kann ebenso auf ähnliche Weise wie die Wechselstromelektrode 20A gebildet werden.
  • Nachstehend wird ein Beispiel eines Drehstrominvertermoduls (Inverter 120, 130) mit der Halbleiterelementkühlstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
  • Bei dem in der 4 gezeigten Beispiel ist eine Modulstruktur gebildet, bei der eine Elektrodenstruktur mit der Gleichstromelektrode 2BU und der Wechselstromelektrode 2AU, eine Elektrodenstruktur mit der Gleichstromelektrode 2BV und der Wechselstromelektrode 2AV und eine Elektrodenstruktur mit der Gleichstromelektrode 2BW und der Wechselstromelektrode 2AW geschichtet angeordnet sind. In diesem Fall fließt das Kühlmittel zum Kühlen des Halbleiterelements 1 aus der Richtung des Pfeils DR1 zur Elektrodenstruktur, durch jede Elektrode und in der Richtung des Pfeils DR2 heraus.
  • Bei dem in der 5 gezeigten Beispiel ist eine Modulstruktur gebildet, bei der eine Elektrodenstruktur mit der Gleichstromelektrode 2BU und der Wechselstromelektro de 2AU, eine Elektrodestruktur mit der Gleichstromelektrode 2BV und der Wechselstromelektrode 2AV und eine Elektrodenstruktur mit der Gleichstromelektrode 2BW und der Wechselstromelektrode 2AW in der Richtung der Hauptoberfläche jeder Elektrode Seite an Seite angeordnet sind. In diesem Fall fließt das Kühlmittel zum Kühlen des Halbleiterelements 1 aus der Richtung des Pfeils DR1 zur Elektrodenstruktur, durch jede Elektrode und in der Richtung des Pfeils DR2 heraus.
  • Das in der PCU 100 der 1 enthaltene Dreiphaseninvertermodul kann aus einem der in den 4 und 5 gezeigten Beispiele gebildet werden. In den Modulen der 4 und 5 gebildete Zwischenräume sind beispielsweise mit einer Harzgussform oder einem Harzgel gefüllt.
  • Nachstehend wird eine Modifikation der Halbleiterelementkühlstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben.
  • Bei der Kühlstruktur der vorliegenden Modifikation sind die Wechselstromelektrode 2A und die Gleichstromelektrode 2B jeweils, wie in 6 gezeigt, aus einer flachen Röhre gebildet. In diesem Fall weist die Wechselstromelektrode 2A eine darin ausgebildete Vertiefung 200A auf und weist die Gleichstromelektrode 2B eine darin ausgebildete Vertiefung 200B auf.
  • Es besteht die Möglichkeit, dass eine Spannung in den flachen Rohren, welche die Wechselstromelektrode 2A und die Gleichstromelektrode 2B bilden, zunimmt, bedingt durch Wärme, die während eines Betriebs der PCU 100 vom Halbleiterelement 1 erzeugt wird. Dadurch, dass die Vertiefungen 200A und 200B in den flachen Rohren vorgesehen sind, kann eine Zunahme der Spannung verringert werden.
  • Ferner ist die in der Gleichstromelektrode 2B vorgesehene Vertiefung 200B derart gebildet, dass der Fluss von Kühlmittel im Kühlmittelkanal 20B zu den Halbleiterelementen 1A bis 1D gelenkt wird (genauer gesagt, an einer Position nahe dem Halbleiterelement 1 und in der Fließrichtung des Kühlmittels stromaufwärts der Mitte des Halbleiterelements 1). Insbesondere ragt die Vertiefung 200B von der Wandoberfläche des Kühlmittelkanals 20B zur Innenseite des Kühlmittelkanals 20B hervor und bildet einen ”Vorsprungsabschnitt”, welchen den Fluss des durch den Kühlmittelkanal 20B fließenden Kühlmittels zum Halbleiterelement 1 lenkt.
  • Zum Zeitpunkt einer sprudelnden Kühlung kann ein Film von Luftblasen auf der Wandoberfläche des Kühlmittelkanals 20B gebildet werden, der unmittelbar oberhalb oder unmittelbar unterhalb des Abschnitts angeordnet ist, an welchem das Halbleiterelement 1 befestigt ist. Der Luftblasenfilm kann gegebenenfalls dazu beitragen, dass die Kühlleistung des Halbleiterelements 1 verringert wird. Der Film von Luftblasen kann jedoch zerstochen werden, da der Fluss von Kühlmittel im Kühlmittelkanal 20B zum Halbleiterelement 1 gelenkt wird. Auf diese Weise kann die Kühlleistung des Halbleiterelements 1 weiter verbessert werden.
  • Bei der Halbleiterelementkühlstruktur der vorliegenden Ausführungsform sind die Kühlmittelkanäle 20A und 20B in der Wechselstromelektrode 20A und der Gleichstromelektrode 20B gebildet, so dass bewirkt werden kann, dass das Kühlmittel zu Abschnitten nahe dem Halbleiterelement 1 fließt. Folglich kann die Kühlleistung des Halbleiterelements 1 verbessert werden. In diesem Fall sind die Wechselstromelektrode 2A und die Gleichstromelektrode 2B mit mehreren Halbleiterelementen 1 verbunden. Folglich wird die Vorrichtung dann, wenn die vorstehend beschriebene Struktur angewandt wird, nicht größer oder komplizierter ausgelegt. Ferner kann dadurch, dass die Gleichstromelektroden 2B gegenüberliegend bereitgestellt werden, eine parasitäre Induktivität verringert werden, bedingt durch den Effekt gegenseitiger Induktivität.
