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- [发明专利]功率模块、电气设备和用于制造功率模块的方法-CN202180094091.8在审
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托马斯·比格尔;斯特凡·普费弗莱因;克劳斯·弗洛里安·瓦格纳
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西门子股份公司
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2021-12-10
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2023-10-13
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H01L23/488
- 一种功率模块(1)，包括：基板(2)；导电的中间层(3)，该中间层设置在基板(2)上且具有借助烧结制成的接合区域(4)；和至少一个功率构件(5)，该功率构件分别设置在中间层(3)和烧结的接合区域(4)上进而与其连接(特别是在功率构件(5)的负载连接处)，并且该功率构件分别具有至少一个与中间层(3)连接的连接部位(6)(例如控制端子)，其中，中间层(3)在相应的连接部位(6)的区域中具有借助焊料预制件制成的焊料区域(7)，该焊料区域与相应的连接部位(6)连接并且与烧结的接合区域(4)间隔开或电绝缘。因此，在使用寿命测试中承受高热机械应力的大活性面能够经由烧结的结合区域(4)连接，该接合区域确保相应的功率构件(5)与基板(2)的尤其耐用的、可靠的和可负载的机械连接。在相应的连接部位(6)、例如晶体管的栅极处，热机械应力通常低得多，因此在那里在中间层(3)中能够使用焊料预制件来建立相应的功率构件(5)与基板(2)的连接，其中，这种焊料预制件能够以相对较低的成本获得。此外，一种电气设备(10)具有至少一个这种功率模块(1)。借助烧结制成的接合区域(4)能够借助于烧结预制件制造或借助于3D打印、借助于覆层方法或借助于丝网/模板印刷构成。在用于制造功率模块(1)的方法中，当焊料的熔化温度高于烧结温度时，能够将中间层(3)加热到焊料的熔化温度，或者当烧结温度高于焊料的熔化温度时，能够将中间层加热到烧结温度，其中，如果烧结温度对应地小于或大于焊料的熔化温度，用于借助烧结制成的接合区域(4)的烧结材料的层厚度(9)能够大于或小于用于相应的焊料区域(7)的焊料的层厚度(9)。替代地，焊料的熔化温度能够基本上与烧结温度相同，其中，用于借助烧结制成的接合区域(4)的烧结材料的层厚度(9)基本上能够等于用于相应的焊料区域(7)的焊料的层厚度(9)。烧结的接合区域(4)能够具有设计为实心材料的烧结芯(4”)，该烧结芯在两侧上、即朝向功率构件(5)和朝向基板(2)分别具有烧结材料(4')；也能够考虑分层的、烧结的接合区域(4)，其中，烧结材料和实心材料以层的方式交替，例如烧结材料‑实心材料‑烧结材料‑实心材料‑烧结材料。
- 功率模块电气设备用于制造方法
- [发明专利]壳体和电气设备-CN202180053758.X在审
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贝恩德·屈滕;斯特凡·普费弗莱因
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西门子股份公司
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2021-07-28
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2023-04-25
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H05K5/02
- 本发明涉及一种用于电气设备(20)的壳体(1)，壳体包括壳体本体(2)，壳体本体(2)至少部分地容纳电气设备(20)的相应的电气构件(3)，壳体本体(2)具有至少一个用于支承在相应的板(5)上的支承点(4)，电气构件(3)与所述板连接，壳体(1)还具有至少一个用于检测相应的板(5)的温度的温度传感器(6)，相应的温度传感器(6)在壳体本体(2)中布置在相应的支承点(4)的区域中。本发明还涉及一种电气设备(20)，其包括至少一个电气构件(3)、至少一个分别与相应的电气构件(3)连接的板(5)和至少一个这种壳体(1)，壳体本体(2)安置在相应的板(5)上的相应的支承点(4)处。为了提供改进的电气设备(20)尤其提出，壳体本体(2)分别具有到相应的温度传感器(6)的单极的电线路(9)。
- 壳体电气设备
- [发明专利]半导体组件-CN201880083875.9有效
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斯特凡·普费弗莱因;托马斯·比格尔;埃乌根尼·奥克斯
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西门子股份公司
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2018-11-19
