JP5429819B2 - モジュールユニット - Google Patents
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Description
本発明は、請求項１または３の前提部分に記載の１つのヒートシンク、および請求項２２に対応したコンポーネントユニットまたはモジュールユニットに関する。
電気デバイスもしくは電子デバイスまたはサブアセンブリ、この場合には特に損失熱を排出するためのパワーデバイスまたはパワーサブアセンブリあるいはパワーモジュールを、いずれの場合も、少なくとも１つの冷却部を有するヒートシンク（クーラ）を介して冷却することは一般的であり、また必要なことである。この目的のためには、特に、ヒートシンクの冷却部の中で、少なくとも１つの、好ましく深く分岐した冷却用ダクト構造が形成されており、これは、１つの液体状の、および／または気体状の、および／または蒸気状の熱運搬媒体、または、たとえば水といった冷却媒体が、その中を通って流れることができる冷却ダクト構造である。
このような場合、できる限り理想的な冷却のためには、多くの場合、１つのはんだ付け接続を介して、そのようなデバイスまたはサブアセンブリを前記ヒートシンクの冷却部の１つの外側冷却面と接続することが、少なくとも有効である。そのときに、このヒートシンクは、少なくともその外側冷却面の部分では、熱伝導率の高い金属材料、特に銅またはアルミニウムから作られている。前記デバイスもしくはサブアセンブリと冷却部との間のはんだ付け接続は、とりわけ、これらの２つのコンポーネントが独立して製造されることができ、製造後に初めてそれらが互いに結合されるという有利点をも有している。
だが問題は、それぞれの冷却部と、前記コンポーネントユニットまたはモジュールユニットの少なくとも１つの電気デバイスを有する部分との間のはんだ付け接続あるいははんだ層が、はんだ層を介して相互に接続されたコンポーネントの熱膨張係数が原則としてかなり異なっているために、熱の変化による非常に大きな機械的負荷にさらされていることである。このような機械的負荷は、たとえば電気的推進制御の場合にはよくあるように、たとえば電気デバイスまたは電気サブアセンブリにおける負荷が絶えず変動する場合に発生するような、頻繁な温度変化の場合には特に顕著である。熱の変化によるこうした機械的負荷の結果、はんだ付け接続が早期に劣化し、極端な場合には、このはんだ付け接続が部分的にまたは完全に外れてしまい、そのため、デバイスまたはサブアセンブリの所要の冷却が損なわれることになる。
たとえば、金属層または金属板（たとえば銅版または銅フォイル）どうしを、および／または、これらとセラミックまたはセラミック層とを、しかも、金属と反応性ガスとの、好ましくは酸素との化合物から成る１つの層または１つの被覆（溶融層）を表面側に有する、金属板もしくは銅板または金属フォイルもしくは銅フォイルを用いて接続するための、いわゆる「ＤＣＢ法」（Direct-Copper-Bond-Technology）が公知である。この、たとえばＵＳ‐ＰＳ３７４４１２０またはＤＥ‐ＰＳ２３１９８５４の中で説明された方法の場合には、この層またはこの被覆（溶融層）が、たとえば銅のような金属の溶融温度よりも低い溶融温度を備えた１つの共融混合物を形成しているため、セラミックの上へフォイルを張り付け、かつ全ての層を加熱することによって、しかも、本質的には溶融層もしくは酸化層の部分だけにおける金属もしくは銅の溶融によって、これらの層は相互に接続されることができる。
そのときに、このＤＣＢ法は、たとえば以下のような工程段階を有する。
・１つの銅フォイルを、均等な酸化銅層が生み出されるように酸化する。
・該銅フォイルを、前記セラミック層の上へ張り付ける。
・該複合材料を、おおよそ１０２５℃から１０８３℃までの、たとえば約１０７１℃の加工温度まで加熱する。
・室内温度まで冷却する。
・１つの銅フォイルを、均等な酸化銅層が生み出されるように酸化する。
・該銅フォイルを、前記セラミック層の上へ張り付ける。
・該複合材料を、おおよそ１０２５℃から１０８３℃までの、たとえば約１０７１℃の加工温度まで加熱する。
・室内温度まで冷却する。
さらに、たとえば、めっきを形成する金属層または金属フォイルを、また特に銅層または銅フォイルをセラミック材料と接続するための、いわゆる活性はんだ法（ＤＥ２２１３１１５；ＥＰ‐Ａ‐１５３６１８）が公知である。この、特に金属・セラミック基板を作り上げるためにも用いられる方法の場合には、約８００℃から１０００℃の間の温度で、たとえば銅フォイルのような金属フォイルと、たとえば窒化アルミニウム・セラミックのようなセラミック基板との接続が、硬ろうを用いて作り上げられ、この硬ろうの中には、たとえば銅、銀および／または金のような主要成分に加えて、活性金属もまた含有されている。この、たとえばＨｆ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｅというグループの中の少なくとも１つの元素である活性金属は、はんだと金属との間の接続が１つの金属的硬ろう接続であるのに対して、はんだとセラミックとの間の１つの接続を化学反応によって作り上げる。
