特表 2024-545221 フローインバータおよびパワー半導体構成要素

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-05

(54)【発明の名称】フローインバータおよびパワー半導体構成要素

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/473 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

H01L23/46 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024535510

(86)(22)【出願日】2022-12-01

(85)【翻訳文提出日】2024-06-13

(86)【国際出願番号】 EP2022084041

(87)【国際公開番号】W WO2023110431

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】21214313.5

(32)【優先日】2021-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523380173

【氏名又は名称】ヒタチ・エナジー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＨＩＴＡＣＨＩ ＥＮＥＲＧＹ ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】サントラリア，リュイス

(72)【発明者】

【氏名】マレキ，ミラド

【テーマコード（参考）】

5F136

【Ｆターム（参考）】

5F136BA04

5F136CB08

5F136DA27

(57)【要約】

パワー半導体構成要素（１６）用の冷媒物質（１８）のためのフローインバータ（１）であって、フローインバータ（１）の主延在面に沿って延在する第１のプレート（２）と、主延在面に沿って延在する第２のプレート（３）と、フローインバータ（１）の第１の主面から、第１のプレート（２）および第２のプレート（３）に設けられた第１の壁（４）と、第１の主面の反対側のフローインバータ（１）の第２の主面から、第１のプレート（２）および第２のプレート（３）に設けられた第２の壁（５）とを備え、第１のプレート（２）が、第２のプレート（３）の隣に設けられ、少なくとも１つの第１の凹部（６）が第１のプレート（２）と第２のプレート（３）との間に設けられ、かつ少なくとも１つの第２の凹部（７）が、第１のプレート（２）と第２のプレート（３）との間に設けられる、フローインバータ（１）が特定される。さらに、パワー半導体構成要素（１６）が特定される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）と冷却チャンバとを有するパワー半導体構成要素（１６）用の冷媒物質（１８）のためのフローインバータ（１）であって、
－前記フローインバータ（１）の主延在面に沿って延在する第１のプレート（２）と、
－前記主延在面に沿って延在する第２のプレート（３）と、
－前記フローインバータ（１）の第１の主面から、前記第１のプレート（２）および前記第２のプレート（３）に設けられた第１の壁（４）と、
－前記第１の主面とは反対側の前記フローインバータ（１）の第２の主面から、前記第１のプレート（２）および前記第２のプレート（３）に設けられた第２の壁（５）と
を備え、
－前記第１のプレート（２）が、前記第２のプレート（３）の隣に設けられ、
－少なくとも１つの第１の凹部（６）が、前記第１のプレート（２）と前記第２のプレート（３）との間に設けられ、かつ
－少なくとも１つの第２の凹部（７）が、前記第１のプレート（２）と前記第２のプレート（３）との間に設けられる、
フローインバータ（１）。

【請求項2】

－前記少なくとも１つの第１の凹部（６）が、前記フローインバータ（１）の中央領域（１２）に設けられ、かつ
－前記少なくとも１つの第２の凹部（７）が、前記フローインバータ（１）の少なくとも１つの側方領域（１３）に設けられる、
請求項１に記載のフローインバータ（１）。

【請求項3】

前記第１のプレート（２）および前記第２のプレート（３）が互いに平行に延在する、請求項１または２に記載のフローインバータ（１）。

【請求項4】

－前記第１の壁（４）が完全に、前記第１のプレート（２）の幅に沿って延在し、かつ
－前記第２の壁（５）が完全に、前記第２のプレート（３）の幅に沿って延在する、
請求項１～３のいずれか１項に記載のフローインバータ（１）。

【請求項5】

－前記第１の壁（４）が、平面視において第１の湾曲形状を有し、かつ前記第１の湾曲形状の外面が前記第２のプレート（３）の方向を向くこと、および
－前記第２の壁（５）が、平面視において第２の湾曲形状を有し、かつ前記第２の湾曲形状の外面が前記第１のプレート（２）の方向を向くこと
の少なくとも一方である、請求項１～３のいずれか１項に記載のフローインバータ（１）。

【請求項6】

２つの第２の凹部（７）が、前記フローインバータ（１）の２つの対向する側方領域（１３）において、前記第１のプレート（２）と前記第２のプレート（３）との間に設けられる、請求項１～５のいずれか１項に記載のフローインバータ（１）。

【請求項7】

前記第１の凹部（６）が前記２つの第２の凹部（７）の間に設けられる、請求項６に記載のフローインバータ（１）。

【請求項8】

前記第１の壁（４）および前記第２の壁（５）が、平面視において少なくとも部分的に互いに重なり、前記第１の凹部（６）および前記少なくとも１つの第２の凹部（７）を少なくとも部分的に画定する、請求項１～７のいずれか１項に記載のフローインバータ（１）。

【請求項9】

－前記第１の凹部（６）が、前記第１の壁（４）における前記第１のプレート（２）に面する側に設けられ、
－前記少なくとも１つの第２の凹部（７）が、前記第１の壁（４）における前記第２のプレート（３）に面する側に設けられる、
請求項１～８のいずれか１項に記載のフローインバータ（１）。

【請求項10】

－各々がそれぞれの冷却構造（２１）に接続された少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）と、
－入口ポート（１９）および出口ポート（２０）を有する冷却チャンバと
を備え、
－前記冷却チャンバが、前記入口ポート（１９）から前記出口ポート（２０）への前記冷却チャンバ内の冷媒物質（１８）の流れ方向（FD）に適合され、
－少なくとも２つの前記冷却構造（２１）の各々が、前記流れ方向（FD）の方向に連続して前記冷却チャンバ内に設けられ、
－前記冷却チャンバが、少なくとも２つの前記冷却構造（２１）のうちの２つの間に設けられた、請求項１～９のいずれか１項に記載のフローインバータ（１）を備える、
パワー半導体構成要素（１６）。

【請求項11】

－前記フローインバータ（１）が、請求項１～９のいずれか１項に記載のフローインバータ（１）であり、
－前記第１のプレート（２）が前記出口ポート（２０）により近く、かつ
－前記第２のプレート（３）が前記入口ポート（１９）により近い、
請求項１０に記載のパワー半導体構成要素（１６）。

【請求項12】

－前記第１のプレート（２）が、前記冷却チャンバのカバーおよび底部に平行に延在すること、
－前記第２のプレート（３）が、前記冷却チャンバのカバーおよび底部に平行に延在すること、
－前記第１の壁（４）が、前記冷却チャンバのカバーに垂直に延在すること、ならびに
－前記第２の壁（５）が、前記冷却チャンバの底部に垂直に延在すること
のうちの少なくとも１つである、請求項１０または１１に記載のパワー半導体構成要素（１６）。

