DE4238417A1 - - Google Patents

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DE4238417A1
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Koyo Yamashita
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitermodul mit einem Gehäuse mit einem Innenraum und einer diesen verschließenden Wärmeableitvorrichtung, welches eine leitende Kühlrippe auf­ weist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Halblei­ termoduls.
Insbesondere bezieht sie sich auf einen Leistungsregler zum Einsatz in Verbindung mit dem Halbleitermodul für einen Wech­ selrichter, eine Servomotorsteuerung oder dergleichen zum An­ steuern eines Motors, der Wechselstrom mit veränderlicher Spannung und veränderlicher Frequenz erzeugt.
Eine grundsätzliche Anordnung eines Schaltungssubstrats ist in Fig. 8 dargestellt, wie sie beispielsweise in der japani­ schen Offenlegungsschrift Nr. HEI 2-2 09 787 beschrieben wird. Gemäß Fig. 8 wird ein Polyamidfilm 3 mittels einer Kleb­ schicht auf ein Aluminiumsubstrat aufgeklebt. Eine Vielzahl von Leitungswegen bzw. Durchführungen wird mittels eines Kup­ ferfolienmusters 4 auf dem Polyamidfilm 3 gebildet. Ein Halb­ leiterelement 6 oder dergleichen wird des weiteren fest auf das Kupferfolienmuster 4 über eine Wärmeleitplatte 5, bei­ spielsweise ein Kupferstück oder dergleichen, befestigt.
Fig. 9 zeigt eine grundsätzliche Anordnung eines Wechselrich­ ters, bei dem das in Fig. 8 dargestellte Schaltungssubstrat eingesetzt wird. Wie Fig. 9 veranschaulicht, wird auf die Rückseite des Aluminiumsubstrats 1 eine Silikonmasse aufge­ bracht, um die Wärmeleitung zu erhöhen. Das Aluminiumsubstrat 1 wird unter Verwendung von Schrauben 9 fest auf einer Kühl­ rippe 7 angebracht. Das Halbleiterelement 6 auf dem Alumini­ umsubstrat 1 wird dabei durch ein Formbauteil 10 geschützt. Der Wechselrichter weist seinerseits eine Abdeckung 11 zum Schutz des Halbleitermoduls auf. Das Halbleiterelement 6 ist über einen Draht 12 mit dem Kupferfolienmuster 4 verbunden.
Wie vorstehend erläutert wird eine Silikonmasse 8 zur Verbes­ serung der Wärmeleitung verwendet. Unter der Voraussetzung, daß das Aluminiumsubstrat 1 und die Kühlrippe 7 direkt mit­ tels Schrauben ohne Einsatz der Silikonmasse miteinander ver­ bunden sind, bleibt zwischen dem Aluminiumsubstrat 1 und der Kühlrippe 7 ein kleiner Luftspalt. Luft besitzt eine geringe Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,06·10-3 (cal/cm·s·°C). Folg­ lich läßt sich Wärme über den Spalt hinweg nur schwer über­ tragen.
Fig. 10 zeigt ein Schaltbild eines Wechselrichters, bei dem das in Fig. 9 dargestellte Halbleitermodul eingesetzt wird. Gemäß Fig. 10 besteht eine Stromrichterschaltung 50, die ei­ nen kommerziell üblichen Drehstrom kommutiert, aus sechs Di­ oden. Ein Glättungskondensator 51 glättet den Ausgangsstrom aus der Stromrichterschaltung 50. Eine Wechselrichterschal­ tung 52 setzt einen vom Glättungskondensator 51 geglätteten Gleichstrom in einen Dreiphasen-Wechselstrom mit wählbarer Spannung und Frequenz um und führt diesen einem Drehstrom-In­ duktionsmotor 53 zu. In der Wechselrichterschaltung 52 sind parallel zu beiden Anschlüssen des Glättungskondensators 51 drei Halbleiterschalter am oberen Arm und drei Halbleiter­ schalter am unteren Arm geschaltet, während der Ausgangsstrom von einem Verbindungspunkt zwischen jedem Halbleiterschalter am oberen Arm mit dem Halbleiterschalter am unteren Arm dem Drehstrom-Induktionsmotor 53 zugeführt wird.
Jedes Halbleiterschaltelement der Wechselrichterschaltung 52 wird durch eine Steuerschaltung 54 ein- oder ausgeschaltet und versorgt den Drehstrom-Induktionsmotor 53 mit einem drei­ phasigen impulsdauermodulierten Wechselstrom.
