DE102019104730B4 - Leistungshalbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung - Google Patents

Leistungshalbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung Download PDF

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Abstract

Leistungshalbleiteranordnung (100, 400), umfassend:
ein erstes und ein zweites Leistungshalbleitermodul (101, 102), wobei jedes Leistungshalbleitermodul (101, 102) eine erste Hauptseite (101_1, 102_1) und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite (101_2, 102_2) umfasst und wobei die Leistungshalbleitermodule (101, 102) so angeordnet sind, dass eine Hauptseite (101_2) des ersten Leistungshalbleitermoduls (101) und eine Hauptseite (102_1) des zweiten Leistungshalbleitermoduls (102) einander zugewandt sind, und
ein Kühlergehäuse (103) zur direkten Flüssigkeitskühlung der Leistungshalbleitermodule (101, 102), wobei das Kühlergehäuse (103) einen Fluidkanal (104) umfasst,
wobei mindestens eine Hauptseite (101_1) des ersten Leistungshalbleitermoduls (101) eine Seitenwand des Fluidkanals (104) bildet,
wobei ein erster Einlass oder Auslass (105) des Fluidkanals (104) an der ersten Hauptseite (101_1) des ersten Leistungshalbleitermoduls (101) angeordnet ist,
wobei ein zweiter Einlass oder Auslass (106) des Fluidkanals (104) an der zweiten Hauptseite (102_2) des zweiten Leistungshalbleitermoduls (102) angeordnet ist, und
wobei ein dritter Einlass oder Auslass (401) des Fluidkanals (104) zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungshalbleitermodul (101, 102) angeordnet ist, so dass der Fluidkanal (104) in der Leistungshalbleiteranordnung (100, 400) mäandert,
wobei eine Strömungsrichtung in dem Fluidkanal (104) entlang der ersten Hauptseite (101_1, 102_1) und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite (101_2, 102_2) jedes Leistungshalbleitermoduls (101, 102) in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Leistungshalbleiteranordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Leiteranordnung.
  • HINTERGRUND
  • Leistungshalbleiteranordnungen können eine Vielzahl von Leistungshalbleitermodulen umfassen, die elektrisch miteinander gekoppelt sein können, um eine gewünschte Schaltung, z.B. eine Halbbrücke oder ein Wechselrichter, mit dem gewünschten Spannungs- und Strombereich bereitzustellen. Die Leistungshalbleitermodule können während des Betriebs eine beträchtliche Menge an Wärme erzeugen und Leistungshalbleiteranordnungen können daher dezidierte Kühlmaßnahmen aufweisen. Maßnahmen zur Flüssigkeitskühlung, z.B. direkte Flüssigkeitskühlmaßnahmen, können besonders effizient sein für das Kühlen einer Leistungshalbleiteranordnung. Allerdings können solche Kühlmaßnahmen unter der Komplexität des Designs und/oder sperrigen Abmessungen und/oder engen Fertigungstoleranzen leiden. Verbesserte Leistungshalbleiteranordnungen und verbesserte Verfahren zur Herstellung von Leistungshalbleiteranordnungen können helfen, diese und andere Probleme zu überwinden. Die DE 10 2017 104 970 A1 zeigt eine Leistungshalbleiteranordnung mit zwei Leistungshalbleitermodulen und einem Kühlergehäuse zur direkten Flüssigkeitskühlung, wobei ein Strömungsrichtung entlang zweier gegenüberliegenden Hauptseiten eines Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen verläuft. Weitere derartige Leistungshalbleiteranordnungen sind in der DE 103 22 745 A1 und der JP 2006 - 202 899 A offenbart.
  • Das Problem, auf dem die Erfindung beruht, wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Beispiele sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • KURZFASSUNG
  • Verschiedene Aspekte beziehen sich auf eine Leistungshalbleiteranordnung umfassend ein erstes und ein zweites Leistungshalbleitermodul, wobei jedes Leistungshalbleitermodul eine erste Hauptseite und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite umfasst und wobei die Leistungshalbleitermodule so angeordnet sind, dass eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls und eine Hauptseite des zweiten Leistungshalbleitermoduls einander zugewandt sind, und ein Kühlergehäuse zur direkten Flüssigkeitskühlung der Leistungshalbleitermodule, wobei das Kühlergehäuse einen Fluidkanal umfasst, wobei mindestens eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls eine Seitenwand des Fluidkanals bildet, und wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der erste Hauptseite und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  • Verschiedene Aspekte beziehen sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen von mindestens zwei Leistungshalbleitermodulen, wobei jedes Leistungshalbleitermodul eine erste Hauptseite und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite umfasst, Anordnen der Leistungshalbleitermodule so, dass eine Hauptseite eines Leistungshalbleitermoduls und eine Hauptseite eines anderen Leistungshalbleitermoduls einander zugewandt sind, und Anordnen eines Kühlergehäuses zur direkten Flüssigkeitskühlung um die mindestens zwei Leistungshalbleitermodule herum, wobei das Kühlergehäuse einen Fluidkanal umfasst, wobei mindestens eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls eine Seitenwand des Fluidkanals bildet, und wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der erste Hauptseite und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen Beispiele und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der Offenbarung zu erklären. Weitere Beispiele und viele der beabsichtigten Vorteile der Offenbarung werden leicht zu erkennen sein, da sie durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht unbedingt relativ zueinander maßstabsgetreu. Gleiche Referenzziffern bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
    • 1 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Leistungshalbleiteranordnung, die zwei Leistungshalbleitermodule und ein Kühlergehäuse mit einem Fluidkanal umfasst.
    • Die 2A und 2B zeigen eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Leistungshalbleiteranordnung, wobei der Fluidkanal durch einen Verkapselungskörper der Leistungshalbleiteranordnung reicht (2A) und einen Abschnitt der Leistungshalbleiteranordnung im Detail (2B).