【請求項13】

－前記第１の壁（４）が、前記冷却チャンバの第１の側面から前記冷却チャンバの第２の側面まで延在し、かつ
－前記第２の壁（５）が、前記冷却チャンバの前記第１の側面から前記冷却チャンバの前記第２の側面まで延在する、
請求項１０～１２のいずれか１項に記載のパワー半導体構成要素（１６）。

【請求項14】

－各々がそれぞれの冷却構造（２１）に接続された少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）を設けることと、
－入口ポート（１９）および出口ポート（２０）を有する冷却チャンバを提供することと、
－前記少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）を前記冷却チャンバに配置することと、
－少なくとも２つの前記冷却構造（２１）のうちの２つの間に、請求項１～９のいずれか１項に記載のフローインバータを配置することと
を含む、パワー半導体構成要素（１６）を製造するための方法。

【請求項15】

前記フローインバータ（１）が、溶接、はんだ付け、クランプ、ろう付け、接着、または別個の部品としての挿入のうちの少なくとも１つによって前記冷却チャンバ内に配置される、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、パワー半導体構成要素用の冷媒物質のためのフローインバータ、およびパワー半導体構成要素に関する。

【背景技術】

【0002】

本開示の実施形態は、改善された冷却効率を提供することができるフローインバータに関する。本開示のさらなる実施形態は、パワー半導体構成要素に関する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

これは、独立請求項の主題によって達成される。さらなる実施形態は、以下の説明における従属請求項から明らかである。

【0004】

第１の態様は、パワー半導体構成要素用の冷媒物質のためのフローインバータに関する。本明細書および以下の「パワー」という用語は、例えば、１００Vを超えるおよび／または１０Aを超える電圧および電流、例示的には最大で６．５kVの電圧、および最大で３６００Aのアンペアの電流を処理するように適合されたパワー半導体構成要素、パワー半導体モジュール、および／またはパワー半導体チップを指す。

【0005】

冷媒物質は、例えば、液体冷媒または気体冷媒である。例示的には、パワー半導体モジュールの動作中に発生した熱は、冷媒物質を介して効果的に放散することができる。

【0006】

フローインバータは、例えば、主延在面を有する。横方向は主延在面に平行に整列され、垂直方向は主延在面に垂直に整列される。

【0007】

一実施形態によれば、フローインバータは、フローインバータの主延在面に沿って延在する第１のプレートを備える。例えば、第１のプレートは、実質的に横方向に沿って延在する。本明細書および以下の「実質的に」とは、第１のプレートが主延在面と最大で３０°または１５°、例えば５°または１°の角度を成すことができることを意味する。例示的には、第１のプレートは、横方向に平行に延在する。

【0008】

例えば、第１のプレートは、金属もしくはポリマーを含むか、またはそれらからなる。例示的には、金属は溶接可能な金属である。

【0009】

一実施形態によれば、フローインバータは、主延在面に沿って延在する第２のプレートを備える。例えば、第２のプレートは、実質的に横方向に沿って延在する。本明細書および以下の「実質的に」とは、第２のプレートが主延在面と最大で３０°または１５°、例えば５°または１°の角度を成すことができることを意味する。

【0010】

例示的には、第１のプレートおよび第２のプレートは、同じ材料を含むかまたはそれからなり、すなわち、第２のプレートは、第１のプレートの金属もしくはポリマーを含むかまたはそれらからなる。例えば、第１のプレートおよび第２のプレートは、一体から形成される。代替的に、第１のプレートおよび第２のプレートは異なる材料を含む。

【0011】

一実施形態によれば、フローインバータは、フローインバータの第１の主面から第１のプレートおよび第２のプレートに設けられた第１の壁を備える。第１の壁は、例示的には、第１のプレートの上面から、第１のプレートから離れる方向を向いている垂直方向に延在する。

【0012】

第１の壁は、例示的には、金属もしくはポリマーを含むか、またはそれらからなる。例えば、第１の壁は、第１のプレートと同じ材料を含む。代替的に、第１の壁は、第１のプレートとは異なる材料を含む。

【0013】

第１の壁は、例えば、第１のプレートと一体に形成される。代替的に、第１の壁は第１のプレートに溶接されるか、または第１の壁は他の接合方法によって第１のプレートに固定される。

【0014】

一実施形態によれば、フローインバータは、第１の主面とは反対側のフローインバータの第２の主面から第１のプレートおよび第２のプレートに設けられた第２の壁を備える。第１の壁は、例示的には、第２のプレートの底面から、第２のプレートから離れる方向を向いている垂直方向に延在する。

【0015】

すなわち、第１のプレートは、互いに対向して配置された上面および底面を備える。第１のプレートの上面および第１のプレートの底面は、第１のプレートの側面を介して接続される。さらに、第２のプレートは、互いに対向して配置された上面および底面を備える。第２のプレートの上面および第２のプレートの底面は、第２のプレートの側面を介して接続される。第１のプレートの上面は、第２のプレートの底面の反対側に配置される。

【0016】

例えば、第１のプレートおよび第２のプレートは、第１の壁および第２の壁によって互いに接続される。例えば、第１の壁は、フローインバータの側方領域において第１のプレートに設けられ、第１の壁は、フローインバータの中央領域において第２のプレートに設けられる。例示的には、第２の壁は、フローインバータの中央領域において第１のプレートに設けられ、第２の壁は、フローインバータの側方領域において第２のプレートに設けられる。すなわち、フローインバータの延在方向において、第１の壁は第１のプレートを越えて横方向に突出し、第２の壁は第２のプレートを越えて横方向に突出する。

【0017】

フローインバータの一実施形態によれば、第１のプレートは、第２のプレートの隣に設けられる。例示的には、第１のプレートは第２のプレートに直接隣接している。例えば、第２のプレートおよび第１のプレートは、例えば示された順序で、フローインバータの延在方向に互いに並んで連続的に配置される。例えば、第１のプレートおよび第２のプレートは互いに直接接触している。例示的には、第１のプレートおよび第２のプレートは、機械的に安定した方法で互いに接続される。

【0018】

フローインバータの一実施形態によれば、第１のプレートと第２のプレートとの間に少なくとも１つの第１の凹部が設けられる。

【0019】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、少なくとも１つの第１の凹部は、フローインバータの中央領域に設けられる。

