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1. (WO2018141621) LEISTUNGSMODUL
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Veröff.-Nr.: WO/2018/141621 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/051816
Veröffentlichungsdatum: 09.08.2018 Internationales Anmeldedatum: 25.01.2018
IPC:
H01L 21/60 (2006.01) ,H01L 23/488 (2006.01) ,H01L 23/467 (2006.01) ,H01L 23/473 (2006.01) ,H01L 23/498 (2006.01) ,H01L 23/31 (2006.01) ,H01L 23/051 (2006.01) ,H01L 23/538 (2006.01) ,H01L 25/07 (2006.01) ,H01L 25/11 (2006.01)
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
21
Verfahren oder Geräte, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung von Halbleiter- oder Festkörperbauelementen oder Teilen davon
02
Herstellung oder Behandlung von Halbleiterbauelementen oder Teilen davon
04
Bauelemente mit mindestens einer Potenzialsprung-Sperrschicht oder Oberflächensperrschicht, z.B. PN-Übergang, Verarmungsschicht, Anreicherungsschicht
50
Zusammenbau von Halbleiterbauelementen unter Verwendung von Verfahren oder Vorrichtungen, soweit nicht in einer der Untergruppen H01L21/06-H01L21/326180
60
Anbringen von Anschlussleitungen oder anderen leitenden Teilen, die zur Stromleitung zu oder von einem in Betrieb befindlichen Bauelement dienen
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
48
Anordnungen zur Stromleitung zu oder von dem im Betrieb befindlichen Festkörper, z.B. Zuleitungen oder Anschlüsse
488
bestehend aus gelöteten oder gebondeten Anordnungen
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
34
Anordnungen zum Kühlen, Heizen, Belüften oder zur Temperaturkompensation
46
unter Ausnützung der Wärmeübertragung durch strömende Gase oder Flüssigkeiten
467
durch strömende Gase, z.B. Luft
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
34
Anordnungen zum Kühlen, Heizen, Belüften oder zur Temperaturkompensation
46
unter Ausnützung der Wärmeübertragung durch strömende Gase oder Flüssigkeiten
473
durch strömende Flüssigkeiten
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
48
Anordnungen zur Stromleitung zu oder von dem im Betrieb befindlichen Festkörper, z.B. Zuleitungen oder Anschlüsse
488
bestehend aus gelöteten oder gebondeten Anordnungen
498
Leiter auf isolierenden Substraten
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
28
Einkapselungen, z.B. Schutzschichten, Überzüge
31
gekennzeichnet durch die Anordnung
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
02
Gehäuse; Abdichtungen
04
gekennzeichnet durch die Form
043
Gehäuse mit einem Hohlraum und einer leitenden Grundplatte, die als Montagesockel und als Zuleitung für den Halbleiterkörper dient
051
wobei eine andere Zuleitung aus einer parallel zur Grundplatte angeordneter Deckplatte besteht, z.B. Sandwich-Typ
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
52
Anordnungen zur Stromleitung innerhalb des im Betrieb befindlichen Bauelements von einem Schaltungselement zum anderen
538
wobei die Verbindungsleitungen zwischen mehreren Halbleiterbauelementen auf oder in isolierenden Substraten angeordnet sind
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
25
Baugruppen, die aus einer Mehrzahl von einzelnen Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen bestehen
03
wobei alle Bauelemente von einer Art sind, wie sie in der gleichen Untergruppe einer der Gruppen H01L27/-H01L51/148
04
wobei die Bauelemente keine gesonderten Gehäuse besitzen
07
wobei die Bauelemente von einer Art sind, wie sie in Gruppe H01L29/87
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
25
Baugruppen, die aus einer Mehrzahl von einzelnen Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen bestehen
03
wobei alle Bauelemente von einer Art sind, wie sie in der gleichen Untergruppe einer der Gruppen H01L27/-H01L51/148
10
wobei die Bauelemente gesonderte Gehäuse besitzen
11
wobei die Bauelemente von einer Art sind, wie sie in Gruppe H01L29/87
Anmelder:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Werner-von-Siemens-Straße 1 80333 München, DE
Erfinder:
KASPAR, Michael; DE
KRIEGEL, Kai; DE
STEGMEIER, Stefan; DE
Prioritätsdaten:
10 2017 001 249.009.02.2017DE
10 2017 201 821.606.02.2017DE
10 2017 203 132.827.02.2017DE
Titel (EN) POWER MODULE
(FR) MODULE DE PUISSANCE
(DE) LEISTUNGSMODUL
Zusammenfassung:
(EN) The invention relates to a power module comprising at least one electric component (10, 90) having a contact surface (50, 95), wherein the electric component (10, 90) is electrically contacted by means of the contact surface (50, 95) on at least one contact piece (100), formed from an open-pore material, of the power module and the at least one electric component (10, 90) and the at least one contact piece (100) are fixed relative to each other at least in a positive fit, at least in directions of the flat extensions of the at least one contact surface (50, 95), in particular using a frame of the power module (70, 300) which comprises, preferably in the direction of the flat extensions, openings extending through the contact surfaces (50, 95). The frame (70) can comprise projections (80) which extend transversely, preferably perpendicularly, to the contact surfaces (50, 95) of the at least one electrical component (10, 90) and form in particular guiding means by means of which the electric component (10, 90) and/or the contact piece (100) can be guided or are guided relative to each other in any position in which the contact piece (100) and the electric component (10, 90) are fixed relative to each other. Alternatively, the frame (300) can be formed by means of frame plates which are cut out from a wafer, together with the power components (90) in the form of projecting frames which form the frame plates (300) after embedding individual power components (90) in a mould wafer (302). Said frame plates (300) are set in, for example cast, with the edge areas in lateral walls (305) of a housing of the claimed power module. Advantageously, in the claimed power module, the claimed open-pored material of the at least one contact piece (100) for guiding the coolant, in particular the cooling liquid, is particularly suitable due to its pores. In particular, the material of the at least one contact piece (100) has an open cell structure. In this way, in particular, a coolant or a cooling liquid can be guided through the contact piece (100) and thus at least one power component is efficiently heated.
(FR) Le module de puissance comporte au moins un composant électrique pourvu d'une surface de contact. Le composant électrique est mis en contact électrique au moyen de la surface de contact avec au moins une pièce de contact, formée d'une matière à pores ouverts, du module de puissance et l'au moins un composant électrique et l'au moins une pièce de contact sont immobilisés au moins par complémentarité de formes l'un par rapport à l'autre au moins dans les directions d'extensions planes de l'au moins une surface de contact.
(DE) Das Leistungsmodul weist mindestens ein elektrisches Bauteil (10, 90) mit einer Kontaktfläche (50, 95) auf, wobei das elektrische Bauteil (10, 90) mittels der Kontaktfläche (50, 95) an mindestens ein mit offenporigem Material gebildetes Kontaktstück (100) des Leistungsmoduls elektrisch kontaktiert ist und das zumindest eine elektrische Bauteil (10, 90) und das zumindest eine Kontaktstück (100), zumindest in Richtungen der flächigen Erstreckungen der mindestens einen Kontaktfläche (50, 95), relativ zueinander zumindest formschlüssig festgelegt sind, insbesondere mittels eines Rahmens des Leistungsmoduls (70, 300), der vorzugsweise in Richtung der flächigen Erstreckungen der Kontaktfläche (50, 95) durchführende Durchbrechungen aufweist. Der Rahmen (70) kann Vorsprünge (80) aufweisen, die sich zumindest quer, vorzugsweise senkrecht, zur Kontaktfläche (50, 95) des zumindest einen elektrischen Bauteils (10, 90) erstrecken und insbesondere ein Führungsmittel bilden, mittels welchem das elektrische Bauteil (10, 90) und/oder das Kontaktstück (100) in diejenige relative Stellung zueinander führbar ist oder sind, in welcher das Kontaktstück (100) und das elektrische Bauteil (10, 90) relativ zueinander festgelegt sind. Alternativ kann der Rahmen (300) mittels Rahmenplättchen gebildet sein, die nach Eingießen aus einem Wafer vereinzelten Leistungsbauteile (90) in einen Moldwafer (302) daraus gemeinsam mit den Leistungsbauteilen (90) als überstehender Rahmen, welcher das Rahmenplättchen (300) bildet, ausgeschnitten werden. Diese Rahmenplättchen (300) sind mit ihren Randbereichen in Seitenwände (305) eines Gehäuses des erfindungsgemäßen Leistungsmoduls eingelassen, beispielsweise eingegossen. Zweckmäßigerweise ist bei dem erfindungsgemäßen Leistungsmodul das erfindungsgemäß vorgesehene offenporige Material des zumindest einen Kontaktstücks (100) zur Leitung von Kühlfluid, insbesondere Kühlflüssigkeit, durch seine Poren besonders geeignet. Insbesondere weist das Material des zumindest einen Kontaktstücks (100) eine offenzellige Struktur auf. Auf diese Weise kann durch das Kontaktstück (100) insbesondere ein Kühlfluid oder eine Kühlflüssigkeit hindurch geleitet werden und somit das zumindest eine Leistungsbauteil effizient entwärmt werden.
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Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasische Patentorganisation (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)