    • 3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Leistungshalbleiteranordnung, wobei der Fluidkanal um die Seitenwände der Leistungshalbleitermodule herum geführt wird.
    • 4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Leistungshalbleiteranordnung, die drei Ein-/Auslässe umfasst, die für einen symmetrischen Kühlmittelstrom durch die Leistungshalbleiteranordnung konfiguriert sein können.
    • 5 zeigt die Leistungshalbleiteranordnung von 4 aus einem anderen Winkel, wobei in 5 elektrische Kontakte der Leistungshalbleitermodule zu sehen sind.
    • Die 6A und 6B zeigen eine perspektivische Ansicht (6A) und eine Schnittansicht (6B) eines Leistungshalbleitermoduls.
    • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung.
    • Auf eine Leistungshalbleiteranordnung mit sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 1 beziehen sich hierbei nur die 4 und 5.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden Beschreibung wird richtungsweisende Terminologie wie „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „obere“, „untere“ usw. in Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da die Komponenten der Offenbarung in verschiedenen Ausrichtungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist in keiner Weise einschränkend.
  • Soweit die Begriffe „beinhalten“, „haben“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen diese Begriffe miteinbeziehend in ähnlicher Weise wie der Begriff „umfassen“ umfassend sein. Die Begriffe „gekoppelt“ und „verbunden“ sowie deren Derivate können verwendet werden. Es ist zu verstehen, dass diese Begriffe verwendet werden können, um darauf hinzuweisen, dass zwei Elemente zusammenwirken oder miteinander interagieren, unabhängig davon, ob sie in direktem physischen oder elektrischen Kontakt stehen oder nicht in direktem Kontakt miteinander stehen; zwischen den „verbundenen“, „verbundenen“ oder „verbundenen“ Elementen können zwischenliegende Elemente oder Schichten vorgesehen werden.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht einer Leistungshalbleiteranordnung 100 mit einem ersten Leistungshalbleitermodul 101 und einem zweiten Leistungshalbleitermodul 102. Das erste Leistungshalbleitermodul 101 umfasst eine erste Hauptseite 101_1 und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite 101_2 und das zweite Leistungshalbleitermodul 102 umfasst ebenfalls eine erste Hauptseite 102_1 und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite 102_2. Die Leistungshalbleitermodule 101, 102 sind so angeordnet, dass die zweite Hauptseite 101_2 des ersten Leistungshalbleitermoduls 101 und die erste Hauptseite 102_1 des zweiten Leistungshalbleitermoduls 102 einander zugewandt sind. Die Leistungshalbleiteranordnung 100 umfasst ferner ein Kühlergehäuse 103 zur direkten Flüssigkeitskühlung der Leistungshalbleitermodule, wobei das Kühlergehäuse 103 einen Fluidkanal 104 umfasst. Mindestens eine Hauptseite (d.h. die erste Hauptseite 101_1 oder die zweite Hauptseite 101_2) des ersten Leistungshalbleitermoduls 101 bildet eine Seitenwand des Fluidkanals 104. Eine Strömungsrichtung (gekennzeichnet durch die Pfeile in 1) im Fluidkanal 104 entlang der ersten Hauptseite 101_1 und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite 101_2 des ersten Leistungshalbleitermoduls 101 sind gegenläufig ausgerichtet.
  • Gemäß einem Beispiel bildet zusätzlich mindestens eine Hauptseite (d.h. die erste Hauptseite 102_1 oder die zweite Hauptseite 102_2) des zweiten Leistungshalbleitermoduls 102 eine Seitenwand des Fluidkanals 104.
  • Die Leistungshalbleitermodule 101, 102 können eine doppelseitige Kühlstruktur aufweisen, wobei auf der ersten Hauptseite 101_1 eine erste Kühlstruktur, z.B. eine DCB (direct copper bond), und auf der zweiten Hauptseite 101_2 eine weitere Kühlstruktur, z.B. eine weitere DCB, angeordnet ist. Die Leistungshalbleitermodule 101, 102 können jeweils eine Halbbrückenschaltung oder eine Wechselrichterschaltung umfassen und können so konfiguriert sein, dass sie elektrisch gekoppelt sind. Die Leistungshalbleitermodule 101, 102 können Leistungshalbleiterchips mit einer vertikalen Transistorstruktur umfassen, wobei eine erste Leistungselektrode eines Leistungshalbleiterchips der ersten Hauptseite 101_1 bzw. 102_1 zugewandt ist, und wobei eine zweite Leistungselektrode der zweiten Hauptseite 101_2 bzw. 102_2 zugewandt ist. Die von den Leistungshalbleiterchips erzeugte Wärme wird auf die Kühlstrukturen übertragen, die wiederum von einem Kühlmittel gekühlt werden können, das durch den Fluidkanal 104 strömt.
  • Ein System zur direkten Kühlung kann bei der Kühlung der Leistungshalbleitermodule 101, 102 besonders effizient sein. Der Begriff „direkte Kühlung“ kann ein Kühlsystem bezeichnen, bei welchem das Kühlmittel im Fluidkanal 104 in direktem Kontakt mit einer Außenfläche der Leistungshalbleitermodule 101, 102 steht, z.B. mit den ersten Hauptseiten 101_1, 102_1 und/oder den zweiten Hauptseiten 101_2, 102_2. Die Alternative zur direkten Kühlung ist die indirekte Kühlung, wobei der Fluidkanal 104 indirekt mit den Leistungshalbleitermodulen 101, 102 gekoppelt ist, indem eine Schicht aus Wärmeleitpaste (thermal interface material, TIM) zwischen dem Fluidkanal 104 und den Leistungshalbleitermodulen 101, 102 angeordnet ist.