【0020】

例示的には、第２のプレートは、フローインバータの中央領域に第１の凹部を備える。例えば、第１の凹部は、第２のプレートを上面から底面まで垂直方向に完全に貫通している。中央領域は、第１のプレートと第２のプレートとの間の領域に位置決めされる。さらに、中央領域は、例えば、フローインバータを画定する側面までの距離を有する。

【0021】

フローインバータの一実施形態によれば、第１のプレートと第２のプレートとの間に少なくとも１つの第２の凹部が設けられる。

【0022】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、少なくとも１つの第２の凹部は、フローインバータの少なくとも１つの側方領域に設けられる。

【0023】

例えば、第１のプレートは、フローインバータの少なくとも１つの側方領域に少なくとも１つの第２の凹部を備える。例示的には、少なくとも１つの第２の凹部は、第１のプレートを上面から底面まで垂直方向に完全に貫通している。少なくとも１つの側方領域は、フローインバータを画定する少なくとも１つの側面の領域に位置決めされる。さらに、少なくとも１つの側方領域は、例えば、フローインバータの少なくとも１つの側面に直接隣接している。

【0024】

要約すると、このような第１の凹部および少なくとも１つの第２の凹部を有する、パワー半導体構成要素用の冷媒物質のためのこのようなフローインバータは、とりわけ、以下の利点を提供することができる。このようなフローインバータが、パワー半導体モジュールが配置された冷却チャンバ内で使用される場合、以下でより詳細に説明するように、パワー半導体モジュールを効果的に冷却することができるため、電流定格が有利に達成される。例示的には、列内の最後のパワー半導体モジュールの冷却のみが改善されるが、このパワー半導体モジュールは、最大許容損失、したがって完全なセットアップの電流能力を規定する。さらに、全てのパワー半導体モジュールの冷却の均一性を向上させることができる。これは、パワーモジュールの需要の低減およびより高い信頼性に関しても有利である。その結果、パワーモジュールのチップ数を削減の機会により、コストダウンがもたらされる。

【0025】

正の影響は、冷媒物質の温度上昇が非常に高い低流量領域において明らかであることができる。例えば、低い冷媒物質温度が入口ポートで０℃未満である状況では、出口ポートと入口ポートとの間で６０Kを超えるそのような温度上昇が起こる可能性がある。

【0026】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１のプレートおよび第２のプレートは、互いに平行に延在する。例えば、第１のプレートおよび第２のプレートは、共通平面内に延在する。例示的には、共通平面は、横方向に平行に延在する。

【0027】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１の壁は完全に、第１のプレートの幅に沿って延在する。第１のプレートの幅は、例示的には、延在方向に垂直な横方向における第１のプレートの最小範囲によって規定される。

【0028】

この実施形態では、第１の壁は、第１のプレートの第１の側面から第１のプレートの第２の側面まで完全に延在する。第１のプレートの第１の側面は、例示的には、第１のプレートの第２の側面に対向して配置される。第１の側面および／または第２の側面は、延在方向に平行に延在することができる。代替的に、第１の側面および／または第２の側面は、延在方向に対して角度を有する。

【0029】

第２のプレートは、延在方向に延在する第１の側面と、延在方向に延在する第２の側面とを備える。第２のプレートの第１の側面は、例示的には、第２のプレートの第２の側面に対向して配置される。さらに、第１のプレートおよび第２のプレートの第１の側面は、共通の方向に延在し、第１のプレートおよび第２のプレートの第２の側面は、さらに共通の方向に延在する。

【0030】

例示的には、フローインバータは、第１のプレートの第１の側面および第２のプレートの第１の側面から形成される第１の側方領域にフローインバータを画定する第１の側面を備える。さらに、フローインバータは、第１のプレートの第２の側面および第２のプレートの第２の側面から形成される第２の側方領域にフローインバータを画定する第２の側面を備える。

【0031】

例えば、第１の壁は、第１のプレートの第１の側面および第１のプレートの第２の側面と同一平面上で終端する。

【0032】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第２の壁は完全に、第２のプレートの幅に沿って延在する。第２のプレートの幅は、例示的には、延在方向に垂直な横方向における第２のプレートの最小範囲によって規定される。

【0033】

この実施形態では、第２の壁は、第２のプレートの第１の側面から第２のプレートの第２の側面まで完全に延在する。例えば、第２の壁は、第２のプレートの第１の側面および第２のプレートの第２の側面と同一平面上で終端する。

【0034】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１の壁は、平面視において第１の湾曲形状を有する。例えば、第１の湾曲形状は、半円、多角形の半分、または底辺のない三角形の形態を有する。

【0035】

例えば、第１の壁は、互いに接続された少なくとも２つの第１の部分壁を備える。２つの部分壁がある場合、接続部分は中央部分に位置する。少なくとも２つの第１の部分壁の各々は、横方向に直線状にまたは湾曲して延在する。例えば、少なくとも２つの第１の部分壁は、互いに１８０°未満、例示的には１６０°の角度を成す。例えば、少なくとも２つの第１の部分壁が成す角度は、第１のプレートに面する。

【0036】

例えば、第１の壁は、３つ以上の第１の部分壁を備える。直接隣接する第１の部分壁は、互いに１８０°未満の角度を成す。直接隣接する第１の部分壁が成す角度は、互いに異なることができる。例えば、第１の部分壁、および直接隣接する第１の部分壁が成すそれぞれの角度は、中央領域を通って延在する延在方向に関して対称的に形成される。代替的に、第１の部分壁、および直接隣接する第１の部分壁が成すそれぞれの角度は、中央領域を通って延在する延在方向に関して非対称的に形成される。

【0037】

例えば、第１の壁は、偶数の第１の部分壁、例えば４つの第１の部分壁を備える。代替的に、第１の壁は、奇数の第１の部分壁、例えば３つの第１の部分壁を備える。

【0038】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１の湾曲形状の外面は、第２のプレートの方向を向いている。第１の湾曲形状は、例示的には、外面と、外面の反対側の内面とを備える。内面は、第１の湾曲形状の中心に向かう方向を向いている。

【0039】

第１の壁の形状により、冷媒物質をフローインバータの側方領域に効果的に向けることができる。

【0040】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１の湾曲形状の最大曲率を有する領域は、第２のプレートの方向を向いている。例えば、第１の湾曲形状の曲率が最も大きい領域は、中央領域に位置決めされる。例示的には、中央領域内で直接隣接する第１の部分壁は最小の角度を成し、したがって最大の曲率を有する。