  • Die vorstehend beschriebenen Inhalte können wie folgt zusammengefasst werden. Die Halbleiterelementkühlstruktur der vorliegenden Ausführungsform weist mehrere Halbleiterelemente 1 (1A bis 1D) und eine Elektrodenstruktur 2 als einen ”Elektrodenabschnitt” mit darin ausgebildeten Kühlmittelkanälen 20A und 20B auf, wobei die Elektrodenstruktur 2 elektrisch mit den mehreren Halbleiterelementen 1 verbunden ist. Die Elektrodenstruktur 2 weist die Wechselstromelektrode 2A als die ”erste Elektrode” mit dem Halbleiterelement 1 an jeder ihrer Oberflächen befestigt und die Gleichstromelektroden 2B als die mehreren ”zweiten Elektroden”, die zwischen sich angeordnet die Wechselstromelektrode 2A und die an gegenüberliegenden Oberflächen der Wechselstromelektrode 2A befestigten mehreren Halbleiterelemente 1A bis 1D halten, auf, wo bei die Wechselstromelektrode 2A und die Gleichstromelektrode 2B darin ausgebildete Kühlmittelkanäle 20A und 20B aufweisen.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich als Beispiele und sollten nicht beschränkend angesehen werden. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch jeden der Ansprüche unter geeigneter Berücksichtigung der Beschreibung der Ausführungsformen bestimmt und schließt Modifikationen mit ein, die im Wortsinn und Äquivalenzbereich der Ansprüche liegen.
  • Industrielle Anwendung
  • Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise auf eine Struktur zum Kühlen eines Halbleiterelements anwendbar, das an einer Elektrode mit einem Kühlmittelkanal befestigt ist.
  • Zusammenfassung
  • HALBLEITERELEMENTKÜHLSTRUKTUR
  • Eine Halbleiterelementkühlstruktur weist mehrere Halbleiterelemente (1A1D) und eine Elektrodenstruktur (2) auf, die darin ausgebildete Kühlmittelkanäle (20A, 20B) aufweist und elektrisch mit den mehreren Halbleiterelementen (1) verbunden ist. Die Elektrodenstruktur (2) weist eine Wechselstromelektrode (2A), welche die Halbleiterelemente an jeder von gegenüberliegenden Oberflächen aufweist, und mehrere Gleichstromelektroden (2B) auf, die zwischen sich angeordnet die Wechselstromelektrode (2A) und die jeweils an den gegenüberliegenden Oberflächen der Wechselstromelektrode (2A) befestigten Halbleiterelemente (1A1D) halten. Sowohl die Wechselstromelektrode (2A) als auch die Gleichstromelektroden (2B) weisen darin ausgebildet die Kühlmittelkanäle (20A, 20B) auf.
  • 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
    • - JP 2005-57130 [0002]
    • - JP 2004-158489 [0003]

Claims (7)

  1. Halbleiterelementkühlstruktur mit: – mehreren Halbleiterelementen (1); und – einem Elektrodenabschnitt (2) mit einem darin ausgebildeten Kühlmittelkanal (20A, 20B), wobei der Elektrodenabschnitt (2) elektrisch mit den mehreren Halbleiterelementen (1) verbunden ist.
  2. Halbleiterelementkühlstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Elektrodenabschnitt (2) eine erste Elektrode (2A), welche das Halbleiterelement (1) an jeder von gegenüberliegenden Oberflächen befestigt aufweist, und mehrere zweite Elektroden (2B), die zwischen sich angeordnet die erste Elektrode (2A) und die an jede der gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Elektrode (2A) befestigten Halbleiterelemente (1) halten, aufweist; und – die erste Elektrode (2A) und die zweite Elektrode (2B) jeweils den darin ausgebildeten Kühlmittelkanal (20A, 20B) aufweisen.
  3. Halbleiterelementkühlstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Struktur aufweist, die gebildet wird, indem mehrere der Elektrodenabschnitte (2A, 2B), einschließlich der ersten und der zweiten Elektrode, geschichtet angeordnet werden.
  4. Halbleiterelementkühlstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Elektrode (2AU, 2AV, 2AW, 2BU, 2BV, 2BW) Hauptoberflächen aufweisen, wobei die Struktur eine Struktur aufweist, der gebildet wird, indem mehrere der Elektrodenabschnitte (2AU, 2AV, 2AW, 2BU, 2BV, 2BW), einschließlich der ersten und der zweiten Elektrode, in einer Richtung der Hauptoberflächen Seite an Seite angeordnet werden.
  5. Halbleiterelementkühlstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Vorsprungsabschnitt (200A, 200B) aufweist, der von einer Wandoberfläche des Kühlmittelkanals (20A, 20B) zur Innenseite des Kühlmittelkanals (20A, 20B) hervorragt, um einen Fluss von durch den Kühlmittelkanal (20A, 20B) fließenden Kühlmittel zum Halbleiterelement (1) zu lenken.
  6. Halbleiterelementkühlstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprungsabschnitt (200A, 200B) derart vorgesehen ist, dass er nahe dem Halbleiterelement (1) und in der Fließrichtung des Kühlmittels stromaufwärts der Mitte des Halbleiterelements (1) angeordnet ist.
  7. Halbleiterelementkühlstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterelement (1) in einem Controller (100) enthalten ist, der eine elektrische Drehmaschine (MG1, MG2) steuert, die ein Fahrzeug antreibt.
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