Vorgeschlagen wird ein Leistungshalbleitermodul, aufweisend auf einer Oberseite davon angeordnete DC-Minus- und DC-Plus-Stromanschlüsse und mindestens einen AC-Stromanschluss zur Kontaktierung zugehöriger Stromschienen, ein unterhalb der Stromanschlüsse angeordnetes Halbleiterpackage, aufweisend wenigstens eine Leiterplatte mit wenigstens zwei in die Leiterplatte eingebetteten, lateralen Leistungshalbleiterelementen, von denen jeweils eines als Highside-Schalter und eines als Lowside-Schalter dient, und wobei die Leistungshalbleiterelemente mit den Stromanschlüssen über erste elektrisch leitfähige und wärmeableitende Schichten oder Inlays elektrisch kontaktiert sind, und auf der gegenüberliegenden Seite zu den jeweiligen Leistungshalbleiterelementen und damit verbundene zweite wärmeableitende Schichten oder Inlays vorgesehen sind, eine unterhalb des Halbleiterpackages und mit den zweiten wärmeableitenden Schichten oder Inlays verbundene und thermisch gekoppelte Kühlanordnung, aufweisend mindestens einen zwischen den zweiten wärmeableitenden Schichten oder Inlays angeordneten Isolator und einen auf dessen Unterseite angeordneten Kühlkörper, wobei zwischen Isolator und Kühlkörper und mit jeweils einem der Leistungshalbleiterelemente thermisch gekoppelte Metallelemente angeordnet sind, die derart strukturiert sind, dass sie als zusätzliche Wärmeableitung und Wärmespreizung der Leistungshalbleiterelemente und als zusätzliche Stromführung dienen.
Proposed is a power semiconductor module comprising, on a top side thereof, DC negative and DC positive current terminals and at least one AC current terminal for contacting associated busbars; a semiconductor package which is arranged underneath the current terminals and which comprises at least one circuit board having at least two lateral power semiconductor elements embedded into the circuit board, of which one serves as a high-side switch and one serves as a low-side switch, and wherein the power semiconductor elements are electrically contacted with the current terminals via first electrically conductive and heat-dissipating layers or inlays, and second heat-dissipating layers or inlays are provided on the opposite side of, and are connected to, the respective power semiconductor elements; a cooling arrangement which is connected and thermally coupled, underneath the semiconductor package, to the second heat-dissipating layers or inlays and which has at least one insulator arranged between the second heat-dissipating layers or inlays, and one heat sink arranged on the underside of said insulator; wherein, between the insulator and heat sink, metal elements are arranged which are thermally coupled to in each case one of the power semiconductor elements and which are structured so as to serve as additional heat-dissipating and heat-spreading means for the power semiconductor elements and as additional current guides.
Leistungshalbleitermodul
25.01.2024
Patent
Elektronische Ressource
Deutsch
IPC: | H01L Halbleiterbauelemente , SEMICONDUCTOR DEVICES / B60L PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES , Antrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen / 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 , Anlagen zur Umformung von Wechselstrom in Wechselstrom, von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt, oder von Gleichstrom in Gleichstrom und zur Verwendung in Netzen oder ähnlichen Stromversorgungssystemen |
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