JP2022534447A - パワー半導体モジュールおよびパワー半導体モジュールを形成する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一例として、基板上にはんだ付けされた電気回路をハウジング内に配置し、ハウジングに充填した樹脂で電気回路を封止することは、周知である。
したがって、本発明の目的は、先行技術の少なくとも1つの短所を少なくとも一部克服するための解決策を提供することである。特に、本発明の目的は、パワー半導体モジュールを冷却器に簡単なやり方で確実に接続することにより、有効な絶縁を可能にするための解決策を提供することである。
a)少なくとも1つの電気回路を担持するための第1の基板面を有しかつ第1の基板面の反対側に位置する第2の基板面を有する基板を備えるパワー半導体モジュールを提供するステップを含み、第2の基板面は第1のベースプレート面に接続され、ベースプレートは、その第1のベースプレート面の反対側に位置し冷却器と接触するように適合させた第2のベースプレート面をさらに備え、冷却器は、第1のケース部品と第2のケース部品とを備え、第2のベースプレート面に、接続領域によって囲まれた冷却領域が設けられ、この方法はさらに、
b)接続領域において第1のケース部品を第2のベースプレート面に接続するステップを含み、第1のケース部品は、冷却領域を収容するための少なくとも1つの開口部を備え、この方法はさらに、
c)冷却領域に冷却流体を与えるための冷却チャネルが第1のケース部品と第2のケース部品との間に与えられるように、第2のケース部品を第1のケース部品に接続するステップを含み、
この方法は、ステップb100)およびc100)のうちの少なくとも一方を含み、
ステップb100)に従い、ステップb)は、
b1)開口部を完全に取り囲む第1の機械的接続経路に沿い、断続溶接技術によって第1のケース部品をベースプレートに溶接するステップと、
b2)ベースプレートを第1のケース部品に封着するために、開口部を完全に取り囲む第1のシール経路に沿ってシール剤を与えるステップとを含み、
ステップc100)に従い、ステップc)は、
c1)冷却チャネルを完全に取り囲む第2の機械的接続経路(46)に沿い、断続溶接技術によって第2のケース部品を第1のケース部品に溶接するステップと、
c2)第1のケース部品を第2のケース部品に封着するために、第2のシール経路に沿ってシール剤を与えるステップとを含む。
特徴i)およびii)のうちの少なくとも一方が提供されることを特徴とし、
特徴i)に従い、開口部を完全に取り囲む第1の機械的接続経路に沿い、断続溶接技術によって第1のケース部品がベースプレートに溶接されており、ベースプレートを第1のケース部品に封着するために、開口部を完全に取り囲む第1のシール経路に沿ってシール剤が与えられ、
特徴ii)に従い、冷却チャネルを完全に取り囲む第2の接続経路に沿い、断続溶接技術によって第2のケース部品が第1のケース部品に溶接されており、第1のケース部品を第2のケース部品に封着するために、第2のシール経路の全体に沿ってシール剤が与えられている。
図1は、以下でより詳細に示すように、本発明に係る方法を使用することによって冷却器を設ける必要があるパワー半導体モジュール10を示す。
10 パワー半導体モジュール
14 ベースプレート
16 成形材料
18 端子
20 第2のベースプレート面
22 冷却領域
24 接続領域
26 冷却構造
27 冷却ピン
28 第1のケース部品
29 高位部
30 開口部
32 孔
34 第1の接続経路
36 溶接領域
38 シール剤
40 第1のシール経路
42 第2のケース部品
44 開口部
46 第2の接続経路
48 溶接領域
50 シール剤
52 第2のシール経路
Claims (10)
- パワー半導体モジュール(10)に冷却器を提供する方法であって、前記方法は、
a)少なくとも1つの電気回路を担持するための第1の基板面を有しかつ前記第1の基板面の反対側に位置する第2の基板面を有する基板を備えるパワー半導体モジュール(10)を提供するステップを含み、前記第2の基板面は第1のベースプレート面に接続され、前記ベースプレート(14)は、その第1のベースプレート面の反対側に位置し前記冷却器と接触するように適合させた第2のベースプレート面(20)をさらに備え、前記冷却器は、第1のケース部品(28)と第2のケース部品(42)とを備え、前記第2のベースプレート面(20)に、接続領域(24)によって囲まれた冷却領域(22)が設けられ、前記方法はさらに、
b)前記接続領域(24)において前記第1のケース部品(28)を前記第2のベースプレート面(20)に接続するステップを含み、前記第1のケース部品(28)は、前記冷却領域(22)を収容するための少なくとも1つの開口部(30)を備え、前記方法はさらに、
c)前記冷却領域(22)に冷却流体を与えるための冷却チャネルが前記第1のケース部品(28)と第2のケース部品(42)との間に与えられるように、前記第2のケース部品(42)を前記第1のケース部品(28)に接続するステップを含み、