  • Das Kühlergehäuse 103 kann die Leistungshalbleitermodule 101, 102 vollständig umgeben, mit Ausnahme von elektrischen Außenkontakten, die sich durch eine äußere Seitenwand des Kühlergehäuses 103 erstrecken können. Die Außenkontakte können z.B. Leistungskontakte wie Source-Kontakte, Drain-Kontakte, Emitter-Kontakte oder Kollektor-Kontakte, Gate-Kontakte oder Abtastkontakte sein.
  • Das Kühlergehäuse 103 kann jedes geeignete Material umfassen oder aus diesem bestehen, zum Beispiel ein Metall wie Al oder Fe, eine Metalllegierung, eine Keramik oder ein Polymer. Das Kühlergehäuse 103 kann aus mehreren Einzelteilen bestehen, die zu dem Kühlergehäuse zusammengefügt sind, z.B. ein Unterteil, ein oder mehrere Mittelteile und ein Oberteil. Eine Größe der Leistungshalbleiteranordnung 100 kann im Wesentlichen durch die Abmessungen des Kühlergehäuses 103 definiert sein. Die Leistungshalbleiteranordnung kann z.B. Abmessungen von ca. 18cm×18cm×30cm oder ca. 10cm×10cm×10cm haben.
  • In 1 ist dargestellt, dass die Strömungsrichtung im Fluidkanal 104 im Wesentlichen vom ersten Leistungshalbleitermodul 101 zum zweiten Leistungshalbleitermodul 102 verläuft. Es ist aber auch möglich, dass die entgegengesetzte Strömungsrichtung verwendet wird.
  • Teile des Fluidkanals 104, die direkt über oder unter den ersten Hauptseiten 101_1, 102_1 und/oder den zweiten Hauptseiten 101_2, 102_2 angeordnet sind, können eine erweiterte Breite (senkrecht zur Zeichnungsebene von 1) aufweisen, so dass die gesamten Hauptseiten oder fast die gesamten Hauptseiten durch den Fluidkanal 104 abgedeckt sind. Andere Teile des Fluidkanals 104, die nicht direkt über den Hauptseiten angeordnet sind, können z.B. einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Darüber hinaus können sich die zweite Hauptseite 101_2 des ersten Leistungshalbleitermoduls 101 und die erste Hauptseite 102_1 des zweiten Leistungshalbleitermoduls den gleichen Hohlraum des Fluidkanals 104 teilen, wie in 1 dargestellt. Nach einem weiteren Beispiel ist zwischen den beiden Hauptseiten 101_2, 102_1 eine Trennwand so angeordnet, dass sie in separaten Hohlräumen des Fluidkanals 104 angeordnet sind.
  • Die Leistungshalbleiteranordnung 100 kann mehr als zwei Leistungshalbleitermodule umfassen, zum Beispiel drei oder vier Leistungshalbleitermodule. Die zusätzlichen Leistungshalbleitermodule können so gestapelt sein, dass die jeweiligen Hauptseiten einander zugewandt sind und der Fluidkanal 104 zwischen den Leistungshalbleitermodulen mäandern kann, wie in 1 in Bezug auf die Leistungshalbleitermodule 101 und 102 dargestellt.
  • Die Leistungshalbleiteranordnung 100 kann einen ersten Einlass/Auslass 105 des Fluidkanals 104 umfassen, der z.B. über dem obersten Leistungshalbleitermodul (z.B. dem ersten Halbleitermodul 101) angeordnet sein kann. Die Leistungshalbleiteranordnung 100 kann ferner einen zweiten Einlass/Auslass 106 umfassen, der z.B. unter dem untersten Leistungshalbleitermodul (z.B. dem zweiten Leistungshalbleitermodul 102) angeordnet sein kann.
  • 2A zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Leistungshalbleiteranordnung 200, die identisch mit der Leistungshalbleiteranordnung 100 sein kann. Gleiche Bezugszeichen können identische oder ähnliche Teile bezeichnen.
  • Die Halbleiteranordnung 200 umfasst die ersten und zweiten Leistungshalbleitermodule 101, 102 und sie kann auch ein drittes Leistungshalbleitermodul 201 umfassen. Das dritte Leistungshalbleitermodul 201 kann zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungshalbleitermodul 101, 102 angeordnet sein. Die Leistungshalbleitermodule 101, 102, 201 können im Wesentlichen identisch sein (z.B. identische Schaltungen umfassen) oder sie können sich voneinander unterscheiden (z.B. verschiedene Schaltungen umfassen).
  • Gemäß einem Beispiel können die Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 so gestapelt sein, dass ihre Umrisse kongruent angeordnet sind, betrachtet z.B. von oberhalb der ersten Hauptseite 101_1.
  • Das Kühlergehäuse 103 der Leistungshalbleiteranordnung 200 kann ein Oberteil 202, ein Unterteil 203 und Mittelteile 204 umfassen, die zwischen dem Oberteil 202 und dem Unterteil 203 gestapelt sind. Die Teile 202, 203 und 204 des Kühlergehäuses 103 können mit geeigneten Befestigungsmitteln, z.B. Schrauben 205, zusammengehalten werden. Die Schrauben 205 können z.B. an den vier Ecken des Kühlergehäuses 103 angeordnet sein.
  • 2B zeigt den Abschnitt A von 2A detaillierter. Um eine klarere Sicht auf das Leistungshalbleitermodul 101 zu ermöglichen, ist das Oberteil 202 des Kühlergehäuses 103 in 2B nicht dargestellt.