本発明の課題は、前記の不利点を防止する１つのヒートシンクを提示することである。この課題を解決するために、請求項１または３に対応した１つのヒートシンクが形成された。１つのヒートシンクを備えたコンポーネントユニットまたはモジュールユニットは、請求項２２の対象である。
前記冷却部の少なくとも１つの冷却面において準備され、冷却部の金属に直接被着された調整層によって、冷却部と、はんだ付け接続を介してこの冷却部に接続された機能要素である１つのコンポーネントユニットまたはモジュールユニットとの間で、特にまた、金属的冷却部と、はんだ付け接続を介してこの冷却部に接続された１つの金属・セラミック基板、またはその他の１つの基板、または、冷却部とは異なった材料、たとえば冷却部に比べて熱膨張係数の小さな材料または金属から成るサブキャリアとの間で、相異なった熱膨張係数の効果的な調整が達成される。
本発明の発展形態、有利点および応用可能性は、実施形態についての以下の説明および図に示されている。この場合に、説明および／または図示されている全ての特徴は、請求項におけるそれらの要約またはそれらの依存関係とは無関係に、それぞれが独立にまたは任意の組み合わせにおいて、原則的に本発明の対象である。請求項の内容もまた、説明の構成部分とされている。
以下では、本発明が、図示された実施例によって詳細に説明される。
図１では、１が主としてセラミック金属基板２、すなわち、両面にめっき４もしくは５が備えられたセラミック層３から成る１つのＤＣＢ基板から作られる電気パワーモジュールもしくは電子パワーモジュールである。めっき４および５は、それぞれ、たとえば、ＤＣＢ技術を用いてセラミック層３の当該表面上へ２次元的に被着された、銅フォイルから形成されている。セラミック層３は、たとえば、酸化アルミニウム・セラミック（Ａｌ２Ｏ３セラミック）または窒化アルミニウム・セラミック（ＡｌＮセラミック）から成っている。セラミック層３の厚さは、たとえば、０．２ｍｍと２ｍｍとの間の領域に入っている。
セラミック層３の上側におけるめっき４は、回路や接触面等を形成するために構造化されている。めっき４の上には、とりわけ電子デバイスが、しかも、たとえば電子的なスイッチング素子（ＩＧＢＴ）の形態におけるパワーデバイス６が取り付けられており、さらにまた、制御のために役立つデバイス７が取り付けられている。デバイス６および７は、たとえばプラスチックから成る密閉された１つのハウジング８の中に格納されている。ハウジング８の内部空間９には、１つの適切な材料が注入されている。モジュール１の電力供給および制御のために、ハウジング８の上側では、対応するコネクタ１０が貫通している。
モジュール１を冷却するためには、このモジュールが、図１では一般的に１１と記された冷却部１１の上に配置されており、この冷却部は、該モジュール１から発生した損失熱を排出するためのヒートシンクとして役立ち、かつ、優れた熱伝達を保証するような仕方で、しかも１つのはんだ層１２を介して、前記めっき５と接続されている。冷却部１１は、板状または長方形に実施されており、しかも、上側１１．１、下側１１．２、２つの側面１１．３、および側面１１．３とともに冷却部１１の周囲面を形成するエンドフェース１１．４もしくは１１．５を備えている。
図２および図３は、原則的にはモジュール１の温度／時間変化を示し、それによって、モジュールをオンもしくは作動させた場合（図２）と、モジュール１をオフもしくは非作動にした場合（図３）とで、モジュール１の基礎を形成するセラミック金属基板２の温度／時間変化も示し、しかも、それぞれの場合に、空冷式冷却部１２（曲線ＬＫ）および液冷式または水冷式冷却部１１（曲線ＷＫ）に関しての温度／時間変化を示している。
図２が示すとおり、１つの空冷式冷却部１１では、温度Ｔは時間ｔの経過とともに作動温度まで緩やかに上昇し、これに対して１つの水冷式冷却部１１では、温度が比較的速やかに上昇し、温度勾配すなわち時間ｔの経過にともなう温度変化（温度／時間・示差）が比較的急である。モジュール１を非作動にした場合の温度プロファイルは、モジュールを作動させた場合に類似しており、すなわち、１つの空冷式冷却部１１では、温度Ｔが、非作動になった後に比較的緩やかかつ継続的に低下し、これに対して１つの液冷式冷却部１１では、かなり急激な温度変化が生じ、したがって、温度勾配（時間ｔの経過にともなう温度の変化）が、１つの空冷式冷却部１１の場合に比べて本質的により大きく、その場合には、当然ながら、１つの水冷式冷却部１１の場合の方が、絶対的な冷却能力では本質的により優れている。