Bei dem Wechselrichter stellen die Stromrichterschaltung 50 und die Wechselrichterschaltung 52 Heizelemente dar und sind dementsprechend bei einer herkömmlichen Vorrichtung zu einem Leistungsmodul 55 zusammengefaßt und auf einer Kühlrippe 7 angeordnet, wie Fig. 11 zeigt.
Fig. 12a-12e sowie Fig. 13 veranschaulichen ein Verfahren zur Herstellung des konventionellen Halbleitermoduls. Gemäß Fig. 12a wird der Polyamidfilm 3 (100 µm) auf das Kupferfoli­ enmuster 4 (35 µm) aufgebracht (Schritt S90), worauf gemäß Fig. 12b das Kupferfolienmuster 4 auf das Aluminiumsubstrat (2-3 mm) durch Erwärmen und Pressen aufgebracht wird und auf dem Aluminiumsubstrat 1 Schraubfassungen gebildet werden (Schritt S91). Gemäß Fig. 12c wird in einem Ätzvorgang (Schritt S92) ein Schaltungsmuster auf dem Kupferfolienmuster 4 gebildet. Gemäß Fig. 12d werden die Wärmeleitplatte 5 und das Halbleiterelement 6 auf das Schaltungsmuster (Kupferfoli­ enmuster 4) aufgelötet (Schritt S93), woraufhin das Halblei­ terelement 6 unter Verwendung des Drahtes 12 mit anderen Tei­ len des Schaltungsmusters verbunden (Schritt S94) und die Ab­ deckung 11 auf das Aluminiumsubstrat 1 aufgesetzt wird (Schritt S96). Abschließend wird das Aluminiumsubstrat 1 mit­ tels der Schrauben auf der Kühlrippe 7 befestigt (Schritt S97).
Die Silikonmasse wird in pastöser Form aufgetragen und be­ steht aus einem Silikonöl bzw. Silikonschmiermittel als Trä­ ger für ein wärmeleitfähiges Metalloxid. Die Wärmeleitfähig­ keit des in elementarer Form vorliegenden Silikonöls beträgt etwa 0,4·10, während die Wärmeleitfähigkeit des dem Metall­ oxid zugesetzten Silikonöls etwa 1,5·10-3 (cal/sec·cm·°C) beträgt. Die elektrische Leitfähigkeit der Silikonmasse zur Isolierung beträgt etwa 1013 (Ω·cm).
Bei dem herkömmlichen Schaltungssubstrat wird die Silikonmas­ se zu dem Zweck aufgetragen, die Wärmeleitung zu verbessern. Die Wärmeleitfähigkeit der Silikonmasse beträgt jedoch etwa 3,4·10-3 (cal/sec·cm·°C), ist also erheblich niedriger als die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium, die 486·10-3 (cal/ sec·cm·°C) beträgt. Somit liegt insofern ein Problem vor, als die Verwendung der vorstehend erläuterten Anordnung eine un­ erwünschte Abstrahlungsleistung besitzt.
Wird außerdem die Silikonmasse auf die Rückseite des Alumini­ umsubstrats aufgetragen, so geschieht dies vollflächig auf der gesamten Rückseite des Aluminiumsubstrats in geringstmög­ licher Schichtdicke. Weisen jedoch das Aluminiumsubstrat und die Kühlrippe eine Krümmung auf, so können Bereiche vorlie­ gen, in denen keine Silikonmasse aufgetragen ist. Die Sili­ konmasse läßt sich nur mit Schwierigkeiten jedesmal in der richtigen Menge entsprechend der Krümmung auftragen. Folglich liegt auch insofern ein Problem vor, als bei Bildung eines Spalts eine Veränderung in der Wärmeleitung auftritt. In die­ sem Zusammenhang wird normalerweise ein Spalt gebildet, da üblicherweise beim Festziehen der Schrauben eine Biegung des Substrats auftritt.
Aus dem vorstehend erläuterten Grund ist es erforderlich die Planheit sowohl des Aluminiumsubstrats als auch der Abstrahl­ rippe sorgfältig zu beeinflussen, was normalerweise durch Be­ einflussung des auf die Schrauben aufgebrachten Drehmoments geschieht. Damit erhöht sich jedoch die Anzahl der Herstel­ lungsschritte. Darüberhinaus müssen die Elemente, bei einen eine übermäßig starke Biegung vorliegt, verworfen werden. So­ mit liegt auch das Problem einer niedrigen Produktionslei­ stung vor.