  • Das Halbleiterleistungsmodul 101 kann eine Kühlstruktur 206 umfassen, die auf der ersten Hauptseite 101_1 angeordnet ist. Die Kühlstruktur 206 kann z.B. eine Grundplatte 206_1 (z.B. eine Metallgrundplatte) und/oder eine Vielzahl von Kühlrippen 206_2 umfassen. Die Kühlrippen 206_2 können sich in den Fluidkanal 104 erstrecken und konfiguriert sein, um eine Fluidgeschwindigkeit entlang des Fluidkanals 104 zu verlangsamen. Die Kühlrippen 206_2 können dadurch Turbulenzen im Kühlmittel erzeugen, die dazu beitragen können, Wärme aus dem Leistungshalbleitermodul 101 in das Kühlmittel abzuführen. Gemäß einem Beispiel umfassen oder bestehen die Kühlrippen 206_2 aus metallischen Bändern. Die Bänder können Bögen über die erste Hauptseite 101_1 spannen, wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal 104 senkrecht zu den Bögen sein kann.
  • Die Leistungshalbleiteranordnung 200 kann ferner Dichtungsringe 207 umfassen, die auf der ersten Hauptseite 101_1 angeordnet sind. So kann beispielsweise ein erster Dichtring 207 um die Kühlrippen 206_2 und ein zweiter Dichtring 207 um ein Durchgangsloch 208 angeordnet sein, das die erste Hauptseite 101_1 mit der zweiten Hauptseite 101_2 verbindet. Die Dichtungsringe 207 können z.B. ein Polymer umfassen oder aus einem Polymer bestehen. Die Dichtungsringe 207 können abgeschiedene Dichtungsringe sein, die mit einem Abscheidewerkzeug auf der ersten Hauptseite 101_1 deponiert sind. Die Dichtungsringe 207 können aber auch Festkörper sein, die auf der ersten Hauptseite 101_1 im Pick-and-Place-Verfahren angeordnet sind.
  • Die Dichtungsringe 207 können zum Abdichten des Fluidkanals ausgebildet sein und die Dichtungsringe 207 können ferner zum Ausgleich von Unebenheiten oder Verformungen aufgrund von Fertigungstoleranzen der Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 oder der Kühlergehäuseteile 202, 203 und 204 ausgebildet sein.
  • Gemäß dem in den 2A und 2B dargestellten Beispiel können sich die Durchgangslöcher 208 durch einen Verkapselungskörper 209 des ersten Halbleitermoduls 101 erstrecken. Die Durchgangslöcher 208 können ein Ringstück 210 umfassen, das in den Verkapselungskörper 209 eingebettet ist. Das Ringstück 210 kann das gleiche Material wie das Kühlergehäuse 103 umfassen oder aus diesem bestehen. Auf dem Ringstück 210 kann ein Dichtring 207 angeordnet sein. Das Ringstück 210 kann einen Teil des Fluidkanals 104, der entlang der ersten Hauptseite 101_1 des Leistungshalbleitermoduls 101 angeordnet ist, mit einem weiteren Teil des Fluidkanals 104 verbinden, der entlang der zweiten Hauptseite 101_2 angeordnet ist.
  • Gemäß einem Beispiel ist die zweite Hauptseite 101_2 des Leistungshalbleitermoduls 101 ähnlich oder identisch mit der ersten Hauptseite 101_1 aufgebaut, d.h. die zweite Hauptseite 101_2 kann auch die oben genannte Kühlstruktur 206_1, 206_2 und Dichtungsringe 207 umfassen. Gemäß einem Beispiel können das zweite Leistungshalbleitermodul 102 und das dritte Leistungshalbleitermodul 201 ähnlich oder identisch wie das erste Leistungshalbleitermodul 101 aufgebaut sein, wie vorstehend beschrieben.
  • 3 zeigt einen perspektivischen Schnitt durch eine weitere Leistungshalbleiteranordnung 300, die mit den Leistungshalbleiteranordnungen 100 und 200 identisch sein kann, mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Unterschiede. Gleiche Bezugszeichen können identische oder ähnliche Teile bezeichnen.
  • In der in den 2A und 2B dargestellten Leistungshalbleiteranordnung 200 erstrecken sich die Durchgangslöcher 208 durch den Verkapselungskörper 209 der Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201. In der Leistungshalbleiteranordnung 300 erstreckt sich der Fluidkanal 104 nicht durch die Verkapselungskörper 209, sondern wird seitlich um die Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 geführt. Mit anderen Worten, ein Verbindungsteil 301, das z.B. einen Teil des Fluidkanals 104, der sich entlang der ersten Hauptseite 101_1 erstreckt, mit einem weiteren Teil des Fluidkanals 104 verbindet, der sich entlang der zweiten Hauptseite 101_2 erstreckt, ist nicht in das erste Leistungshalbleitermodul 101 integriert. Das Verbindungsteil 301 ist hingegen nur ein Teil des Kühlergehäuses 103.
  • Darüber hinaus wird in der Leistungshalbleiteranordnung 300 jeweils nur eine Hauptseite der Leistungshalbleitermodule 101, 102, 201 direkt gekühlt (d.h. steht in direktem Kontakt mit einem Kühlmittel im Fluidkanal 104). Die andere Hauptseite jedes der Leistungshalbleitermodule 101, 102, 201 wird indirekt gekühlt (d.h. steht nicht in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel). Die Mittelteile 204 und das Unterteil 203 des Kühlergehäuses umfassen Seitenwände 302, die den Fluidkanal 104 zu den jeweiligen Hauptseiten der Leistungshalbleitermodule 101, 102, 201 hin abdichten. Zwischen den Seitenwänden 302 und den jeweiligen Hauptseiten kann eine Schicht aus Wärmeleitpaste angeordnet sein, um eine gute thermische Kopplung zwischen den jeweiligen Hauptseiten und dem Fluidkanal 104 zu gewährleisten.
  • In der Leistungshalbleiteranordnung 300 weisen die den Seitenwänden 302 des Fluidkanals 104 zugewandten Hauptseiten der Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 möglicherweise keine Kühlrippen 206_2 auf.