図４の中では、熱膨張係数が、様々な材料についてｅ・１０−6／°Ｋで記載されており、しかも、アルミニウム、シリコン、銅、窒化アルミニウム・セラミック（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム・セラミック（Ａｌ２Ｏ３）、酸化アルミニウム・セラミックを備えたＤＣＢ基板（Ａｌ２Ｏ３‐ＤＣＢ基板）および窒化アルミニウム・セラミックを備えたＤＣＢ基板（ＡｌＮ‐ＤＣＢ基板）について記載されている。普通は、冷却部１１に対応した冷却部には、高い熱伝導率を備えた金属すなわち銅またはアルミニウムが用いられるので、モジュール１および冷却部１１から成る図１のモジュール構造またはモジュールユニットの場合には、基板２と、たとえば銅製の冷却部１１との熱膨張係数ｅが相異なっているという理由からだけでもすでに、モジュールユニット内部で非常に大きな応力が発生し、この応力が、本質的には、はんだ層１２の中で作用するということ、すなわち、この応力がはんだ層１２によって吸収されるか、もしくは部分的に調整されるということが、図４の表示から認識可能である。理想的な冷却効果を達成するために、はんだ層１２はできる限り薄くなっている。このはんだ層は、たとえば０〜３００ｍμの厚さしか持たない。
モジュール１が連続運転ではなく、たとえば、通常の場合のようにアクチュエータなどの制御または切換えモジュールでの切換え運転または断続的運転で作動する場合には、はんだ層１２の中に非常に大きな常に変動する機械的応力が発生し、この応力によって、特に１つの水冷式または液冷式冷却部１１でもまた、はんだ層１２は大きな衝撃負荷を受けざるをえないことになる。その結果、モジュール１と冷却部１１との間のはんだ付け接続が破壊され、これによって、十分な冷却が失われるため、結局はモジュール１の損傷につながることもあり得る。
隣接するセラミック金属基板２と冷却部１１との熱膨張係数が相異なっていることによるはんだ層１２への負荷は、このはんだ層の厚さが減少するに従って増加し、また、はんだ層１２のはんだ組成によってもまた変化する。はんだ層１２への負荷は、この層に無鉛はんだが用いられる場合には特に大きくなる。無鉛はんだの使用は、環境影響に関する理由からますますその要求が強まっている。こうした無鉛はんだは、たとえばＳｎＡｇ５やＳｎＣｕ３である。
この不利点を避けるためには、図５に対応して、冷却部１１が、その基板１に接続されるべき上側１１．１または冷却面において、高い熱伝導率を備えかつ銅およびアルミニウムに比べて熱膨張係数ｅの小さな、すなわち、１０×１０−６／°Ｋよりも小さな熱膨張係数を有する１つの材料から成る１つの調整層１３を備えることである。１００Ｗ／ｍＫよりも大きな熱伝導率を備え、かつ、その厚さがたとえば０．０５ｍｍから２ｍｍまでの範囲に入っている調整層１３は、中間層をまったく備えることなく、すなわち、冷却部１１もしくはこの冷却部１１の金属（たとえば銅）の上へ直接的に被着されており、たとえばＭｏ、Ｗ、Ｍｏ‐Ｃｕ、Ｗ‐Ｃｕ、Ｃｕダイヤモンドおよび／またはＣｕ‐ＣＮＦ（炭素ナノチューブまたは炭素ナノ繊維を備えた銅）から構成されている。
中間層または調整層１３によって、特に、セラミック金属基板と冷却部１１との熱膨張係数の補正が、これらのコンポーネントの接続部分において、すなわちはんだ層１２の両側で達成される。セラミック金属基板２の熱膨張係数ｅは、とりわけセラミック層３の厚さに従って変化するので、調整層１３の厚さもまた、セラミック層３の厚さに対して、好ましくは、「調整層１３の厚さ／セラミック層３の厚さ」の比が、１. ３から０. ２５までの範囲に入るように適合されている。本発明の１つの好適な実施形態では、調整層１３の厚さは、０. ０５ｍｍから３ｍｍまでの範囲に入っている。
調整層１３は、例を挙げるならば、たとえば爆発圧着のような圧着法、金属コールドスプレー法、たとえば溶融金属スプレー、爆発溶射、フレーム溶射、アーク溶射、プラズマ溶射のような金属熱溶射法等の、適切な表面処理法によって、冷却部１１の金属表面に被着される。