【0041】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第２の壁は、平面視において第２の湾曲形状を有する。例えば、第２の湾曲形状は、半円または多角形の半分の形状を有する。

【0042】

例えば、第２の壁は、互いに接続された少なくとも２つの第２の部分壁を備える。少なくとも２つの第２の部分壁の各々は、横方向に直線状にまたは湾曲して延在する。例えば、少なくとも２つの第２の部分壁は、互いに１８０°未満、例示的には１６０°の角度を成す。例えば、少なくとも２つの第２の部分壁が成す角度は、第２のプレートに面する。

【0043】

例えば、第２の壁は、３つ以上の第２の部分壁を備える。直接隣接する第２の部分壁は、互いに１８０°未満の角度を成す。直接隣接する第２の部分壁が成す角度は、互いに異なることができる。例えば、第２の部分壁、および直接隣接する第２の部分壁が成すそれぞれの角度は、中央領域を通って延在する延在方向に関して対称的に形成される。代替的に、第２の部分壁、および直接隣接する第２の部分壁が成すそれぞれの角度は、中央領域を通って延在する延在方向に関して非対称的に形成される。

【0044】

例えば、第２の壁は、偶数の第１の部分壁、例えば４つの第２の部分壁を備える。代替的に、第２の壁は、奇数の第１の部分壁、例えば３つの第２の部分壁を備える。

【0045】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第２の湾曲形状の外面は、第１のプレートの方向を向いている。第２の湾曲形状は、例示的には、外面と、外面の反対側の内面とを備える。

【0046】

第２の壁の形状により、冷媒物質をフローインバータの中央領域に効果的に向けることができる。

【0047】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第２の湾曲形状の最大曲率を有する領域は、第１のプレートの方向を向いている。例えば、第２の湾曲形状の曲率が最も大きい領域は、少なくとも１つの側方領域に位置決めされる。例示的には、少なくとも１つの側方領域内で直接隣接する第２の部分壁は最小の角度を成し、したがって最大の曲率を有する。

【0048】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、２つの第２の凹部が、フローインバータの２つの対向する側方領域において第１のプレートと第２のプレートとの間に設けられる。例えば、中央領域は、２つの対向する側方領域の間、例示的には、フローインバータの第１の側方領域と第２の側方領域との間に延在方向に垂直に配置される。

【0049】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１の凹部は、２つの第２の凹部の間に設けられる。例えば、２つの第２の凹部のうちの第１の第２の凹部は、第１の側方領域に設けられ、２つの第２の凹部のうちの第２の第２の凹部は、第２の側方領域に設けられる。

【0050】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１の壁および第２の壁は、平面視において少なくとも部分的に互いに重なり、第１の凹部および少なくとも１つの第２の凹部を少なくとも部分的に画定する。例えば、第１の壁および第２の壁は、平面視において２つの重複点を有する。重複点は、中央領域内の延在方向に垂直な横方向における第１の凹部の範囲を規定する。さらに、第１の壁および第２の壁は、中央領域内の延在方向の横方向における第１の凹部の範囲を規定する。すなわち、第１の凹部は、中央領域において第１の壁および第２の壁によって画定される。

【0051】

重複点の１つと、フローインバータの第１の側面または第２の側面の重複点により近い方とは、平面視において延在方向に垂直な横方向における少なくとも１つの第２の凹部の範囲を規定する。さらに、第２の壁および第１の壁は、少なくとも１つの側方領域内の延在方向の横方向における、少なくとも１つの第２の凹部の範囲を規定する。

【0052】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、第１の凹部は、第１の壁における第１のプレートに面する側に設けられる。

【0053】

フローインバータのさらなる実施形態によれば、少なくとも１つの第２の凹部は、第１の壁における第２のプレートに面する側に設けられる。

【0054】

第２の態様は、本明細書で上述したフローインバータを備えることができるパワー半導体構成要素に関する。したがって、フローインバータに関連して説明したような特徴は、パワー半導体構成要素にも適用可能であり、逆もまた同様である。

【0055】

一実施形態によれば、パワー半導体構成要素は、少なくとも２つのパワー半導体モジュールを備え、各パワー半導体モジュールは、それぞれの冷却構造に接続される。例えば、各パワー半導体モジュールは、冷却構造の１つが設けられた底面を備える。例示的には、平面視では、各冷却構造は、それぞれのパワー半導体モジュールと少なくとも部分的にまたは完全に重なる。

【0056】

各パワー半導体モジュールは、例示的には、冷却構造に直接接触している。代替的に、結合層が、各パワー半導体モジュールと冷却構造との間に配置される。各冷却構造は、例えば、それぞれのパワー半導体モジュールの底面の面積を大きくするように構成される。例えば、冷却構造は、銅、アルミニウム、またはAlSiCもしくはMgSiCを含む複合材料を含むか、またはそれらからなる。

【0057】

例えば、各冷却構造は、複数のピンフィンを備える。例えば、冷却構造のうちの１つのピンフィンは、垂直方向においてそれぞれのパワー半導体モジュールとは反対側を向いている。各ピンフィンは、例えば、垂直方向に延在するピラーから形成される。例示的には、全てのピンフィンは、垂直方向に平行な共通の延在方向を有する。例えば、各ピラーは、円錐形または円筒形の形状を有する。

【0058】

代替的に、各冷却構造は、ラメラまたはリブ構造を備える。各ラメラは、パワー半導体モジュールとは反対側を向く先端部を有する垂直方向に延在する。さらに、各ラメラは、それぞれのパワー半導体モジュールの幅または長さにわたって横方向に延在する。各ラメラもしくは各リブは例示的には直線状であるか、または各ラメラもしくは各リブは、特定の形状、例えば波状もしくはジグザグ状、または不規則な形状を有する。

【0059】

一実施形態によれば、パワー半導体構成要素は、入口ポートおよび出口ポートを有する冷却チャンバを備える。例えば、冷却チャンバは、カバーと、冷却キャビティを形成する少なくとも２つの側壁、前部、後部および底部とを備える。例示的には、少なくとも２つの側壁は、前部および後部を介して横方向に接続される。例示的には、カバーおよび底部は、少なくとも２つの側壁、前部および後部を介して垂直方向に接続される。

【0060】

例えば、冷却構造はパワー半導体モジュールの一部である。この場合、冷却チャンバ、例えばカバーは、少なくとも２つの開口部を備える。各開口部上には、冷却構造のうちの１つを有するパワー半導体モジュールのうちの１つが配置され、各冷却構造は、それぞれの開口部を通って突出する。

