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DE102021213497A1 - Semiconductor package, semiconductor module, power converter, electric axle drive and motor vehicle - Google Patents

Semiconductor package, semiconductor module, power converter, electric axle drive and motor vehicle Download PDF

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DE102021213497A1
DE102021213497A1 DE102021213497.1A DE102021213497A DE102021213497A1 DE 102021213497 A1 DE102021213497 A1 DE 102021213497A1 DE 102021213497 A DE102021213497 A DE 102021213497A DE 102021213497 A1 DE102021213497 A1 DE 102021213497A1
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DE
Germany
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power
semiconductor
semiconductor package
semiconductor elements
converter
Prior art date
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Pending
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DE102021213497.1A
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German (de)
Inventor
Manuel Raimann
Ivonne Trenz
Thomas Bosch
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterpackage (9, 68) für einen Stromrichter (5) mit wenigstens einer Leiterplatte (30, 60) und wenigstens zwei Leistungshalbleiterelementen (12, 14, 70, 72), dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterelemente (12, 14, 70, 72) in die Leiterplatte (30, 60) eingebettet angeordnet sind und alle Leistungskontakte (32, 34) der Leistungshalbleiterelemente (12, 14, 70, 72) auf einer Seite angeordnet sind.Daneben betrifft die Erfindung ein Halbleitermodul, einen Stromrichter, einen elektrischen Achsantrieb sowie ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a semiconductor package (9, 68) for a power converter (5) with at least one circuit board (30, 60) and at least two power semiconductor elements (12, 14, 70, 72), characterized in that the power semiconductor elements (12, 14, 70, 72) are arranged embedded in the circuit board (30, 60) and all power contacts (32, 34) of the power semiconductor elements (12, 14, 70, 72) are arranged on one side. The invention also relates to a semiconductor module, a power converter, an electric axle drive and a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterpackage für einen Stromrichter mit wenigstens einer Leiterplatte und wenigstens zwei Leistungshalbleiterelementen.The invention relates to a semiconductor package for a power converter with at least one printed circuit board and at least two power semiconductor elements.

Als Stromrichter werden Vorrichtungen zum Verändern der Stromart oder Stromstärke bezeichnet. Darunter fallen beispielsweise Wechselrichter, Gleichrichter oder auch Gleichspannungswandler.Devices for changing the type or intensity of current are referred to as converters. This includes, for example, inverters, rectifiers or DC converters.

Diese weisen üblicherweise Leistungshalbleiterelemente, auch Halbleiterchips oder Chips genannt, auf. Diese Leistungshalbleiterelemente werden zur elektrischen Kontaktierung auf Leiterplatten aufgebracht. Die Leiterplatten können stromführende Schichten aufweisen, mit denen die Leistungshalbleiterelemente verbunden werden können. Auf diese Art und Weise können elektrische Schaltungen mit Leistungshalbleiterelementen erzeugt werden.These usually have power semiconductor elements, also known as semiconductor chips or chips. These power semiconductor elements are applied to printed circuit boards for electrical contacting. The printed circuit boards can have current-carrying layers to which the power semiconductor elements can be connected. In this way, electrical circuits can be produced with power semiconductor elements.

Diese Leistungshalbleiterelemente sind in sogenannten Packages eingebettet. Dadurch wird die Montage der Leistungshalbleiterelemente erleichtert, da in einem Halbleiterpackage nicht nur der nackte Halbleiter, sondern auch bereits Leistungsanschlüsse und anderes vorhanden sein können.These power semiconductor elements are embedded in so-called packages. This facilitates the assembly of the power semiconductor elements, since not only the bare semiconductor but also power connections and other things can already be present in a semiconductor package.

Bekannte Packages sind beispielsweise im 400 V-Bereich aber nur als Einzelschalter-Packages verfügbar. Weiterhin sind sie nicht für Hochstromanwendungen geeignet.Well-known packages, for example in the 400 V range, are only available as individual switch packages. Furthermore, they are not suitable for high-current applications.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterpackage anzugeben, das demgegenüber verbessert ist.Proceeding from this, it is the object of the present invention to specify a semiconductor package which is improved in comparison.

Zur Lösung dieses Problems wird bei einem Halbleiterpackage der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Leistungshalbleiterelemente in der Leiterplatte eingebettet angeordnet sind und alle Leistungskontakte eines Leistungshalbleiterelementes auf einer Seite angeordnet sind.In order to solve this problem, it is proposed in a semiconductor package of the type mentioned at the outset that the power semiconductor elements are arranged embedded in the printed circuit board and all power contacts of a power semiconductor element are arranged on one side.

Die Leiterplatte kann Stromleitungsschichtlagen aufweisen, muss aber nicht. Sie besteht aus einem Substratmaterial mit vorgebbaren Eigenschaften. Bekannte Materialien sind bspw. FR-4, Teflon oder PTFE. Weiterhin kann das Substrat der Leiterplatte organisch und keramisch als PCB oder als Embedded PCB oder als IMS Substrat ausgebildet sein.The circuit board may or may not have power line layers. It consists of a substrate material with definable properties. Known materials are, for example, FR-4, Teflon or PTFE. Furthermore, the substrate of the printed circuit board can be designed organically and ceramically as a PCB or as an embedded PCB or as an IMS substrate.