Bleibt außerdem die Silikonmasse an den Fingern eines Arbei­ ters kleben, so kann sie die Produkte bzw. das Arbeitsumfeld verunreinigen, wenn dieser damit in Berührung kommt. Somit tritt auch das Problem der Beeinträchtigung der Leistungsfä­ higkeit des Herstellungsverfahrens auf.
Da das Aluminiumsubstrat und die Abstrahlrippe durch die Schrauben fest miteinander verbunden sind, um so die Wärme­ leitung zu verbessern und die Bildung eines Spalts zwischen den jeweiligen Flächen des Aluminiumsubstrats und der Ab­ strahlrippe zu verhindern, werden außerdem bei Vorliegen ei­ ner Krümmung beim Aluminiumsubstrat und bei der Abstrahlrippe gelötete Bereiche des Halbleiterelements und des Kupferfoli­ enmusters beim Festziehen der Schrauben belastet. Dies führt zum Bruch des Halbleiterelements, zur Ablösung desselben von dem Muster, zur Rißbildung im Muster und ähnlichen Erschei­ nungen. Somit besteht die Sorge, daß die herkömmliche Vor­ richtung leicht beschädigt werden kann. Angesichts dieses Um­ stands ist es erforderlich, ganz strikt auf Planheit des Alu­ miniumsubstrats und der Abstrahlrippe zu achten und das Dreh­ moment beim Anziehen der Schrauben sehr präzise zu steuern. In der Praxis ist es jedoch recht schwierig, Bruch und die vorbeschriebenen ähnlichen Probleme auf ein Mindestmaß zu re­ duzieren.
Schließlich muß auf dem Aluminiumsubstrat ein freier Raum für die Schrauböffnungen gebildet werden. Folglich wird die Flä­ che, die zum Integrieren bzw. Aufmontieren von Teilen und vom Muster zur Verfügung steht, eingeengt. Um einen Leistungsreg­ ler mit den gewünschten Eigenschaften herzustellen, muß das Aluminiumsubstrat vergrößert werden. Und damit stellt sich außerdem insofern ein Problem, als die Miniaturisierung des Leistungsreglers behindert oder eingeschränkt wird.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Halblei­ termodul zu schaffen, bei dem die Wärmeabstrahlleistung ver­ bessert wird, bei dem die Wärmeleitung mit besserer Dichte erfolgt, bei dem eine präzise Beeinflussung der Planheit ei­ nes Aluminiumsubstrats und einer Kühlrippe sowie eine strenge Steuerung des auf die Schrauben aufgebrachten Drehmoments un­ nötig sind, bei dem die Produktionsleistung höher ist und bei dem ein Ansatz zur Verbesserung der Miniaturisierung gemacht wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Leistungsreglers, bei dem das vorstehend erläuterte Halbleitermodul zum Einsatz kommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es folgendes aufweist:
  • - einen direkt auf der Wärmeableiteinrichtung ausgebildeten elektrischen Isolierkörper, der eine Innenfläche definiert;
  • - ein Kupferfolienmuster, welches eine Vielzahl von Leitungs­ wegen auf der Innenfläche des Isolierkörpers bildet; und
  • - ein Halbleiterelement, das auf dem Kupferfolienmuster ange­ schlossen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Halbleitermodul und dem erfindungs­ gemäßen Leistungsregler wird die Kühlrippe direkt mit dem elektrisch isolierenden Kunststoff beschichtet. Die Leitungs­ wege werden von dem Kupferfolienmuster auf der Oberfläche des elektrisch isolierenden Kunststoffs gebildet. Das Leistungs- Halbleiterelement ist dabei auf dem Kupferfolienmuster ange­ schlossen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es somit möglich, die Wärmeleitfähigkeit im Leistungs-Halbleiterelement erheblich zu verbessern, da eine Schicht aus Silikonmasse entfallen kann. Somit entsteht der Vorteil, daß die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert werden kann. Außerdem können Schwan­ kungen in der Wärmeleitung beseitigt werden, während ein ei­ gener Schritt der Verschraubung unnötig ist. Dementsprechend wird weder das Element noch das Muster infolge einer Biegung belastet. Somit ergibt sich der Vorteil, daß sich die Be­ triebssicherheit der Vorrichtung insgesamt verbessert. Dar­ überhinaus wird die zur Montage der verschiedenen Elemente effektiv nutzbare Fläche größer, da kein Platz für die zur Verschraubung benötigten Schraublöcher reserviert werden muß, wodurch die Miniaturisierung der Vorrichtung gefördert wird. Da man sich die Schwierigkeiten beim Auftragen der Silikon­ masse erspart, ergibt sich der Vorteil einer besseren Produk­ tionsleistung und günstigerer Herstellungskosten.
Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die bei­ gefügte Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Übersichtszeichnung eines erfindungsgemäßen Halbleitermoduls;
Fig. 2 eine Übersichtszeichnung eines erfindungsgemäßen Leistungsreglers, bei dem das Halbleitermodul aus Fig. 1 eingesetzt ist;
Fig. 3a bis 3e ein erfindungsgemäßes Ätzverfahren;
Fig. 4a bis 4d eine Übersichtszeichnung mit der Darstellung des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemä­ ßen Halbleitermoduls;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Halbleitermoduls;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Halbleitermoduls;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Kühlrippe mit Wa­ benstruktur;
Fig. 8 eine Übersichtsdarstellung eines herkömmlichen Halb­ leitermoduls;
Fig. 9 eine Übersichtszeichnung eines Leistungsreglers, bei welchem das Halbleitermodul aus Fig. 8 eingesetzt ist;
Fig. 10 ein Schaltschema eines herkömmlichen Wechselrich­ ters;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Halbleitermoduls;
Fig. 12a bis 12e eine Übersichtszeichnung zur Veranschauli­ chung eines Verfahrens zur Herstellung eines her­ kömmlichen Halbleitermoduls; und
Fig. 13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines herkömmlichen Halbleitermoduls.
Aus Fig. 1 ergibt sich eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Halbleitermoduls. Das Halbleitermodul umfaßt einen elektrisch isolierenden Dickschichtkunststoff 25, beispielsweise ein Epoxidharz, mit dem eine Aluminiumrippe 17 zur Wärmeableitung direkt beschichtet ist. Auf den Dickschichtkunststoff 25 ist ein Kupferfolienmuster 14 aufgedruckt, um Leitungswege bzw. Durchführungen zu bilden. Auf das Kupferfolienmuster 14 wird über eine Wärmeleitplatte 15 ein roher bzw. unbedeckter Chip eines Halbleiterelements 16 durch Löten aufmontiert, bei­ spielsweise ein Leistungstransistor, ein IGBT-Element, eine Diode oder dergleichen. Das Halbleiterelement 16 ist über ei­ nen Draht 22 mit dem Kupferfolienmuster 14 verbunden.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung eines Leistungsreglers, bei dem das in Fig. 1 abgebildete Halbleitermodul eingesetzt wird. Ein Steuerschaltungsbereich 26 ist durch Löten auf andere Be­ reiche als die vom Kupferfolienmuster 14 gebildeten Leitungs­ wege aufgebracht. Darüberhinaus ist das Halbleiterelement 16 auf das Kupferfolienmuster 14 aufgelötet. Eine Abdeckung 21 sorgt für den Schutz des Innenraumes, in dem der Leistungs­ regler untergebracht ist.
Als nächstes wird ein Beispiel für ein Verfahren zum Be­ schichten der Aluminiumrippe 17 mit einer Isoliermasse, bei­ spielsweise dem Epoxidharz (Dickschichtkunststoff 25) oder dergleichen, näher erläutert. Zunächst wird auf die Kupferfo­ lie gleichmäßig ein Kleblack aufgetragen und getrocknet, der aus Aluminiumoxidpulver, Epoxidharz, Härter, Lösungsmittel und dergleichen besteht. In diesem Fall wird das Aluminium­ oxidpulver dazu verwendet, die Wärmeleitfähigkeit der Kunst­ stoffschicht 25 zu verbessern. Anschließend wird die Kupfer­ folie, auf welche der Kleblack aufgetragen wird, auf eine Fläche der Aluminiumrippe 17 aufgestrichen, welche eine plan­ polierte Oberfläche aufweist, so daß der Klebstoff der Alumi­ niumrippe 17 zugewandt ist. Anschließend erwärmt man die Kup­ ferfolie und die Aluminiumrippe 17 und preßt beide Teile ge­ geneinander. Auf diese Weise wird die Oberfläche der Alumini­ umrippe 17 mit der Kupferfolie beschichtet.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Isolieren der Aluminium­ rippe 17 angesichts der Oxidierung ihrer Oberfläche erläu­ tert. Dabei wird auf einer Aluminiumfläche in Sauerstoffatmo­ sphäre problemlos eine stabile Oxidschicht gebildet. Um je­ doch in den Fällen, in denen bewußt eine dickere Oxidschicht gebildet wird, die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, stehen ein Eloxalverfahren und ein chemisches Behandlungsver­ fahren mit Umsetzung der Filmschicht unter Einsatz von Chemi­ kalien zur Verfügung.