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2022-05-31
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H01L23/367
- 本发明涉及一种半导体组件(1)，包括具有第一触点(3)的半导体元件(2)、具有第二触点(5)的载体元件(4)以及冷却体(6)，其中，布置在半导体元件(2)的朝向载体元件(4)的第一表面(7)上的第一触点(3)通过导电材料(8)与载体元件(4)的第二触点(5)电连接，其中，半导体元件(2)在背向第一表面(7)的第二表面(9)上具有带有第一半径(11)的凸形拱(10)或带有第二半径(13)的凹形拱(12)，其中，半导体元件(2)在凸形拱(10)的第二表面(9)上与冷却体(6)的凹形冷却体拱(15)的冷却体表面(14)形状配合地连接，并且在选定的阻挡层温度(TJ)下运行时凸形拱(10)的第一半径(11)与凹向冷却体(15)的第三半径(16)偏差最多10％，或者其中，半导体元件(2)在凹形拱(12)的第二表面(9)上与冷却体(6)的凸形冷却体拱(17)的冷却体表面(14)形状配合地连接，并且在选定的阻挡层温度(TJ)下运行时，凹形拱(12)的第二半径(13)与凸形冷却体拱(17)的第四半径(18)偏离最多10％。本发明还涉及一种具有半导体组件(1)的变流器(19)和一种用于半导体组件(1)的冷却体(6)的制造方法(HV)。
- 半导体组件
- [发明专利]电子电路和用于制造电子电路的方法-CN202080042998.5在审
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托马斯·比格尔;亚历山大·亨斯勒;史蒂芬·诺伊格鲍尔;斯特凡·普费弗莱因
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西门子股份公司
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2020-06-05
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2022-02-01
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H01L23/498
- 为了改进功率，提出了一种具有第一电路载体和第二电路载体(6，8)以及第一半导体组件和第二半导体组件(9，10)的电子电路(7)。第一半导体组件(9)利用上侧抵靠在第一电路载体(6)的下侧处并且利用下侧抵靠在第二电路载体(8)的上侧处。第一电路载体(6)具有第一通孔(11)，该第一通孔将第一半导体组件(9)与第一印制导线连接。第一电路载体(6)具有第二通孔(13)，该第二通孔将布置在电路载体之间的连接元件(14)与另外的印制导线电连接。经由第一连接元件(14)在电路载体之间建立材料配合的连接。第二半导体组件(10)抵靠在第一电路载体(6)的下侧处并且与第一印制导线或第二印制导线电连接。电路(7)具有第三电路载体(17)，其中，第二半导体组件(10)的下侧抵靠在第三电路载体(17)的上侧处。第一电路载体(6)的横向热膨胀系数大于或等于第二电路载体(8)的横向热膨胀系数且大于或等于第三电路载体(17)的横向热膨胀系数。
- 电子电路用于制造方法
- [发明专利]冷却设备-CN201880027657.3有效
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斯特凡·普费弗莱因
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西门子股份公司
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2018-04-11
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2021-05-25
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F28F13/12
- 本发明涉及一种用于冷却至少一个电子器件(2)的冷却设备(1)，该冷却设备包括：冷却体(3)，其具有外部的罩面(4)、基面开口(5)、相对置的盖面开口(6)和带有冷却肋片(9)的内面(8)；冷却体盖(10)；管形的冷却元件(17)；和用于产生冷却介质(12)的冷却流(14)的叶轮(11)，其中盖面开口(6)由冷却体盖(10)封闭，其中管形的冷却元件(17)设置在冷却体(3)的冷却体内部空间(7)中，使得冷却肋片(9)中的至少一些与管形的冷却元件(17)的外侧面机械接触，其中管形的冷却元件(17)在其内部空间中形成第一冷却通道(13)，冷却流(14)在冷却设备(1)运行时沿第一冷却流方向(18)引导经过第一冷却通道，其中在冷却体(3)的内面(8)与管形的冷却元件(17)的外侧面之间形成第二冷却通道(16)，冷却流(14)沿第二冷却流方向(19)引导经过第二冷却通道，其中转向机构将冷却流(14)从第一冷却通道转向至第二冷却通道(13、16)或者从第二冷却通道转向至第一冷却通道(16、13)，并且其中第一冷却通道与第二冷却通道(13、16)相对设置，使得第一冷却流方向(18)与第二冷却流方向(19)相反。本发明还涉及一种具有根据本发明的冷却设备(1)的电转换器(40)。