調整層１３によって、はんだ層１２の両側に準備されたコンポーネントの熱膨張係数が補正され、このため、特に、モジュール１が断続的に作動させられる結果としてモジュール１ならびにセラミック金属基板２の温度が常に変化している場合は、はんだ層１２の負荷が解除される。とりわけ、アクティブなヒートシンクの場合、温度勾配が大きいことから、この負荷解除がとくに大きい。すなわち、そのようなヒートシンクの場合は、その冷却部１１の内部に、気体状および／または蒸気状および／または液状の１つの媒体が中を通って流れる冷却ダクトを有し、できる限り理想的な冷却のために、たとえば、冷却媒体と接触している内側の熱交換面または冷却面が、モジュール１に接続された外側の冷却面に比べて本質的に大きく、たとえば少なくとも２倍または４倍大きくなるように形成されている。
冷却部１１は、均衡のとれた設計、とくに温度特性に関して均衡のとれた設計を達成するために、モジュール１の反対に向いたその下側において、調整層１３に対応した追加的な１つの層１３ａを備えており、その際、この層１３ａは、好ましくは、調整層１３の厚さに比べてより大きな厚さを有する。
図６は、１つの配置１４を示す概略図であり、この配置１４もまた、たとえば本図では詳しく示されていない１つのモジュールの構成部分であるセラミック金属基板２、並びに、１つのはんだ付け接続（はんだ層１２）を介してセラミック金属基板２に接続された冷却部１１から成っており、この冷却部１１は、少なくとも、セラミック金属基板に接続されたその表面が銅から作り上げられている。この場合にもまた、冷却部１１の上には、中間層または調整層１３が被着されている。図５とは違って、前記の層１３の上には、ニッケルから成る１つのさらなる中間層１５、または、たとえば１つのニッケル銀合金またはその他の合金から成る１つのニッケル合金が被着されている。このその他の合金は、少なくとも、はんだ層１２の構成部分でもある１つの金属を含んでおり、このはんだ層１２は、中間層１５に隣接しており、かつ、この中間層およびそれとともに冷却部１１をセラミック金属基板と接続している。
図７は、１つのレーザー棒１６を備えた冷却部１１を示す部分拡大図であり、このレーザー棒は、その縦方向の延長が図７の投影面に対して垂直に向けられており、かつ、レーザー光を放射するエミッタを複数有しており、これらのエミッタは、レーザー棒の中で縦方向に互いにずらされて準備されている。冷却部１１は、この場合もまた、板状または長方形に実施されており、しかも、上側１１．１、下側１１．２、側面１１．３およびエンドフェース１１．４もしくは１１．５を備えている。レーザー棒１６は、上側１１．１で、１つのエンドフェース１１．５の部分において、しかも、その縦方向の延長がこのエンドフェースおよび該上側１１．１に対して平行になるように、すなわち、図７の投影面に対して垂直になるように向けられており、かつ、そのレーザー光を放出する側がエンドフェース１１．５とほぼ同一平面を成すようにして準備されている。
この場合にもまた、少なくともエンドフェース１１．５の部分では、１つの調整層１３が上側１１．１ならびに下側１１．２に被着されている。上側１１．１における調整層１３の上には、１つの板状のサブキャリアを備えたレーザー棒１６が、しかも、調整層１３とサブキャリア１７（サブマウント）との間に準備されたはんだ層１８を介してはんだ付けされている。同様にして、レーザー棒１６とサブキャリア１７との間の接続もまた、１つのはんだ層１９によって、しかも、レーザー棒のレーザー光を放出する側が、レーザー棒１６の全長よりも長く伸びているサブキャリア１７の側面または側端とほぼ同一平面を成し、サブキャリアのもう一方の側面はレーザー棒１６の背面から離れた位置にあるような仕方で形成されている。
この実施形態の場合にもまた、調整層１３によって、銅またはアルミニウムから成る冷却部１１とＣｕ‐Ｍｏから成るサブキャリア１７との、相異なった熱膨張係数の間の補正が行われ、これによって、はんだ層１８の負荷解除が達成される。とくにまた熱的に均衡のとれた設計を達成するために、調整層１３の反対に位置した状態で、下側１１．２の上に対応する層１３ａが、しかも、層１３ａの厚さが調整層１３の厚さよりも大きく、調整層１３とサブキャリア１７との厚さの合計よりも小さくなるような形で被着されている。
本発明は、前述のように、実施例に即して記述された。数多くの変更ならびに改良が、それらによって本発明の根底にある発明のアイディアが失われることなく可能であることは自明である。
たとえば、調整層１３および／または反対側の層１３ａがスパッタされたセラミックまたは高強度金属から作られているような層もまた可能である。
なおその上には、調整層１３および／または反対側の層１３ａを複合層として、しかも、単層もしくは多層または重層膜状に作り上げることもまた可能であり、この場合には、たとえば、各膜がそれぞれ複数の相異なった材料、たとえば、相異なった金属または相異なった金属の合金から成るか、または、たとえば、相異なった膜が相異なった素材または素材混合物（たとえば金属合金）から成り、そのときには、たとえば、これらの素材または素材混合物が被着させられる方法もまた、相異なったものである。例を挙げるならば、たとえば１つの金属膜（たとえば銅膜）をコールドスプレーによって被着し、さらなる１つの膜（たとえばセラミック膜）をプラズマ溶射によって被着することが可能である。