  • Gemäß einem Beispiel umfasst das Leistungshalbleitermodul 300 nicht die Seitenwände 302, was bedeutet, dass beide Hauptseiten der Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 für direkte Kühlung konfiguriert sind. Es ist auch möglich, dass mindestens ein Leistungshalbleitermodul für direkte Kühlung auf beiden Hauptseiten und mindestens ein weiteres Leistungshalbleitermodul für indirekte Kühlung auf mindestens einer Hauptseite konfiguriert ist.
  • 4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Leistungshalbleiteranordnung 400, die mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Unterschiede mit der Leistungshalbleiteranordnung 300 identisch sein kann. Gleiche Bezugszeichen können identische oder ähnliche Teile bezeichnen.
  • Die Leistungshalbleiteranordnung 400 umfasst den ersten Einlass/Auslass 105 und den zweiten Einlass/Auslass 106. Die Leistungshalbleiteranordnung 400 umfasst ferner einen dritten Einlass/Auslass 401. Der dritte Einlass/Auslass 401 kann zwischen dem ersten und dem zweiten Einlass/Auslass 105, 106 angeordnet sein, insbesondere symmetrisch zwischen dem ersten und zweiten Einlass/Auslass 105, 106. Der dritte Einlass/Auslass 401 kann auf der gleichen Seite wie der erste und zweite Einlass/Auslass 105, 106 (wie in 4 dargestellt) oder auf einer gegenüberliegenden Seite der Leistungshalbleiteranordnung 400 angeordnet sein.
  • In dem in 4 dargestellten Beispiel umfasst die Leistungshalbleiteranordnung 400 das erste, zweite und dritte Leistungshalbleitermodul 101, 102 und 201. Gemäß einem Beispiel kann die Leistungshalbleiteranordnung 400 auch ein viertes Leistungshalbleitermodul umfassen. Das vierte Leistungshalbleitermodul kann identisch mit mindestens einem der Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 sein. Der dritte Einlass/Auslass 401 kann zwischen gegenüberliegenden Hauptseiten der dritten und vierten Leistungshalbleitermodule angeordnet sein.
  • Gemäß einem anderen Beispiel umfasst die Leistungshalbleiteranordnung 400 nur das erste, zweite und dritte Leistungshalbleitermodul 101, 102 und 201. In diesem Fall kann der dritte Einlass/Auslass 401 so angeordnet sein, dass er einer lateralen Seite des dritten (mittleren) Leistungshalbleitermoduls 201 zugewandt ist (wobei die laterale Seite die erste und zweite Hauptseite verbindet). Nach noch einem weiteren Beispiel umfasst die Leistungshalbleiteranordnung 400 nur das erste und zweite Leistungshalbleitermodul 101, 102 und der dritte Einlass/Auslass 401 ist zwischen den beiden angeordnet.
  • Gemäß einem Beispiel können der erste und zweite Einlass/Auslass 105, 106 ausschließlich als Auslass und der dritte Einlass/Auslass 401 nur als Einlass verwendet werden. Gemäß einem anderen Beispiel können der erste und zweite Einlass/Auslass 105, 106 nur als Einlässe und der dritte Einlass/Auslass 401 nur als Auslass verwendet werden.
  • Die symmetrische Anordnung von Einlass(Einlässen) und Auslass(Auslässen) der Leistungshalbleiteranordnung 400 kann dazu beitragen, einen Druckabfall des Kühlmittels im Fluidkanal 104 gleichmäßiger auf die Leistungshalbleitermodule 101, 102, 201 und 402 zu verteilen als beispielsweise bei den Leistungshalbleiteranordnungen 100 bis 300. Die symmetrische Anordnung kann auch dazu beitragen, einen Temperaturanstieg des Kühlmittels gleichmäßiger auf die Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 zu verteilen. Die symmetrische Anordnung kann dazu beitragen, dass die Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 mit der gleichen oder etwa gleichen Effizienz gekühlt werden.
  • In der Leistungshalbleiteranordnung 400 können alle Hauptseiten der Leistungshalbleitermodule 101, 102 und 201 für direkte Kühlung konfiguriert sein, wie in dargestellt, oder einige Hauptseiten können für indirekte Kühlung konfiguriert sein, wie weiter oben beschrieben.
  • 5 zeigt die Schnittansicht der Leistungshalbleiteranordnung 400 entlang des Pfeils A in 4 (d.h. von der Rückseite in 4). Die Leistungshalbleiteranordnung 400 umfasst eine erste laterale Seite 501 und eine gegenüberliegende zweite laterale Seite 502. Die ersten, zweiten und dritten Einlässe/Auslässe 105, 106 und 401 können an der ersten und zweiten lateralen Seite 501, 502 angeordnet sein. Die Leistungshalbleiteranordnung 400 umfasst ferner eine dritte laterale Seite 503 (und eine vierte laterale Seite, nicht in 5 dargestellt). Die Leistungshalbleiteranordnung 400 kann eine Vielzahl von elektrischen Kontakten 504 umfassen, die an der dritten lateralen Seite 503 angeordnet sind. Gemäß einem Beispiel können die Kontakte 504 auch auf der vierten lateralen Seite angeordnet sein.
  • Die Kontakte 504 können konfiguriert sein, um die Leistungshalbleitermodule 101, 102, 201 und 402 von außen elektrisch zu kontaktieren. Die Kontakte 504 können Leistungs- und Steuerkontakte umfassen. Die Steuerkontakte können so konfiguriert sein, dass sie mit einer Fahrerplatine gekoppelt werden können.
  • Gemäß einem Beispiel umfassen die Leistungshalbleiteranordnungen 100, 200 und 300 eine ähnliche Anordnung von Kontakten 504, wie sie in Bezug auf die Leistungshalbleiteranordnung 400 dargestellt ist.
  • 6A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Leistungshalbleitermoduls 600. Das Leistungshalbleitermodul 600 kann identisch mit mindestens einem der Leistungshalbleitermodule 101, 102, 201 und 402 sein.