【0061】

代替的に、冷却構造は冷却チャンバの一部である。この場合、全ての冷却構造は、例示的には、カバーの一部である。例えば、冷却構造は、冷却チャンバと一体的に形成される。例示的には、冷却チャンバは閉じた冷却器である。

【0062】

少なくとも２つの冷却構造の一方は、少なくとも１つの開口部を通って冷却チャンバ内に突出し、少なくとも２つの冷却構造の他方は、冷却チャンバと一体的に形成されることが可能である。

【0063】

パワー半導体構成要素の一実施形態によれば、冷却チャンバは、入口ポートから出口ポートへの冷却チャンバ内の冷媒物質の流れ方向に適合される。冷媒物質の流れ方向は、例えば、フローインバータの延在方向と平行である。さらに、冷媒物質の流れ方向は、例えば、冷却チャンバの主延在方向に平行であり、すなわち、側壁、カバーおよび底部の主延在方向に沿っている。

【0064】

例示的には、前部に入口ポートが設けられ、後部に出口ポートが設けられる。代替的に、底部に、入口ポートおよび出口ポートが設けられる。例えば、前部に近い領域において底部に入口ポートが設けられ、後部に近い領域において底部に出口ポートが設けられる。

【0065】

パワー半導体構成要素の一実施形態によれば、少なくとも２つの冷却構造の各々は、流れ方向の方向に連続して冷却チャンバ内に設けられる。例えば、少なくとも２つの冷却構造の各々は、冷却チャンバ、すなわちキャビティ内に垂直方向に延在する。例えば、冷却構造は、カバーの平面からキャビティ内の底部に向かう方向に延在する。

【0066】

例示的には、冷却構造の間、例えば冷却構造の端部と冷却チャンバの底部との間にギャップが形成される。すなわち、冷却チャンバの底部に近い底部分には、冷却構造がない。ギャップは、例えば、最大２mm、例えば０．８mmの垂直方向の高さを有する。代替的に、ギャップは存在せず、冷却構造は冷却チャンバの底部と直接接触している。

【0067】

例えば、各冷却構造は、入口ポートから出口ポートに流れる冷媒物質に対する流れ抵抗を形成するように構成される。例えば、流れ抵抗は、冷却構造が設けられていない底部分よりも、冷却構造が設けられている上部分ではカバーに近いほど高くなる。すなわち、冷媒物質の速度は、上部分よりも底部分の方が速い。

【0068】

パワー半導体構成要素の一実施形態によれば、冷却チャンバは、少なくとも２つの冷却構造のうちの２つの間に設けられたフローインバータを備える。パワー半導体構成要素が３つ以上のパワー半導体モジュール、したがって３つ以上の冷媒構造を備える場合、フローインバータは、出口ポートにより近い２つの隣接する冷却構造の間に配置される。例示的には、フローインバータは、出口ポートに最も近い２つの隣接する冷却構造の間に配置される。

【0069】

例えば、パワー半導体構成要素は、２つ以上のフローインバータを備えることもできる。フローインバータの各々は、例示的には、２つの隣接する冷却構造の間に設けられる。この場合、各フローインバータは同じ形状を有する。代替的に、フローインバータのうちの少なくとも１つは、残りのフローインバータとは異なる。

【0070】

例示的には、フローインバータは、冷却チャンバの一部である。この場合、フローインバータは冷却チャンバの一体部分である。

【0071】

代替的に、フローインバータは、冷却チャンバ内に別個の部品として取り付け可能である。この場合、フローインバータは、例えばレーザ溶接プロセスによって溶接され、冷却チャンバ内でろう付けまたは接着される。代替的に、フローインバータは、冷却チャンバ内にクランプされるか、または単に冷却チャンバ内に置かれる。

【0072】

例示的には、フローインバータの第１の主面は冷却チャンバのカバーに面し、フローインバータの第２の主面は冷却チャンバの底部に面する。

【0073】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、フローインバータは、流れ方向でフローインバータの前に冷却チャンバの底部分を流れる冷媒物質を、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの上部分に向け直すように構成される。

【0074】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、フローインバータは、流れ方向でフローインバータの前に冷却チャンバの上部分を流れる冷媒物質を、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの底部分に近い領域に向け直すように構成される。

【0075】

例示的には、冷媒物質は、垂直方向に温度勾配を有する。例えば、冷媒物質は、流れ方向でフローインバータの前の冷却チャンバの上部分での第１の平均温度と、流れ方向でフローインバータの前の冷却チャンバの底部分での第２の平均温度とを有する。例示的には、冷却構造が上部分の冷媒物質により多くの熱を放散するため、第１の平均温度は第２の平均温度よりも高い。有利には、フローインバータは、異なる平均温度を有する冷媒物質の部分を垂直方向に反転させるように構成される。

【0076】

例示的には、流れ方向でフローインバータの前に上部分を流れる平均温度がより高い冷媒物質の一部分は、第１の壁によって遮断され、第１の壁はこの冷媒物質を少なくとも１つの第２の凹部に向ける。さらに、流れ方向でフローインバータの前に底部分を流れる平均温度がより低い冷媒物質の一部分は、第２の壁によって遮断され、第２の壁はこの冷媒物質を少なくとも１つの第１の凹部に向ける。

【0077】

少なくとも１つの第２の凹部に向けられる冷媒物質の一部分は、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの底部分に向け直される。第１の凹部に向けられる冷媒物質の一部分は、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの上部分に向け直される。

【0078】

さらに、第１の凹部に向けられる冷媒物質の一部分は、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの中央部分に向け直される。少なくとも１つの第２の凹部に向けられる冷媒物質の一部分は、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの側方部分に向け直される。

【0079】

有利には、流れ方向でフローインバータの後に配置されたパワー半導体モジュールは、フローインバータのない配置と比較して、上部分および底部分における冷媒物質のそのような反転のために、より効果的に冷却することができる。例示的には、より均一な冷却、例えば流れ方向における最後のパワー半導体モジュールの冷却がより効果的であり、このパワー半導体モジュールは、完全なセットアップの最大許容電流を規定する。

【0080】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、パワー半導体構成要素のフローインバータは、本明細書で上述したフローインバータである。

【0081】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、第１のプレートは出口ポートにより近く、第２のプレートは入口ポートにより近い。すなわち、フローインバータの延在方向は流れ方向を向いている。

