[发明专利]功率半导体装置和用于制造功率半导体装置的方法

说明书

本发明涉及一种功率半导体装置和用于制造功率半导体装置的方法。该功率半导体装置具有功率半导体模块和冷却体，冷却体具有第一和第二冷却壳体构件，第一冷却壳体构件具有穿透过该第一冷却壳体构件的缺口，冷却板布置在缺口中，第一和第二冷却壳体构件具有的形状和相互之间的布置使得在冷却板的背离功率半导体器件的侧上构造出空腔，冷却板借助围绕该冷却板的第一焊缝与第一冷却壳体构件连接，第一焊缝使冷却板相对于第一冷却壳体构件密封，第二冷却壳体构件与第一冷却壳体构件连接。本发明提供的功率半导体装置具有从功率半导体器件到功率半导体装置的能被液体流过的冷却体的良好的热传导，并且在功率半导体装置中冷却体是长期且稳定地密封的。

技术领域

本发明涉及一种功率半导体装置。此外，本发明还涉及一种用于制造功率半导体装置的方法。

背景技术

在现有技术已知的功率半导体装置中，一般情况下在基底上都布置有功率半导体器件，如例如功率半导体开关和二极管，并且这些功率半导体器件借助基底的导体层以及键合线和/或复合薄膜彼此导电连接。功率半导体开关在此通常以晶体管，如例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，或MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效晶体管)的形式存在。

布置在基底上的功率半导体元件在此经常在电学上与单个或多个所谓的半桥电路互连，这些半桥电路例如用于对电压和电流的整流和逆变。

在功率半导体装置运行时，在功率半导体器件上出现电损耗，其导致功率半导体器件的加温。为了冷却功率半导体器件，技术上常见的功率半导体装置常常具有被冷却液体流过的冷却体，该冷却体导热地耦联到功率半导体器件上。

由DE 10 2010 043 446 B3公知，设置了一种被冷却液体流过的且具有缺口的冷却体，并且具有功率半导体器件的功率半导体模块的冷却板布置到这些缺口中。由此实现了从功率半导体器件到冷却液体的良好的热输出。在这里不利的是，冷却板必须长期且可靠地相对于冷却体密封，以便经过功率半导体装置的通常设置得很长的使用期仍可靠地防止冷却液体溢出。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种功率半导体装置，其具有从功率半导体器件到功率半导体装置的能被液体流过的冷却体的良好的热传导，并且在功率半导体装置中冷却体是长期且可靠地密封的。

该任务通过一种具有功率半导体模块和能被液体流过的冷却体的功率半导体装置来解决，其中，功率半导体模块具有功率半导体器件，这些功率半导体器件均布置在导电的迹线(Leiterbahn)上，其中，功率半导体模块具有不导电的绝缘层和冷却板，其中，绝缘层布置在迹线与冷却板之间，其中，冷却体具有第一冷却壳体构件和第二冷却壳体构件，第一冷却壳体构件具有穿透过该第一冷却壳体构件的缺口，其中，冷却板布置在缺口中，其中，第一和第二冷却壳体构件具有的形状和相互之间的布置使得在冷却板的背离功率半导体器件的侧上构造出空腔，其中，冷却板借助围绕冷却板的第一焊缝与第一冷却壳体构件连接，其中，第一焊缝使冷却板相对于第一冷却壳体构件密封，其中，第二冷却壳体构件与第一冷却壳体构件连接。

此外，该任务还通过一种用于制造功率半导体装置的方法来解决，其具有如下步骤：

a)提供功率半导体模块、功率半导体器件，这些功率半导体器件均布置在导电的迹线上，其中，功率半导体模块具有不导电的绝缘层和冷却板，其中，绝缘层布置在迹线与冷却板之间；并且提供第一冷却壳体构件，其具有穿透过该第一冷却壳体构件的缺口；并且提供第二冷却壳体构件，

b)将冷却板布置在第一冷却壳体构件的缺口中，

c)将冷却板与第一冷却壳体构件焊接，使得生成围绕冷却板的第一焊缝，第一焊缝使冷却板相对于第一冷却壳体构件密封，其中，在冷却板的背离功率半导体器件的侧上进行对冷却板与第一冷却壳体构件的焊接，