Unter dem Einbetten eines Leistungshalbleiterelements in die Leiterplatte wird verstanden, dass das Leistungshalbleiterelement zumindest teilweise in der Leiterplatte versenkt ist.Embedding a power semiconductor element in the printed circuit board means that the power semiconductor element is at least partially embedded in the printed circuit board.

Die Leistungshalbleiterelemente sind im Wesentlichen quaderförmig aufgebaut und weisen dementsprechend sechs Seiten auf. Dabei sind zwei Oberflächen deutlich größer als die übrigen vier, da die Quader flächig ausgebildet sind. Die Leistungskontakte befinden sich auf einer dieser sechs Flächen. Bevorzugt befinden sie sich auf einer der beiden größeren Flächen.The power semiconductor elements are constructed essentially cuboid and accordingly have six sides. Two surfaces are significantly larger than the other four because the cuboids are flat. The power contacts are on one of these six faces. They are preferably located on one of the two larger areas.

Sind die Leistungshalbleiterelemente im Querschnitt nicht rechteckig ausgebildet, so gilt das Gesagte auch für andere Formen analog. Üblicherweise existieren zwei im Wesentlichen parallel angeordnete größere Oberflächen, die man auch als Ober- und Unterseite bezeichnen kann. Die Seitenfläche oder Seitenflächen sind dem gegenüber schmaler ausgebildet. Auch bei einem nicht rechteckigen Querschnitt liegen die Leistungshalbleiterelemente auf einer Seite und bevorzugt auf einer der größeren Flächen.If the power semiconductor elements are not rectangular in cross-section, then what has been said also applies analogously to other shapes. There are usually two larger surfaces arranged essentially in parallel, which can also be referred to as the top and bottom. In contrast, the side surface or side surfaces are designed to be narrower. Even with a non-rectangular cross section, the power semiconductor elements are on one side and preferably on one of the larger areas.

Dass alle Leistungskontakte eines Leistungshalbleiterelementes auf einer Seite angeordnet sind kann bei zwei und mehr Leistungshalbleiterelementen in einem Halbleiterpackage heißen, dass vorzugsweise alle Leistungskontakte auf einer Seite angeordnet sind, also in Einbaulage z.B. nach oben zeigen. Es ist alternativ aber auch möglich, dass die Leistungskontakte des ersten Leistungshalbleiterelementes auf einer ersten Seite liegen, die Leistungskontakte des zweiten Leistungshalbleiterelementes auf einer zweiten, von der ersten abweichenden Seite und bei weiteren Leistungshalbleiterelementen eine der ersten beiden Seiten oder weitere Seiten vorliegen können. Für ein einzelnes Leistungshalbleiterelement sind aber immer alle Leistungskontakte auf einer Seite.With two or more power semiconductor elements in a semiconductor package, the fact that all power contacts of a power semiconductor element are arranged on one side can mean that preferably all power contacts are arranged on one side, i.e. point upwards in the installed position, for example. Alternatively, however, it is also possible for the power contacts of the first power semiconductor element to be on a first side, the power contacts of the second power semiconductor element to be on a second side that differs from the first side, and for other power semiconductor elements to be on one of the first two sides or other sides. For a single power semiconductor element, however, all power contacts are always on one side.

Vorteilhafterweise können die Leistungshalbleiterelemente mit den stromzuführenden Stromschienen über Inlays kontaktiert sein. Das heißt, dass zwischen den Stromschienen und den Leistungshalbleiterelementen Inlays angeordnet sind. Diese sind vorteilhafterweise aus Kupfer.Advantageously, the power semiconductor elements can be contacted with the current-supplying busbars via inlays. This means that inlays are arranged between the busbars and the power semiconductor elements. These are advantageously made of copper.

In einer weiteren Ausgestaltung können die Inlays ebenfalls zumindest teilweise in die Leiterplatte eingebettet angeordnet sein. Bevorzugt sind sie vollständig in die Leiterplatte eingebettet.In a further embodiment, the inlays can likewise be arranged at least partially embedded in the printed circuit board. They are preferably completely embedded in the printed circuit board.

Vorteilhafterweise können die Leistungshalbleiterelemente mit den stromzuführenden Stromschienen über Vias kontaktiert sein. Insbesondere können sowohl Inlays als auch Vias vorhanden sein und dabei die Leistungshalbleiterelemente mit den Inlays über die Vias verbunden sein. Dann läuft von der Stromschiene ausgehend die Kontaktierung über Inlays und Vias zu den Leistungshalbleiterelementen.Advantageously, the power semiconductor elements can be contacted with the current-supplying busbars via vias. In particular, both inlays and vias can be present and the power semiconductor elements can be connected to the inlays via the vias. Then, starting from the busbar, the contacts are made via inlays and vias to the power semiconductor elements.