  • Das Leistungshalbleitermodul 600 kann z.B. eine Halbbrückenschaltung oder eine Wechselrichterschaltung umfassen. Das Leistungshalbleitermodul 600 umfasst die Leistungskontakte 601 und Steuer- oder Messkontakte 602. Die Leistungskontakte 601 können z.B. einen Source-Kontakt, einen Drain-Kontakt und einen Phasenkontakt umfassen. Die Steuer- oder Messkontakte 602 können einen Gate-Kontakt und/oder einen Temperatursensorkontakt umfassen. Die Kontakte 601, 602 können an gegenüberliegenden Seiten des Leistungshalbleitermoduls 600 angeordnet sein.
  • Das Leistungshalbleitermodul 600 umfasst einen Verkapselungskörper 603, z.B. ein Formmaterial (molded material). Eine Kühlstruktur kann am Verkapselungskörper 603 auf einer Hauptseite 604 des Leistungshalbleitermoduls 600 freigelegt sein. Die Kühlstruktur kann eine (metallische) Grundplatte 605 und/oder Kühlrippen 606 umfassen. Die Kühlrippen 606 können (Metall-)Bänder umfassen oder aus diesen bestehen, die Bögen über die Hauptseite 604 spannen.
  • Gemäß einem Beispiel umfassen beide Hauptseiten 604 des Leistungshalbleitermoduls 600 die Grundplatte 605 und/oder die Kühlrippen 606. Gemäß einem weiteren Beispiel umfasst eine Hauptseite 604 die Grundplatte 605 und/oder die Kühlrippen 606 und die gegenüberliegende Hauptseite 604 umfasst nicht die Kühlrippen 606 (das heißt, eine Hauptseite 604 ist für direkte Flüssigkeitskühlung konfiguriert und die andere Hauptseite 604 ist für indirekte Kühlung konfiguriert).
  • 6B zeigt einen Schnitt durch das Leistungshalbleitermodul 600 entlang der Linie A-A in 6A. Das Leistungshalbleitermodul 600 kann einen oder mehrere Halbleiterchips 607, einen ersten Träger 608 und einen zweiten Träger 609 umfassen. Der Halbleiterchip 607 kann ein Leistungshalbleiterchip sein und z.B. ein MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder ein IGBT (insulated gate bipolar transistor) sein. Der (die) Halbleiterchip(s) 607 kann (können) eine vertikale Transistorstruktur aufweisen, wobei eine Elektrode dem ersten Träger 608 zugewandt ist und eine andere Elektrode dem zweiten Träger 609 zugewandt ist. Der oder die Halbleiterchips 607 können aus einem bestimmten Halbleitermaterial, z.B. Si, SiC, SiGe, GaAs und GaN, oder aus einem anderen geeigneten Halbleitermaterial hergestellt sein.
  • Der erste Träger 608 und/oder der zweite Träger 609 kann beispielsweise ein DCB, ein DAB (direct aluminium bond), ein AMB (active metal braze) oder ein Leiterrahmen (leadframe) sein.
  • Der Halbleiterchip 607 kann auf dem ersten Träger 608 angeordnet und über einen Abstandshalter 610 thermisch und/oder mechanisch und/oder elektrisch mit dem zweiten Träger 609 gekoppelt sein.
  • Gemäß einem Beispiel kann ein größerer Teil (z.B. 60%) der vom Halbleiterchip 607 erzeugten Wärme über den ersten Träger 608 und ein kleinerer Teil (z.B. 40%) der Wärme über den zweiten Träger 609 abgeführt werden. Daher kann es wichtiger sein, eine effiziente Kühlung (z.B. direkte Flüssigkeitskühlung) des ersten Trägers 608 als des zweiten Trägers 609 bereitzustellen (der z.B. indirekt gekühlt werden kann).
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 700 zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung. Das Verfahren 700 umfasst bei 701 das Bereitstellen von mindestens zwei Leistungshalbleitermodulen, wobei jedes Leistungshalbleitermodul eine erste Hauptseite und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite umfasst, bei 702 das Anordnen der Leistungshalbleitermodule so, dass eine Hauptseite eines Leistungshalbleitermoduls und eine Hauptseite eines anderen Leistungshalbleitermoduls einander gegenüberliegen, und bei 703 das Anordnen eines Kühlergehäuses zur direkten Flüssigkeitskühlung um die mindestens zwei Leistungshalbleitermodule herum, wobei das Kühlergehäuse einen Fluidkanal umfasst, wobei mindestens eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls eine Seitenwand des Fluidkanals bildet, und wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der ersten Hauptseite und entlang der zweiten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls gegenläufig ausgerichtet ist.
  • Gemäß einem Beispiel kann das Verfahren 700 umfassen, dass ein erster Einlass/Auslass des Fluidkanals an der ersten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls angeordnet ist und ein zweiter Einlass/Auslass des Fluidkanals an der zweiten Hauptseite des zweiten Leistungshalbleitermoduls angeordnet ist, so dass der Fluidkanal in der Leistungshalbleiteranordnung mäandert, wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der ersten Hauptseite und entlang der zweiten Hauptseite jedes Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  • Das Verfahren 700 kann ferner das Abdichten des Fluidkanals mit Dichtungsringen umfassen. Das Verfahren 700 kann das Abscheiden der Dichtringe auf einzelne gestapelte Elemente des Kühlergehäuses umfassen. Die Dichtungsringe können den Fluidkanal zwischen den einzelnen gestapelten Elementen abdichten.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden werden die Leistungshalbleiteranordnung und das Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung anhand von bestimmten Beispielen näher erläutert.