特に、ダイヤモンド、炭素および／または炭素ナノ繊維からの層または膜は、たとえばＣＶＤ（化学蒸着）によって被着させられることが可能であり、この場合に、これらの層または膜は、その後に銅粉末コールドガスを用いてコーティングされることが可能である。
冷却部１１は、１つのいわゆるヒートパイプの構成部分であることも可能であり、この場合には、層１３および／または１３ａは、漏れの危険がある領域を密閉するために役立ち、このことだけからもすでに、１つのコンポーネントユニットまたはモジュールユニットの耐用年数の改善に貢献する。
１ モジュール
２ セラミック金属基板、特にセラミック銅基板
３ セラミック層
４、５ 金属合金、特に銅層
６、７ 電子デバイス
８ モジュールハウジング
９ ハウジングの内部空間
１０ コネクタ
１１ 冷却部またはヒートシンク
１１．１ 上側
１１．２ 下側
１１．３ 側面
１１．４、１１．５ エンドフェース
１２ はんだ層
１３ 調整層
１３ａ 追加的な層
１４ 配置
１５ 中間層
１６ レーザー棒
１７ サブキャリアまたはサブマウント
１８、１９ はんだ層
２ セラミック金属基板、特にセラミック銅基板
３ セラミック層
４、５ 金属合金、特に銅層
６、７ 電子デバイス
８ モジュールハウジング
９ ハウジングの内部空間
１０ コネクタ
１１ 冷却部またはヒートシンク
１１．１ 上側
１１．２ 下側
１１．３ 側面
１１．４、１１．５ エンドフェース
１２ はんだ層
１３ 調整層
１３ａ 追加的な層
１４ 配置
１５ 中間層
１６ レーザー棒
１７ サブキャリアまたはサブマウント
１８、１９ はんだ層
Claims (24)
- 金属冷却部（１１）と、セラミック金属基板（２）を含むモジュールユニットであって、前記セラミック金属基板（２）はセラミック層（３）と前記セラミック層（３）の表面における金属合金（４、５）から成り、前記金属合金（４、５）はセラミック層（３）にＤＣＢ法や活性はんだ法によって被着され、前記セラミック金属基板（２）は前記金属冷却部（１１）の冷却面（１１．１）とはんだ層（１２）を介して接続されている、モジュールユニットにおいて、
少なくとも１つの調整層（１３）が前記金属冷却部（１１）に直接的に被着され、
前記調整層は少なくとも１つの膜から成り、１００Ｗ／ｍ°Ｋよりも大きな熱伝導率ならびに１０・１０−６／°Ｋよりも小さな熱膨張係数を有し、
前記セラミック金属基板（２）が金属合金（５）と共に、はんだ付けによって前記調整層に接続され、
前記調整層は、前記金属冷却部（１１）と前記セラミック金属基板（２）の熱膨張係数の違いを補正し、熱膨張係数の違いに起因する前記はんだ層（１２）における機械的負荷を解除することで、はんだ付け接続の早期劣化を防止することを特徴とするモジュールユニット。 - 前記調整層（１３）、または前記調整層の少なくとも１つの膜が、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｏ‐Ｃｕ、Ｗ‐Ｃｕ，Ｃｕ‐ＣＮＦおよび／またはＣｕダイヤモンド、炭素および／または炭素ナノ繊維から成っていることを特徴とする、請求項１に記載のモジュールユニット。
- 少なくとも１つの前記調整層（１３）が二重膜状であり、前記冷却面（１１．１）を成す中間層（１５）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のモジュールユニット。
- 前記中間層（１５）が少なくとも１つの金属を含む１つの金属層であり、前記金属がはんだ層（１２、１８）の構成部分でもあることを特徴とする、請求項３に記載のモジュールユニット。
- 少なくとも１つの前記調整層の厚さが、０．０５ｍｍから２ｍｍまでの範囲にあることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記はんだ層の厚さが最大限３００μｍになることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記はんだ層（１２）の厚さが、少なくとも単膜の前記調整層（１３）の厚さよりも小さくなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記セラミック層が酸化アルミニウム・セラミックまたは窒化アルミニウム・セラミックから成ることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記金属冷却部（１１）が、前記セラミック金属基板（２）と反対側の表面上に、前記調整層（１３）の物質から成る、少なくとも単膜の反対側の層（１３ａ）を備えられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記反対側の層（１３ａ）が前記調整層（１３）の厚さよりも大きな厚さを有することを特徴とする、請求項９に記載のモジュールユニット。