- 冷却设备
- [发明专利]电变流器-CN201880063461.X有效
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斯特凡·普费弗莱因
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西门子股份公司
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2018-09-28
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2021-04-30
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H05K7/14
- 本发明涉及一种用于运行可插装在一起的变流器部件的电变流器(1)，具有带有电子部件(3)的第一电子组件(2)，组件载体(4)，壳体底架(5)和壳体盖(6)，其中至少一个电子部件(3)是具有由GaN或InGaN制成的宽带隙的功率半导体开关(19)并且该至少一个功率半导体开关(19)在电变流器(1)的运行过程中以至少400V的截止电压和至少40kHz的时钟频率运行，其中，第一电子组件(2)通过连接元件(7)与组件载体(4)插装式地机械连接，并且其中，与组件载体(4)插装在一起的第一电子组件(2)借助于另外的连接元件(8)通过壳体底架(5)的锁定元件(9)与壳体底架(5)或通过壳体盖的锁定元件与壳体盖插装式地和锁定式地机械连接。
- 变流器
- [发明专利]具有至少一个功率半导体的功率模块-CN201880050127.0有效
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斯特凡·普费弗莱因
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西门子股份公司
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2018-07-27
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2021-04-20
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H01L23/00
- 本发明涉及一种功率模块(2)，其具有：至少一个功率半导体(4)、特别是功率晶体管，功率半导体具有第一接触面(4a)和与第一接触面(4a)相对置的第二接触面(4b)；和基底(6)，其包括至少两个叠置的互相连接的层(8、10)。为了达到与现有技术相比更高的抗湿气性能和实现至少一个功率半导体(4)的低电感的平坦连接而提出：第一层(8)包括具有至少一个第一金属化部(14)的第一电介质材料(12)，其中，第一金属化部(14)布置在朝向第二层(10)的侧面上，其中，所述第二层(10)包括具有至少一个第二金属化部(16)的第二电介质材料(14)，其中，第二金属化部(16)布置在背离第一金属化部(14)的侧面上，其中，功率半导体(4)通过第一接触面(4a)与第一金属化部(14)连接，其中，功率半导体(4)布置在第二层(10)的第一留空部(20)中，其中，布置有金属的第一封装(28)，从而流体密封地封装功率半导体(4)，并且功率半导体(4)的第二接触面(4b)通过第一封装(28)与第二金属化部(16)导电地连接。
- 具有至少一个功率半导体模块
- [发明专利]半导体组件和用于制造半导体组件的方法-CN201980023304.0在审
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艾根尼娅·奥克斯;斯特凡·普费弗莱因
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西门子股份公司
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2019-03-26
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2020-11-13
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H01L23/498
- 本发明涉及一种半导体组件(1)，包括具有第一载体元件导体电路(3)的载体元件(2)、半导体(4)、具有第一绝缘元件导体电路(6)的电绝缘元件(5)、以及第一间隔元件(7)，其中，半导体(4)在第一半导体侧(8)处借助于第一连接材料(9)与第一载体元件导体电路(3)以电和机械的方式连接，其中，半导体(4)在与半导体(4)的半导体侧(8)背离的第二半导体侧(10)处借助于第二连接材料(11)与布置在电绝缘元件(5)的第一绝缘元件侧(13)处的第一绝缘元件导体电路(6)以电和机械的方式连接，并且其中，第一间隔元件(7)被布置用于保持载体元件(2)和与半导体(4)的第二半导体侧(10)面对的组件元件(12)之间的间距，并分别与载体元件(2)和组件元件(12)以机械的方式连接。本发明还涉及一种用于制造半导体组件(1)的方法和一种具有至少两个半导体组件(1)的半导体组件系统(26)。
- 半导体组件用于制造方法
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