  • Beispiel 1 ist eine Leistungshalbleiteranordnung, umfassend ein erstes und ein zweites Leistungshalbleitermodul, wobei jedes Leistungshalbleitermodul eine erste Hauptseite und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite umfasst und wobei die Leistungshalbleitermodule so angeordnet sind, dass eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls und eine Hauptseite des zweiten Leistungshalbleitermoduls einander zugewandt sind, und ein Kühlergehäuse zur direkten Flüssigkeitskühlung der Leistungshalbleitermodule, wobei das Kühlergehäuse einen Fluidkanal umfasst, wobei mindestens eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls eine Seitenwand des Fluidkanals bildet, und wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der ersten Hauptseite und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  • Beispiel 2 ist das Leistungshalbleiteranordnung nach Beispiel 1, wobei ein erster Einlass/Auslass des Fluidkanals an der ersten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls angeordnet ist und ein zweiter Ein-/Auslass des Fluidkanals an der zweiten Hauptseite des zweiten Leistungshalbleiters angeordnet ist, so dass der Fluidkanal in der Leistungshalbleiteranordnung mäandert, wobei eine Strömungsrichtung in dem Fluidkanal entlang der ersten Hauptseite und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite jedes Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  • Beispiel 3 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach Beispiel 2, ferner umfassend einen dritten Einlass/Auslass des Fluidkanals, der zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungshalbleitermodul angeordnet ist.
  • Beispiel 4 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei das erste und/oder zweite Leistungshalbleitermodul einen Verkapselungskörper umfasst und wobei sich der Fluidkanal durch mindestens ein Durchgangsloch in dem Verkapselungskörper erstreckt.
  • Beispiel 5 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei das Kühlergehäuse einzelne gestapelte Elemente umfasst und wobei Dichtungsringe verwendet werden, um den Fluidkanal zwischen den einzelnen gestapelten Elementen abzudichten.
  • Beispiel 6 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach Beispiel 5, wobei die Dichtungsringe abgeschiedene Dichtungsringe sind, die mit einem Abscheidungswerkzeug hergestellt sind.
  • Beispiel 7 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei beide Hauptseiten des ersten und/oder zweiten Leistungshalbleitermoduls eine entsprechende Seitenwand des Fluidkanals bilden.
  • Beispiel 8 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach einem der Beispiele 1 bis 6, wobei nur eine Hauptseite jedes Leistungshalbleitermoduls eine Seitenwand des Fluidkanals bildet und wobei eine Schicht aus Wärmeleitpaste zwischen der anderen Hauptseite jedes Leistungshalbleitermoduls und dem Fluidkanal angeordnet ist.
  • Beispiel 9 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei das erste und/oder zweite Leistungshalbleitermodul Kühlrippen umfasst, die sich in den Fluidkanal hinein erstrecken.
  • Beispiel 10 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach Beispiel 9, wobei die Kühlrippen metallische Bänder umfassen oder aus diesen bestehen.
  • Beispiel 11 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach Beispiel 9 oder 10, wobei die einzelnen Leistungshalbleitermodule unterschiedliche Anordnungen der Kühlrippen aufweisen, wobei insbesondere die Anordnung der Bänder konfiguriert ist, um eine Fluidgeschwindigkeit entlang des Fluidkanals zu verlangsamen.
  • Beispiel 12 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei jedes Leistungshalbleitermodul Außenkontakte umfasst, die an einer lateralen Seite des Kühlergehäuses freiliegen.
  • Beispiel 13 ist die Leistungshalbleiteranordnung nach Beispiel 12, wobei jedes Leistungshalbleitermodul Außenkontakte auf gegenüberliegenden lateralen Seiten umfasst und wobei die Außenkontakte an gegenüberliegenden lateralen Seiten des Kühlergehäuses freiliegend.
  • Beispiel 14 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen von mindestens zwei Leistungshalbleitermodulen, wobei jedes Leistungshalbleitermodul eine erste Hauptseite und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite umfasst, Anordnen der Leistungshalbleitermodule so, dass eine Hauptseite eines Leistungshalbleitermoduls und eine Hauptseite eines anderen Leistungshalbleitermoduls einander zugewandt sind, und Anordnen eines Kühlergehäuses zur direkten Flüssigkeitskühlung um die mindestens zwei Leistungshalbleitermodule herum, wobei das Kühlergehäuse einen Fluidkanal umfasst, wobei mindestens eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls eine Seitenwand des Fluidkanals bildet, und wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der ersten Hauptseite und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  • Beispiel 15 ist das Verfahren nach Beispiel 14, ferner umfassend: Anordnen eines ersten Einlasses/Auslasses des Fluidkanals an der ersten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls und Anordnen eines zweiten Einlasses/Auslasses des Fluidkanals an der zweiten Hauptseite des zweiten Leistungshalbleitermoduls, so dass der Fluidkanal in der Leistungshalbleiteranordnung mäandert, wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der ersten Hauptseite und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite jedes Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  • Beispiel 16 ist das Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, ferner umfassend: Abscheiden von Dichtungsringen auf einzelne gestapelte Elemente des Kühlergehäuses, um den Fluidkanal zwischen den einzelnen gestapelten Elementen abzudichten.
  • Beispiel 17 ein eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen des Verfahrens gemäß einem der Beispiele 14 bis 16.

