[0001] 本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的电子模块、包括电子模块和尤其包含在电子模块中的散热装置的逆变器。

[0002] 由申请人的DE 10 2015 223 602 A1已知一种用于电动机的功率模块，其具有至少一个半导体开关半桥。

[0037] 图1示出了作为换向单元或更高级地作为逆变器1的电子模块的实施例。逆变器1具有散热装置2、尤其是热扩散元件。在该实施例中，散热装置2由半导体材料、尤其是硅形成。散热装置2具有空腔5，该空腔由两个形成散热装置2的外壳3和4包围。在外壳3和4上分别形成微结构、尤其是细管结构或毛细管结构，该微结构构造用于运输容纳在空腔5中的制冷剂7和/或通过表面增大而蒸发所述制冷剂，外壳在该实施例中分别构造为半壳并且例如通过焊接或键合、尤其是摩擦焊接或超声波焊接而彼此连接。

[0038] 毛细管结构6例如借助沟槽蚀刻或借助激光产生。

[0039] 逆变器1还包括热沉8，其在该实施例中形成为陶瓷构造的热沉。由铜或铜合金或铝或铝合金制成的热沉也是可想到的。热沉8包围出一个空腔10，散热片伸入该空腔中。散热片11示例性地表示。相对于散热片附加地或独立地，接片可以构造在散热体8上。构造在空腔10中的散热片和/或接片分别构造用于将损耗热量表面增大地传导到在空腔10中流动的流体、例如冷却水。

[0040] 在该实施例中，散热装置2借助尤其电绝缘和/或导热构造的层9(在该实施方案中是复合层)与热沉8连接。导热层9例如由DCB基底(DCB＝直接铜键合)或AMB基底(AMB＝活性金属钎焊)形成，并且在该实施例中因此可以与散热装置2和热沉8焊接或烧结。因此，构造用于引导流体、尤其是引导冷却水的热沉8可以与散热装置2、尤其是热扩散元件电分离。

[0041] 在该实施例中，散热装置2平坦地构造，并且例如经由半壳3形成用于电子电路的一部分、即在该实施例中逆变器1的换向单元的电路载体或基底。

[0042] 此外，尤其在散热装置2的半导体材料中并且尤其在半壳3中形成中间电路电容器12，该半壳在该实施例中也形成用于上述的电子电路的电路载体。中间电路电容器12例如作为深沟槽电容器构造在散热装置2的半导体材料中。深沟槽电容器包括多个尤其是蚀刻的或借助激光产生的深沟槽结构，深沟槽结构分别构造用于，相对于包围深沟槽结构的半导体材料形成电容量。

[0043] 在该实施例中，导电层尤其材料锁合地与散热装置2、尤其是形成电路载体的半壳3连接，导电层分别形成用于电子电路、即在该实施例中逆变器1的半导体开关半桥和另外的电子部件的重新布线结构。

[0044] 逆变器1包括半导体开关半桥，其包括高边晶体管17和低边晶体管18。高边晶体管17借助焊剂或烧结剂22与导电层13连接。低边晶体管18借助焊剂22与导电层15连接。导电层13和15与散热装置2、尤其是壳体外壳3焊接或烧结。导电层形成重新布线结构，该重新布线结构可以是散热装置2的组成部分。以该方式，在半导体开关与散热装置2之间形成间接的材料锁合连接。

[0045] 逆变器1还包括驱动器19、尤其是用于半导体开关半桥的栅极驱动器，该驱动器包括半导体开关17和18。驱动器19借助导电层16与散热装置2的半壳3连接。将驱动器19与低边半导体开关18的栅极端子连接的键合引线24被示例性示出。

[0046] 逆变器1、尤其是逆变器1的换向单元还具有电流传感器20，该电流传感器构造用于检测半导体开关半桥的输出电流并且产生表示检测到的电流的电流信号，并且将该电流信号发送到驱动器19。电流传感器20例如由分流电阻或磁场传感器形成，磁场传感器构造用于检测换向单元的在母线14中流动的相电流。母线14例如借助焊接或烧结与散热装置2连接。

[0047] 在该实施例中，逆变器1还包括温度传感器21，该温度传感器构造和布置用于检测半导体开关半桥的温度。在该实施例中，温度传感器21借助焊剂22与导电层13材料锁合地连接。例如，温度传感器21通过NTC电阻(NTC＝负温度系数)形成。

[0048] 相对于温度传感器21附加地或独立地，逆变器1可以具有构造在散热装置2、尤其是散热装置2的半导体材料中的温度传感器23。温度传感器23例如借助阴极雾化(也被称为溅射)或CVD(CVD＝化学气相沉积)在散热装置2的半导体材料中产生。因此，温度传感器22构造用于，在半导体开关半桥、尤其是晶体管17和18附近检测温度。

[0049] 中间电路电容器12可以节省空间并且廉价地构造在散热装置2的半导体材料中，并且因此是散热装置2的组成部分。温度传感器23可以是散热装置2的组成部分。

[0050] 半导体开关半桥的晶体管例如构造为场效应晶体管、IGBT(IGBT＝绝缘栅双极晶体管)或HEMT晶体管(HEMT＝高电子迁移率晶体管)或碳化硅晶体管。

[0051] 驱动器19例如是CMOS驱动器、尤其是ASIC(ASIC＝专用集成电路)、SIP(SIP＝系统级封装)、微控制器或微处理器。驱动器19例如构造在SOI基底(SOI＝绝缘体上的硅)上。

[0052] 半导体开关17和18例如构造为无壳体的半导体开关、尤其是裸片。

[0053] 除了换向单元或逆变器1形式的实施方案以外，电子模块还可以包括其他的电子功能和/或其他的电路组成部分。因此，将功能电路划分到布置在散热装置2的壳体外表面上、尤其是热接触表面上的电路部分和布置和/或构造在散热装置的半导体材料内的电路部分可以根据应用完全不同地实现。代替散热装置2的壳体外表面作为承载结构地，单独的电路载体也可以备选地设置在电子模块内，该电路载体与散热装置的壳体外表面热连接，并且也与散热装置2的半导体材料内的电路部分电连接。