【0082】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、第１のプレートは、カバーおよび冷却チャンバの底部に平行に延在する。

【0083】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、第２のプレートは、カバーおよび冷却チャンバの底部に平行に延在する。

【0084】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、第１の壁は、カバーおよび冷却チャンバの底部に垂直に延在する。代替的に、第１の壁は、カバーおよび冷却チャンバの底部に対して斜めに延在する。

【0085】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、第２の壁は、カバーおよび冷却チャンバの底部に垂直に延在する。代替的に、第２の壁は、カバーおよび冷却チャンバの底部に対して斜めに延在する。

【0086】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、第１の壁は、冷却チャンバの第１の側面から冷却チャンバの第２の側面まで延在する。例示的には、フローインバータの第１の側面は、冷却チャンバの第１の側面に直接接触している。さらに、フローインバータの第２の側面は、例示的には、冷却チャンバの第２の側面に直接的に接している。例えば、製造公差により、第１の壁は、冷却チャンバの第１の側面および冷却チャンバの第２の側面と部分的にのみ直接接触する。代替的に、第１の壁は、冷却チャンバの第１の側面および冷却チャンバの第２の側面に直接接触していない。

【0087】

例えば、第１の壁は、冷却チャンバのカバーまで延在する。例示的には、第１の壁は、冷却チャンバのカバーに直接接触している。例えば、第１の壁は、製造公差のために、少なくとも部分的に冷却チャンバのカバーに直接接触している。代替的に、第１の壁は冷却チャンバのカバーに直接接触していない。

【0088】

パワー半導体構成要素のさらなる実施形態によれば、第２の壁は、冷却チャンバの第１の側面から冷却チャンバの第２の側面まで延在する。例えば、製造公差により、第２の壁は、冷却チャンバの第１の側面および冷却チャンバの第２の側面と部分的にのみ直接接触する。代替的に、第２の壁は、冷却チャンバの第１の側面および冷却チャンバの第２の側面に直接接触していない。

【0089】

例えば、第２の壁は、冷却チャンバの底部まで延在する。例示的には、第２の壁は、冷却チャンバの底部に直接接触している。例えば、第２の壁は、製造公差により、少なくとも部分的に冷却チャンバの底部に直接接触している。代替的に、第２の壁は、冷却チャンバの底部に直接接触していない。

【0090】

すなわち、フローインバータは、冷却チャンバ、例えばキャビティを、入口ポートにより近い第１の部分と出口ポートにより近い第２の部分とに分割する。例示的には、第１の部分および第２の部分は、フローインバータの第１の凹部および少なくとも１つの第２の凹部のみによって互いに接続される。

【0091】

さらに、本明細書では、上述したようなパワー半導体構成要素を製造することができるまたは製造する、パワー半導体構成要素を製造するための方法について説明する。したがって、パワー半導体構成要素に関連する特徴は、方法に関連しても開示され、逆もまた同様である。

【0092】

本方法の一実施形態によれば、少なくとも２つのパワー半導体モジュールが提供され、各々がそれぞれの冷却構造に接続される。

【0093】

本方法の一実施形態によれば、入口ポートおよび出口ポートを有する冷却チャンバが提供される。

【0094】

本方法の一実施形態によれば、少なくとも２つのパワー半導体モジュールは、冷却チャンバ上に配置される。

【0095】

本方法の一実施形態によれば、フローインバータが、少なくとも２つの冷却構造のうちの２つの間に配置される。

【0096】

例えば、フローインバータは、一体に形成され、冷却キャビティ内に配置される。この場合、フローインバータは、冷却チャンバに溶接または接着することができる。代替的に、フローインバータは、冷却チャンバ内にクランプされるか、または単に冷却チャンバ内に置かれる。

【0097】

代替的に、フローインバータは、少なくとも部分的に冷却チャンバの一部から形成される。例えば、第１の壁はカバーの一部であり、および／または第２の壁は底部の一部である。第１の壁および／または第２の壁は、例示的には、第１のプレートおよび／または第２のプレートに溶接、接着、ろう付けまたはクランプされる。さらに、第１の壁は、例示的には、カバーに溶接、ろう付けもしくは接着されるか、またはカバーと一体的に形成される。さらに、第２の壁は、例示的には、底部に溶接、ろう付けもしくは接着されるか、または底部と一体的に形成される。

【0098】

本方法のさらなる実施形態によれば、フローインバータは、流れ方向でフローインバータの前に冷却チャンバの底部分を流れる冷媒物質を、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの上部分に向け直すように構成される。

【0099】

本方法のさらなる実施形態によれば、フローインバータは、流れ方向でフローインバータの前に冷却チャンバの上部分を流れる冷媒物質を、流れ方向でフローインバータの後に冷却チャンバの底部分に近い領域に向け直すように構成される。

【0100】

本方法のさらなる実施形態によれば、フローインバータは、溶接、はんだ付け、クランプ、ろう付け、接着、または別個の部品としての挿入のうちの少なくとも１つによって冷却チャンバ内に配置される。

【0101】

添付の図面は、さらなる理解を提供するために含まれる。図面では、同じ構造および／または機能の要素は、同じ参照符号で参照される場合がある。図面に示される実施形態は例示的な表現であり、必ずしも一定の縮尺で描かれていないことを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0102】

【図1】例示的な実施形態によるフローインバータの３次元概略上面図である。

【図2】例示的な実施形態によるフローインバータの３次元概略底面図である。

【図3】例示的な実施形態によるフローインバータの断面図である。

【図4】例示的な実施形態によるフローインバータの断面図である。

【図5】例示的な実施形態によるパワー半導体構成要素の断面図である。

【図6】例示的な実施形態によるパワー半導体構成要素の３次元概略上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0103】

図１によるフローインバータ１は、第１のプレート２および第２のプレート３を備える。第２のプレート３および第１のプレート２は、示された順序で、延在方向Dに沿って互いに隣接して連続して配置される。第１の壁４は、第１のプレート２上に、例えば第１のプレート２の縁部に、第１の主面からフローインバータ１の２つの側方領域１３に、かつ第２のプレート３上に、例えば第２のプレート３の縁部に、第２の主面から中央領域１２に配置される。さらに、第２の壁５が、フローインバータ１の側方領域１３の第２のプレート３上およびフローインバータ１の中央領域１２の第１のプレート２上に配置される。