Claims (13)

  1. Leistungshalbleiteranordnung (100, 400), umfassend: ein erstes und ein zweites Leistungshalbleitermodul (101, 102), wobei jedes Leistungshalbleitermodul (101, 102) eine erste Hauptseite (101_1, 102_1) und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite (101_2, 102_2) umfasst und wobei die Leistungshalbleitermodule (101, 102) so angeordnet sind, dass eine Hauptseite (101_2) des ersten Leistungshalbleitermoduls (101) und eine Hauptseite (102_1) des zweiten Leistungshalbleitermoduls (102) einander zugewandt sind, und ein Kühlergehäuse (103) zur direkten Flüssigkeitskühlung der Leistungshalbleitermodule (101, 102), wobei das Kühlergehäuse (103) einen Fluidkanal (104) umfasst, wobei mindestens eine Hauptseite (101_1) des ersten Leistungshalbleitermoduls (101) eine Seitenwand des Fluidkanals (104) bildet, wobei ein erster Einlass oder Auslass (105) des Fluidkanals (104) an der ersten Hauptseite (101_1) des ersten Leistungshalbleitermoduls (101) angeordnet ist, wobei ein zweiter Einlass oder Auslass (106) des Fluidkanals (104) an der zweiten Hauptseite (102_2) des zweiten Leistungshalbleitermoduls (102) angeordnet ist, und wobei ein dritter Einlass oder Auslass (401) des Fluidkanals (104) zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungshalbleitermodul (101, 102) angeordnet ist, so dass der Fluidkanal (104) in der Leistungshalbleiteranordnung (100, 400) mäandert, wobei eine Strömungsrichtung in dem Fluidkanal (104) entlang der ersten Hauptseite (101_1, 102_1) und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite (101_2, 102_2) jedes Leistungshalbleitermoduls (101, 102) in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  2. Leistungshalbleiteranordnung (100, 400) nach Anspruch 1, wobei das erste und/oder zweite Leistungshalbleitermodul (101, 102) einen Verkapselungskörper (209) umfasst und wobei sich der Fluidkanal (104) durch mindestens ein Durchgangsloch (208) in dem Verkapselungskörper (209) erstreckt.
  3. Leistungshalbleiteranordnung (100, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kühlergehäuse (103) einzelne gestapelte Elemente umfasst und wobei Dichtungsringe (207) verwendet werden, um den Fluidkanal (104) zwischen den einzelnen gestapelten Elementen abzudichten.
  4. Leistungshalbleiteranordnung (100, 400) nach Anspruch 3, wobei die Dichtungsringe (207) abgeschiedene Dichtungsringe sind, die mit einem Abscheidungswerkzeug hergestellt sind.
  5. Leistungshalbleiteranordnung (100, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beide Hauptseiten (101_1, 101_2, 102_1, 102_2) des ersten und/oder zweiten Leistungshalbleitermoduls (101, 102) eine entsprechende Seitenwand des Fluidkanals (104) bilden.
  6. Leistungshalbleiteranordnung (100, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nur eine Hauptseite (101_1, 102_1) jedes Leistungshalbleitermoduls (101, 102) eine Seitenwand des Fluidkanals (104) bildet und wobei eine Schicht aus Wärmeleitpaste zwischen der anderen Hauptseite (101_2, 102_2) jedes Leistungshalbleitermoduls (101, 102) und dem Fluidkanal (104) angeordnet ist.
  7. Leistungshalbleiteranordnung (100, 300, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/oder zweite Leistungshalbleitermodul (101, 102) Kühlrippen (206_2) umfasst, die sich in den Fluidkanal (104) hinein erstrecken.
  8. Leistungshalbleiteranordnung nach Anspruch 7, wobei die Kühlrippen (206_2) metallische Bänder umfassen oder aus diesen bestehen.
  9. Leistungshalbleiteranordnung (100, 300, 400) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die einzelnen Leistungshalbleitermodule (101, 102) unterschiedliche Anordnungen der Kühlrippen (206_2) aufweisen, wobei insbesondere die Anordnung der Bänder konfiguriert ist, um eine Fluidgeschwindigkeit entlang des Fluidkanals (104) zu verlangsamen.
  10. Leistungshalbleiteranordnung (100, 300, 400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Leistungshalbleitermodul (101, 102) Außenkontakte (504) umfasst, die an einer lateralen Seite (503) des Kühlergehäuses (103) freiliegen.
  11. Leistungshalbleiteranordnung (100, 300, 400) nach Anspruch 10, wobei jedes Leistungshalbleitermodul (101, 102) Außenkontakte (504) auf gegenüberliegenden lateralen Seiten umfasst und wobei die Außenkontakte (504) an gegenüberliegenden lateralen Seiten des Kühlergehäuses (103) freiliegen.
  12. Verfahren (700) zur Herstellung einer Leistungshalbleiteranordnung, wobei das Verfahren (700) umfasst: Bereitstellen (701) von mindestens einem ersten und einem zweiten Leistungshalbleitermodul, wobei jedes Leistungshalbleitermodul eine erste Hauptseite und eine gegenüberliegende zweite Hauptseite umfasst, Anordnen (702) der Leistungshalbleitermodule so, dass eine Hauptseite eines Leistungshalbleitermoduls und eine Hauptseite eines anderen Leistungshalbleitermoduls einander zugewandt sind, und Anordnen (703) eines Kühlergehäuses zur direkten Flüssigkeitskühlung um die mindestens zwei Leistungshalbleitermodule herum, wobei das Kühlergehäuse einen Fluidkanal umfasst, wobei mindestens eine Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls eine Seitenwand des Fluidkanals bildet, Anordnen eines ersten Einlasses oder Auslasses des Fluidkanals an der ersten Hauptseite des ersten Leistungshalbleitermoduls, Anordnen eines zweiten Einlasses oder Auslasses des Fluidkanals an der zweiten Hauptseite des zweiten Leistungshalbleitermoduls, und Anordnen eines dritten Einlasses oder Auslasses des Fluidkanals zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungshalbleitermodul, so dass der Fluidkanal in der Leistungshalbleiteranordnung mäandert, wobei eine Strömungsrichtung im Fluidkanal entlang der ersten Hauptseite und eine Strömungsrichtung entlang der zweiten Hauptseite jedes Leistungshalbleitermoduls in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind.
  13. Verfahren (700) nach Anspruch 12, ferner umfassend: Abscheiden von Dichtungsringen auf einzelne gestapelte Elemente des Kühlergehäuses, um den Fluidkanal zwischen den einzelnen gestapelten Elementen abzudichten.
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