前記方法は、ステップb100)およびc100)のうちの少なくとも一方を含み、
前記ステップb100)に従い、ステップb)は、
b1)前記開口部(30)を完全に取り囲む第1の機械的接続経路(34)に沿い、断続溶接技術によって前記第1のケース部品(28)を前記ベースプレート(14)に溶接するステップと、
b2)前記ベースプレート(14)を前記第1のケース部品(28)に封着するために、前記開口部(30)を完全に取り囲む第1のシール経路(40)に沿ってシール剤(38)を与えるステップとを含み、
前記ステップc100)に従い、ステップc)は、
c1)前記冷却チャネルを完全に取り囲む第2の機械的接続経路(46)に沿い、断続溶接技術によって前記第2のケース部品(42)を前記第1のケース部品(28)に溶接するステップと、
c2)前記第1のケース部品(28)を前記第2のケース部品(42)に封着するために、第2のシール経路(52)に沿ってシール剤(50)を与えるステップとを含む、方法。 - 前記方法は前記ステップb100)およびステップc100)の双方を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップb1)およびc1)のうちの少なくとも一方における溶接はレーザ溶接によって実行されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ステップb1)およびc1)のうちの少なくとも一方における溶接はタック溶接によって実行されることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ステップb1)、b2)、c1)、およびc2)のうちの少なくとも1つは、前記ベースプレート(14)の反対側から実行されることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ステップb)の前に前記冷却領域(22)に冷却構造(26)が設けられること、または、前記ステップb)の後であって前記ステップc)の前に冷却構造(26)が前記冷却領域(22)に装着されることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記シール剤(38,50)は接着剤を含むことを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のケース部品(28)および前記第2のケース部品(42)のうちの少なくとも一方は、流体入口および流体出口のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- パワー半導体モジュール(10)および冷却器の構成であって、前記パワー半導体モジュール(10)は、少なくとも1つの電気回路を担持する第1の基板面を有しかつ前記第1の基板面の反対側に位置する第2の基板面を有する基板を備え、前記第2の基板面は第1のベースプレート面に接続され、前記ベースプレート(14)は、その第1のベースプレート面の反対側に位置し前記冷却器と接触する第2のベースプレート面(20)をさらに備え、前記第2のベースプレート面(20)に、接続領域(24)によって囲まれた冷却領域(22)が設けられており、前記接続領域(24)において前記冷却器の第1のケース部品(28)が前記第2のベースプレート面(20)に接続されており、前記第1のケース部品(28)は、前記冷却領域(22)を収容するための少なくとも1つの開口部(30)を備え、前記冷却領域(22)に冷却流体を与えるための冷却チャネルが前記第1のケース部品(28)と第2のケース部品(42)との間に与えられるように、前記第2のケース部品(42)が前記第1のケース部品(28)に接続されており、
特徴i)およびii)のうちの少なくとも一方が提供されることを特徴とし、
前記特徴i)に従い、前記開口部(30)を完全に取り囲む第1の機械的接続経路(34)に沿い、断続溶接技術によって前記第1のケース部品(28)が前記ベースプレート(14)に溶接されており、前記ベースプレート(14)を前記第1のケース部品(28)に封着するために、前記開口部(30)を完全に取り囲む第1のシール経路(40)に沿ってシール剤(38)が与えられ、
前記特徴ii)に従い、前記冷却チャネルを完全に取り囲む第2の接続経路(46)に沿い、断続溶接技術によって前記第2のケース部品(42)が前記第1のケース部品(28)に溶接されており、前記第1のケース部品(28)を前記第2のケース部品(42)に封着するために、第2のシール経路(52)の全体に沿ってシール剤(50)が与えられている、構成。 - 前記パワー半導体モジュール(10)はトランスファー成形されたモジュールであることを特徴とする、請求項9に記載の構成。
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