【0104】

第１のプレート２は、第１の側面８および第２の側面９を有し、第２のプレート３は、第１の側面１０および第２の側面１１を有する。第１のプレート２の第１の側面８および第２の側面９は、互いに対向して配置される。さらに、第２のプレート３の第１の側面１０および第２の側面１１は、互いに対向して配置される。第１のプレートの第１の側面８および第２のプレートの第１の側面１０は、フローインバータ１の第１の側面を形成する。さらに、第１のプレートの第２の側面９および第２のプレートの第２の側面１１は、フローインバータ１の第２の側面を形成する。フローインバータ１の第１の側面およびフローインバータ１の第２の側面の両方は、延在方向Dに沿って延在する。

【0105】

第１の壁４は、第１のプレートの第１の側面８から第１のプレートの第２の側面９まで完全に延在している。さらに、第２の壁５は、第２のプレートの第１の側面１０から第２のプレートの第２の側面１１まで完全に延在している。

【0106】

第１の壁４は、４つの第１の部分壁１４を備え、直接隣接する第１の部分壁１４は、互いに直接接続され、例えば一体に形成される。直接隣接する第１の部分壁１４は、互いに角度を成している。ここで、成している角度は全て同じである。したがって、第１の壁４は、平面視において第１の湾曲形状を有する。この例示的な実施形態では、第１の湾曲形状は八角形の半分である。第１の湾曲形状３０の外面は、第２のプレート３の方向を向いている。

【0107】

中央領域１２において、第１のプレート２と第２のプレート３との間には、第１の凹部６が設けられている。第１の凹部６は、中央領域１２において第２のプレート３を完全に貫通している。さらに、第１のプレート２と第２のプレート３との間には、２つの第２の凹部７が設けられている。２つの第２の凹部７の各々は、側方領域１３において第１のプレート２を完全に貫通している。第１の凹部６は、延在方向Dに垂直な２つの第２の凹部７の間に設けられている。

【0108】

第１の壁４および第２の壁５は、平面視において少なくとも部分的に互いに重なり、第１の凹部６および２つの第２の凹部７を少なくとも部分的に画定する。したがって、第１の凹部６は、中央領域１２において第１の壁４および第２の壁５によって画定される。

【0109】

図２によれば、第２の壁５は、３つの第２の部分壁１５を備え、直接隣接する第２の部分壁１５は、互いに直接接続され、例えば一体に形成される。直接隣接する第２の部分壁１５は、互いに角度を成している。ここで、成している角度は全て同じである。したがって、第２の壁５は、平面視において第２の湾曲形状を有する。第２の湾曲形状３１の外面は、第１のプレート２の方向を向いている。

【0110】

さらに、平面視において、各第２の凹部７は、それぞれの側方領域１３内の第１の壁４および第２の壁５と、フローインバータの外面の突出部とによって画定される。

【0111】

図３および図４によるフローインバータ１は、第１のプレート２および第２のプレート３を備え、第１のプレート２および第２のプレート３は、共通の平面内に延在する。

【0112】

第１の壁４および第２の壁５の各々は、フローインバータ１の延在方向Dと直交する方向に延在している。

【0113】

第１のプレート２と第２のプレート３も、第１の壁４と第２の壁５も、例えば一体に形成される。

【0114】

図５のパワー半導体構成要素１６は、各々が冷却構造２１に接続された３つのパワー半導体モジュール１７を備え、各冷却構造２１は、それぞれのパワー半導体モジュール１７の一部、例えば一体部分である。

【0115】

パワー半導体モジュール１７は、図６に関連してより詳細に説明される冷却チャンバ（図５には図示せず）上に設けられ、それぞれの冷却構造２１は、冷却チャンバ内に設けられる。冷却チャンバは、図６に関連してより詳細に説明する入口ポート１９および出口ポート２０（図５には図示せず）を有する。さらに、冷却チャンバは、入口ポート１９から出口ポート２０への冷却チャンバ内の冷媒物質１８の流れ方向FDに適合される。

【0116】

パワー半導体モジュール１７は、流れ方向FDに沿って連続的に冷却チャンバに設けられている。したがって、各冷却構造２１は、流れ方向FDの方向に連続して冷却チャンバ内に設けられる。

【0117】

さらに、図１～図４によるフローインバータ１は、少なくとも２つの冷却構造２１のうちの２つの間の冷却チャンバ内に設けられる。フローインバータ１が配置されている領域は、図５に２つの破線で示されている。２つの破線内には、フローインバータ１が配置されている。この例示的な実施形態では、フローインバータ１は、出口ポート２０に最も近い直接隣接するパワー半導体モジュール１７の間に配置される。

【0118】

冷媒物質１８は、流れ方向FDでフローインバータ１の前の冷却チャンバの上部分Xの第１の平均温度と、流れ方向FDでフローインバータ１の前の冷却チャンバの底部分X’の第２の平均温度とを有する。ここで、冷却構造２１が上部分Xの冷媒物質１８により多くの熱を放散するため、平均の第１の平均温度は第２の平均温度よりも高い。

【0119】

フローインバータ１は、流れ方向FDでフローインバータ１の後の冷媒物質１８を、垂直方向において反転させる。したがって、上部分Xの冷媒物質の部分は、流れ方向FDでフローインバータ１の後に冷却チャンバの底部分Y’に向け直され、底部分X’の冷媒物質の部分は、流れ方向FDでフローインバータ１の後に冷却チャンバの上部分Yに向け直される。したがって、出口ポート２０に最も近いパワー半導体モジュール１７を効果的に冷却することができる。

【0120】

図６のパワー半導体構成要素１６は、冷却キャビティを形成するカバー２５、２つの側壁２４、前部２２、後部２３、および底部２６を備える冷却チャンバを有する。冷却構造２１は、冷却キャビティ内に位置する。

【0121】

フローインバータ１は、図５に関連して既に説明したように、出口ポート２０に最も近い直接隣接する冷却構造２１の間に配置される。第２のプレート３は入口ポート１９に面し、第１のプレート２は出口ポート２０に面する。