Das Eloxalverfahren läuft folgendermaßen ab. In einem Elek­ trolytbad mit 2% Oxalsäure bzw. 15% Schwefelsäure wird ein Aluminiumprodukt an eine Anode zur Gleichstromelektrolyse herangeführt, worauf an das Aluminiumprodukt ein Wechselstrom zur Bildung eines elektrolytischen Films angelegt wird (Alu­ mitschicht). Außerdem läuft das chemische Behandlungsverfah­ ren mit Umsetzung der Filmschicht folgendermaßen ab. Bei­ spielsweise wird ein Aluminiumprodukt in eine wäßrige Lösung mit rund 5% Natriumkarbonat über einen Zeitraum in der Grö­ ßenordnung von etwa 20 bis 30 Minuten eingetaucht.
Nun wird ein Ätzverfahren erläutert. Fig. 3a bis 3e zeigen verschiedene Schritte des Ätzverfahrens. Gemäß Fig. 3a wird die Aluminiumrippe 17 direkt mit dem Dickschichtkunststoff 25 zur elektrischen Isolierung beschichtet. Zur Bildung der Lei­ tungswege wird auf die Kupferfolie 14, die auf den Dick­ schichtkunststoff aufgedruckt ist, ein Trockenfilm 27 aufla­ miniert. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Laminierungstempera­ tur etwa 90 bis 100°C, ist der Druck dabei etwa 2 bis 4 kg/cm2, und beträgt die Geschwindigkeit rund 1,0 bis 2,0 m/min.
Anschließend wird, wie Fig. 3b zeigt, eine Maske 28 mit Nega­ tivmuster auf den Trockenfilm 27 aufgebracht, worauf eine Weiterbearbeitung durch Belichtung mittels einer Hochdruck- Quecksilberlampe zum Beispiel erfolgt. Danach wird die Maske 28 mit dem Negativmuster entfernt, wie Fig. 3c zeigt. Die Be­ reiche auf dem Trockenfilm 27, die gegenüber der Belichtung abgeschattet waren, werden entfernt. Die übrigen Bereiche des Trockenfilms 27 werden mittels eines flüssigen Entwicklers entwickelt und bilden eine gehärtete Photolackschicht.
Danach werden, wie Fig. 3d zeigt, Teile der Kupferfolie 14, die nicht durch den Trockenfilm 27 (in den unnötigen Berei­ chen) geschützt sind, durch eine Lösung aus Eisen- oder Kup­ ferchlorid aufgelöst, wodurch die Ätzung erfolgt. Abschlie­ ßend wird der Trockenfilm 27 (der gehärtete Photolack) abge­ trennt, wie Fig. 3e zeigt, um so das gewünschte Kupfermuster auf dem Dickschichtkunststoff 25 zu belassen.
Fig. 4a-4d und Fig. 5 zeigen das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Halbleitermoduls. Gemäß Fig. 4a wird der Dickschichtkunststoff 254 auf die Kupferfolie 14 aufge­ bracht (Schritt S80). Anschließend wird gemäß Fig. 4b die Kupferfolie 14 direkt auf eine Oberfläche der Aluminiumrippe 17 durch Erwärmen und Pressen aufgebracht (Schritt S81). In Fig. 4c wird auf der Kupferfolie 14 durch den in Fig. 3a-3e dargestellten Ätzvorgang ein Schaltungsmuster gebildet (Schritt S82). Gemäß Fig. 4d werden die Wärmeleitplatte 15 und das Halbleiterelement 16 auf das Schaltungsmuster (Kup­ ferfolienmuster 14) aufgelötet (Schritt S83), worauf das Halbleiterelement 16 mit einem anderen Schaltungsmuster unter Verwendung eines Drahts 22 verbunden (Schritt S84) und die Abdeckung 21 auf die Aluminiumrippe 17 aufgesetzt wird (Schritt S85). Fig. 6 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Zustand, bei dem mehrere Halbleitermodule auf die Aluminium­ rippe 17 aufgesetzt sind, während Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der Form einer wabenförmig ausgelegten Kühlrippe 17a zeigt.