- 少なくとも１つの電子デバイス（６、７）が前記セラミック金属基板上に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記調整層（１３）が、少なくとも部分的にはコールドガススプレーによって被着された複数の層から成る複合層として製造されていることを特徴とする、請求項１〜８，１１のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記調整層（１３）および／または前記反対側の層（１３ａ）が、少なくとも部分的にはコールドガススプレーによって被着された複数の層から成る複合層として製造されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載のモジュールユニット。
- 前記調整層（１３）、または前記反対側の層（１３ａ）、または前記調整層（１３）または前記反対側の層の少なくとも１つの膜が、前記金属冷却部（１１）または前記調整層（１３）に、圧着法、コールドスプレー、金属粉末・コールドガスコーティング、熱溶射、スパッタ、または、ＣＶＤによって、被着されていることを特徴とする、請求項９、１０または１３のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記金属冷却部（１１）が、少なくとも１つの冷却面（１１．１）に対して平行に通る１つの面に関し、前記金属冷却部の層、および前記金属冷却部の層の材料について、対称であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記金属冷却部（１１）が銅またはアルミニウムから成ることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記金属冷却部（１１）がＤＣＢ法を用いて互いに接続された、複数の層から成ることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 冷却媒体を流すために、前記金属冷却部（１１）に少なくとも１つの冷却ダクトが形成されることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 少なくとも１つの冷却ダクトにより形成された内側の冷却面が、少なくとも１つの外側の前記冷却面（１１．１）に比べて少なくとも２倍大きいことを特徴とする、請求項１８に記載のモジュールユニット。
- 少なくとも１つの冷却ダクトにより形成された内側の冷却面が、少なくとも１つの外側の前記冷却面（１１．１）に比べて少なくとも４倍大きいことを特徴とする、請求項１８に記載のモジュールユニット。
- 前記金属冷却部（１１）がヒートパイプであることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 少なくとも二重膜状の前記調整層（１３）および／または、少なくとも二重膜状の前記反対側の層（１３ａ）において、１つの金属単独層が、金属コールドスプレー法によって被着されていることを特徴とする、請求項９、１０、１３、または１４のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
- 前記調整層（１３）または、前記反対側の層（１３ａ）が、少なくとも１つの、プラズマ溶射された、またはスパッタされたセラミック層、および１つのコールドガスによって溶射された金属層から成ることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュールユニット。
- 少なくとも１つの前記調整層（１３）および／または前記反対側の層（１３ａ）が、ＣＶＤから分離されたダイヤモンド、炭素および／または炭素ナノ繊維から成る１つの単独層と、少なくとも１つの、コールドスプレー法および／または化学蒸着によって形成された金属単独層を含むことを特徴とする、請求項９、１０、１３、１４、２２、または２３のいずれか１項に記載のモジュールユニット。
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