【符号の説明】

【0122】

１ フローインバータ
２ 第１のプレート
３ 第２のプレート
４ 第１の壁
５ 第２の壁
６ 第１の凹部
７ 第２の凹部
８ 第１のプレートの第１の側面
９ 第１のプレートの第２の側面
１０ 第２のプレートの第１の側面
１１ 第２のプレートの第２の側面
１２ 中央領域
１３ 側方領域
１４ 第１の部分壁
１５ 第２の部分壁
１６ パワー半導体構成要素
１７ パワー半導体モジュール
１８ 冷媒物質
１９ 入口ポート
２０ 出口ポート
２１ 冷却構造
２２ 前部
２３ 後部
２４ 側壁
２５ カバー
２６ 底部
２８ 第１の主面
２９ 第２の主面
３０ 第１の湾曲形状の外面
３１ 第２の湾曲形状の外面
X フローインバータの前の上部分
X’ フローインバータの前の底部分
Y フローインバータの後の上部分
Y’ フローインバータの後の底部分
D 延在方向
FD 流れ方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）と冷却チャンバとを有するパワー半導体構成要素（１６）用の冷媒物質（１８）のためのフローインバータ（１）であって、
－前記フローインバータ（１）の主延在面に沿って延在する第１のプレート（２）と、
－前記主延在面に沿って延在する第２のプレート（３）と、
－前記フローインバータ（１）における第１の主面から、前記第１のプレート（２）および前記第２のプレート（３）に設けられた第１の壁（４）と、
－前記フローインバータ（１）における前記第１の主面とは反対側の第２の主面から、前記第１のプレート（２）および前記第２のプレート（３）に設けられた第２の壁（５）と
を備え、
－前記第１のプレート（２）が、前記第２のプレート（３）の隣に設けられ、
－少なくとも１つの第１の凹部（６）が、前記第１のプレート（２）と前記第２のプレート（３）との間に設けられ、かつ
－少なくとも１つの第２の凹部（７）が、前記第１のプレート（２）と前記第２のプレート（３）との間に設けられる、
フローインバータ（１）。

【請求項2】

－前記少なくとも１つの第１の凹部（６）が、前記フローインバータ（１）の中央領域（１２）に設けられ、かつ
－前記少なくとも１つの第２の凹部（７）が、前記フローインバータ（１）の少なくとも１つの側方領域（１３）に設けられる、
請求項１に記載のフローインバータ（１）。

【請求項3】

前記第１のプレート（２）および前記第２のプレート（３）が互いに平行に延在する、請求項１または２に記載のフローインバータ（１）。

【請求項4】

－前記第１の壁（４）が完全に、前記第１のプレート（２）の幅に沿って延在し、かつ
－前記第２の壁（５）が完全に、前記第２のプレート（３）の幅に沿って延在する、
請求項１または２に記載のフローインバータ（１）。

【請求項5】

－前記第１の壁（４）が、平面視において第１の湾曲形状を有し、かつ前記第１の湾曲形状の外面が前記第２のプレート（３）の方向を向くこと、および
－前記第２の壁（５）が、平面視において第２の湾曲形状を有し、かつ前記第２の湾曲形状の外面が前記第１のプレート（２）の方向を向くこと
の少なくとも一方である、請求項１または２に記載のフローインバータ（１）。

【請求項6】

２つの第２の凹部（７）が、前記フローインバータ（１）の２つの対向する側方領域（１３）において、前記第１のプレート（２）と前記第２のプレート（３）との間に設けられる、請求項１または２に記載のフローインバータ（１）。

【請求項7】

前記第１の凹部（６）が前記２つの第２の凹部（７）の間に設けられる、請求項６に記載のフローインバータ（１）。

【請求項8】

前記第１の壁（４）および前記第２の壁（５）が、平面視において少なくとも部分的に互いに重なり、前記第１の凹部（６）および前記少なくとも１つの第２の凹部（７）を少なくとも部分的に画定する、請求項１または２に記載のフローインバータ（１）。

【請求項9】

－前記第１の凹部（６）が、前記第１の壁（４）における前記第１のプレート（２）に面する側に設けられ、
－前記少なくとも１つの第２の凹部（７）が、前記第１の壁（４）における前記第２のプレート（３）に面する側に設けられる、
請求項１または２に記載のフローインバータ（１）。

【請求項10】

－各々がそれぞれの冷却構造（２１）に接続された少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）と、
－入口ポート（１９）および出口ポート（２０）を有する冷却チャンバと
を備え、
－前記冷却チャンバが、前記入口ポート（１９）から前記出口ポート（２０）への前記冷却チャンバ内の冷媒物質（１８）の流れ方向（FD）に適合され、
－少なくとも２つの前記冷却構造（２１）の各々が、前記流れ方向（FD）の方向に連続して前記冷却チャンバ内に設けられ、
－前記冷却チャンバが、少なくとも２つの前記冷却構造（２１）のうちの２つの間に設けられた、請求項１または２に記載のフローインバータ（１）を備える、
パワー半導体構成要素（１６）。

【請求項11】

－前記フローインバータ（１）が、請求項１に記載のフローインバータ（１）であり、
－前記第１のプレート（２）が前記出口ポート（２０）により近く、かつ
－前記第２のプレート（３）が前記入口ポート（１９）により近い、
請求項１０に記載のパワー半導体構成要素（１６）。

【請求項12】

－前記第１のプレート（２）が、前記冷却チャンバのカバーおよび底部に平行に延在すること、
－前記第２のプレート（３）が、前記冷却チャンバのカバーおよび底部に平行に延在すること、
－前記第１の壁（４）が、前記冷却チャンバのカバーに垂直に延在すること、ならびに
－前記第２の壁（５）が、前記冷却チャンバの底部に垂直に延在すること
のうちの少なくとも１つである、請求項１０に記載のパワー半導体構成要素（１６）。

【請求項13】

－前記第１の壁（４）が、前記冷却チャンバの第１の側面から前記冷却チャンバの第２の側面まで延在し、かつ
－前記第２の壁（５）が、前記冷却チャンバの前記第１の側面から前記冷却チャンバの前記第２の側面まで延在する、
請求項１０に記載のパワー半導体構成要素（１６）。

【請求項14】

－各々がそれぞれの冷却構造（２１）に接続された少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）を設けることと、
－入口ポート（１９）および出口ポート（２０）を有する冷却チャンバを提供することと、
－前記少なくとも２つのパワー半導体モジュール（１７）を前記冷却チャンバに配置することと、
－少なくとも２つの前記冷却構造（２１）のうちの２つの間に、請求項１または２に記載のフローインバータを配置することと
を含む、パワー半導体構成要素（１６）を製造するための方法。

【請求項15】

前記フローインバータ（１）が、溶接、はんだ付け、クランプ、ろう付け、接着、または別個の部品としての挿入のうちの少なくとも１つによって前記冷却チャンバ内に配置される、請求項１４に記載の方法。

【国際調査報告】