Auch wenn die Erfindung zum Zwecke einer vollständigen und deutlichen Offenbarung vorstehend im Zusammenhang mit einem speziellen Ausführungsbeispiel erläutert wurde, sind die bei­ gefügten Ansprüche nicht in dieser Weise eingeschränkt, son­ dern sind so zu verstehen, daß sie alle für den Fachmann auf diesem Gebiet gegebenenfalls möglichen Modifzierungen und al­ ternativen Konstruktionen umfassen, welche in den Rahmen der hier dargestellten grundlegenden Lehre fallen.

Claims (17)

1. Halbleitermodul mit einem Gehäuse mit einem Innenraum und einer diesen verschließenden Wärmeableitvorrichtung, wel­ ches eine leitende Kühlrippe (17) aufweist, gekennzeichnet durch
  • - einen direkt auf der Wärmeableiteinrichtung ausgebildeten elektrischen Isolierkörper, (25) der eine Innenfläche defi­ niert;
  • - ein Kupferfolienmuster (14), welches eine Vielzahl von Lei­ tungswegen auf der Innenfläche des Isolierkörpers (25) bil­ det; und
  • - ein Halbleiterelement (16), das auf dem Kupferfolienmuster (14) angeschlossen ist.
2. Halbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Isolierkörper (25) eine Oberflächenoxid­ bildung auf der Wärmeableiteinrichtung aufweist.
3. Halbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Isolierkörper (25) ein Epoxidharz auf­ weist.
4. Halbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Wärmeleitplatte (15) aufweist, über wel­ che das Halbleiterelement (16) mit dem Kupferfolienmuster (14) verbunden ist.
5. Halbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement (16) einen Leistungstransistor, ein IGBT-Element oder eine Diode aufweist.
6. Halbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippe (17) eine Wabenstruktur aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterelements, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte aufweist:
  • - Aufbringen eines elektrisch isolierenden Kunststoffs auf eine erste Fläche einer Kupferfolie;
  • - Aufbringen der kunststoffbeschichteten Oberfläche der Kup­ ferfolie auf eine Oberfläche der Wärmeableitvorrichtung unter Erwärmung und Verpressung;
  • - Bildung eines Schaltungsmusters auf der Kupferfolie, wel­ ches mindestens einen ersten und einen zweiten Stromleiter aufweist;
  • - Auflöten zumindest von einer Wärmeleitplatte und einem Halbleiterelement auf das Kupferfolienmuster;
  • - elektrisches Anschließen des Halbleiterelements an den min­ destens ersten und zweiten Stromleiter unter Verwendung eines Drahts; und
  • - Aufsetzen einer Abdeckung auf die Wärmeableitvorrichtung zum Umschließen von mindestens dem Halbleiterelement.
8. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbringschritt die Beschichtung der Kupferfolie mit einem Epoxidharz umfaßt.
9. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbringschritt die Bildung einer Filmschicht aus oxidiertem Aluminium durch Oberflächenoxidierung der Wärmeab­ leitvorrichtung umfaßt.
10. Leistungsregler zur Verwendung in Verbindung mit einem Halbleitermodul, gekennzeichnet durch
  • - eine Kühlrippe (17) mit einer ersten Fläche;
  • - einen direkt auf die erste Fläche der Kühlrippe (17) zur Bildung einer Beschichtungsfläche aufgebrachten elektrisch isolierenden Kunststoff (25);
  • - ein Kupferfolienmuster (14), welches eine Vielzahl von elektrischen Leitern auf der beschichteten Fläche des elek­ trisch isolierenden Kunststoffs (25) bildet;
  • - ein Leistungshalbleiterelement, das auf das Kupferfolienmu­ ster (14) aufgelötet ist; und
  • - einen Steuerschaltungsbereich, der an mindestens einen Be­ reich der Oberfläche des elektrisch isolierenden Kunststoffs (25) mit Ausnahme der elektrischen Leiter angelötet ist.
11. Leistungsregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippe (17) eine Aluminiumrippe aufweist.
12. Leistungsregler nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch isolierende Kunststoff (25) ein Epoxidharz aufweist.
13. Leistungsregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferfolienmuster (14) ein gedrucktes Schaltungsmu­ ster auf dem elektrisch isolierenden Kunststoff (25) auf­ weist.
14. Leistungsregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren eine Wärmeleitplatte (15) aufweist, über welche das Halbleiterelement (16) mit dem Kupferfolienmuster (14) verbunden ist.
15. Leistungsregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement (16) einen Leistungstransistor, ein IGBT-Element oder eine Diode aufweist.
16. Leistungsregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippe (17) eine Wabenstruktur aufweist.
17. Leistungsregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche der Kühlrippe (17) ein isolierendes Oxid aufweist.
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