[发明专利]功率半导体器件的集成冷却模块

权利要求书

1.一种半导体模块，包括：

至少一个热产生器件，其中，所述至少一个热产生器件具有第一和第二平面侧；

第一导热结构，与所述热产生器件的第二平面侧进行热接触；

第一冷却模块，限定第一腔，所述第一腔与所述第一导热结构进行热接触，并且所述第一冷却模块与所述第一导热结构进行机械连接；

第一进口，被提供在所述第一腔中用于接收冷却剂；

第一出口，被提供在所述第一腔中用于排放所述冷却剂；

其中，所述热产生器件与所述腔是防冷却剂隔离的。

2.权利要求1的半导体模块，其中，所述热产生器件是功率半导体器件。

3.权利要求2的半导体模块，其中，所述功率半导体器件包括与二极管并联的绝缘栅双极晶体管（IGBT）。

4.权利要求1的半导体模块，其中，所述第一导热结构是来自直接铜结合（DCB）基板和直接铝结合（DAB）基板的基板中的一个。

5.权利要求1的半导体模块，其中，所述第一冷却模块由防冷却剂材料构成。

6.权利要求1的半导体模块，其中，所述第一冷却模块由塑料构成。

7.权利要求1的半导体模块，其中，所述冷却剂由气体、液体和气体、液体与固体的混合物中的一种构成。

8.权利要求1的半导体模块，其中，所述冷却剂由水构成。

9.权利要求1的半导体模块，还包括中间层，其中，所述热产生器件被嵌入其中。

10.权利要求9的半导体模块，其中，所述机械连接至少包含被模塑到所述中间层中的锚定件。

11.权利要求9的半导体模块，其中，所述中间层由注模填料构成。

12.权利要求9的半导体模块，还包括：

至少一个导热隔离物，其被嵌入所述中间层中，所述导热隔离物具有第一和第二平面侧，其中，所述导热隔离物的第一平面侧被结合到所述热产生器件的第二平面侧；

第二导热结构，与所述导热隔离物的第二平面侧进行热接触；

第二冷却模块，限定第二腔，所述第二腔与所述第二导热结构进行热接触，并且所述第二冷却模块与所述第二导热结构进行机械连接；以及

第二进口，被提供在所述第二腔中用于接收所述冷却剂；

第二出口，被提供在所述第二腔中用于排放所述冷却剂。

13.权利要求12的半导体模块，其中，所述中间层与所述导热隔离物的第二平面侧形成共面表面。

14.权利要求13的半导体器件，其中，所述第二导热结构是来自直接铜结合（DCB）基板和直接铝结合（DAB）基板的基板中的一个。

15.权利要求12的半导体模块，其中，所述第二冷却模块由防冷却剂材料构成。

16.权利要求12的半导体模块，其中，所述第二冷却模块由塑料构成。

17.权利要求12的半导体模块，其中，来自由第一进口、第一出口、第二进口和第二出口构成的组的至少一个连接到泵。

18.权利要求12的半导体模块，其中，第一冷却模块和第二冷却模块中的至少一个包含冷却鳍。

19.权利要求12的半导体模块，其中，第一冷却模块和第二冷却模块中的至少一个包含多个通道壁。

20.一种用于产生具有冷却模块的功率半导体器件的方法，包括：

在导热基板的第一侧提供所述功率半导体器件，其中，所述导热基板具有第一周界；

在所述导热基板的第二侧机械地连接所述冷却模块，其中，所述冷却模块具有在从所述导热基板的第二侧到第一侧的方向上延伸的至少一个突出结构；以及

将所述功率半导体器件嵌入注模填料中，其中，所述注模填料啮合所述至少一个突出结构的至少一部分，在物理上将所述冷却模块接合到所述导热基板成为单个封装，并在所述冷却模块与所述导热基板之间提供防冷却剂密封。