Bevorzugt können die Vias in der Leiterplatte vorgefertigt sein. Sie sind das erste Bauelement, das in das Substratmaterial eingebracht wird. Sie werden bspw. realisiert, indem in der Leiterplatte bzw. dem Substratmaterial Bohrungen eingebracht und diese galvanisiert werden.The vias can preferably be prefabricated in the printed circuit board. They are the first component that is introduced into the substrate material. They are realized, for example, by drilling holes in the printed circuit board or the substrate material and electroplating them.

Dieser Aufbau kann ebenso für die stromabführenden Stromschienen verwendet werden. Dann erfolgt der Stromfluss ausgehend von den Leistungshalbleiterelementen über Vias und Inlays zu den Stromschienen.This structure can also be used for the current-discharging busbars. The current then flows from the power semiconductor elements via vias and inlays to the busbars.

Bevorzugt können die Stromanschlüsse in der Reihenfolge DC-, DC+ und AC angeordnet sein. Der Anschluss für den positiven Batteriepol DC+ liegt also näher am Anschluss für den Wechselstrom AC als der Anschluss für den negativen Batteriepol DC-. Dabei können die Stromschienen für den DC- - und DC+-Anschluss flächig ausgebildet und überlappend angeordnet sein. Sie sind also teilweise parallel zur Leiterplatte gestapelt.The power connections can preferably be arranged in the order DC-, DC+ and AC. The connection for the positive battery pole DC+ is therefore closer to the connection for the alternating current AC than the connection for the negative battery pole DC-. The busbars for the DC- and DC+ connection can be flat and arranged so that they overlap. So they are partially stacked parallel to the circuit board.

Vorteilhafterweise können die Leistungsanschlüsse der Leistungshalbleiterelemente mit den Stromschienen verschweißt sein. Dies ist möglich, wenn die Leistungshalbleiterelemente mittels Inlays kontaktiert werden.The power connections of the power semiconductor elements can advantageously be welded to the busbars. This is possible if the power semiconductor elements are contacted using inlays.

Vorzugsweise können die Leistungshalbleiterelemente teilweise von einer Vergussmasse umschlossen sein. Diese dient zum Schutz desjenigen Teils der Leistungshalbleiterelemente, die nicht in der Leiterplatte eingebettet angeordnet sind.The power semiconductor elements can preferably be partially enclosed by a casting compound. This is used to protect that part of the power semiconductor elements that are not embedded in the printed circuit board.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Inlay an einem Leistungshalbleiterelement und auf der den Leistungskontakten gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Bevorzugt kann das Inlay aus Kupfer sein. Diese Inlays dienen der Wärmespreizung gegenüber einer Kühlvorrichtung.At least one inlay can advantageously be arranged on a power semiconductor element and on the side opposite the power contacts. The inlay can preferably be made of copper. These inlays are used for heat spreading compared to a cooling device.

Vorzugsweise kann für jeden Leistungshalbleiter des Halbleiterpackages ein Inlays zur Wärmespreizung vorgesehen sein.An inlay for heat spreading can preferably be provided for each power semiconductor of the semiconductor package.

Bevorzugt können die Leistungshalbleiterelemente als laterale Leistungshalbleiter ausgebildet sein. Dann erfolgt der Stromfluss in lateraler Richtung.The power semiconductor elements can preferably be in the form of lateral power semiconductors. The current then flows in the lateral direction.

Vorzugsweise kann bei wenigstens einem Teil der Leistungshalbleiterelemente das Halbleitermaterial aus Galliumnitrid (GaN) bestehen. Bevorzugt kann bei allen Leistungshalbleiterelementen das Halbleitermaterial aus Galliumnitrid bestehen.In at least some of the power semiconductor elements, the semiconductor material can preferably consist of gallium nitride (GaN). In all power semiconductor elements, the semiconductor material can preferably consist of gallium nitride.

Vorzugsweise kann das Leistungshalbleiterelement als GaN-HEMT, also als Galliumnitrid High Electron Mobility Transistor ausgebildet sein.The power semiconductor element can preferably be in the form of a GaN-HEMT, that is to say a gallium nitride high electron mobility transistor.

Alternativ können die Leistungshalbleiterelemente als vertikale Leistungshalbleiter ausgebildet sein. Dann erfolgt der Stromfluss in vertikaler Richtung. Bei wenigstens einem Teil der Leistungshalbleiterelemente kann das Halbleitermaterial aus Silizium (Si) oder Siliziumkarbid (SiC) bestehen.Alternatively, the power semiconductor elements can be in the form of vertical power semiconductors. Then the current flows in the vertical direction. In at least part of the power semiconductor elements, the semiconductor material can consist of silicon (Si) or silicon carbide (SiC).

Dann kann als Leistungshalbleiterelement ein SiC MOSFET oder ein Si IGBT verwendet werden.A SiC MOSFET or a Si IGBT can then be used as the power semiconductor element.

Das Halbleiterpackage weist wenigstens zwei Leistungshalbleiterelemente auf, von denen wenigstens einer mit dem Pluspol einer Batterie verbindbar oder verbunden ist und wenigstens einer mit dem Minuspol der Batterie. Um eine Strom-Skalierung zu ermöglichen, können mehrere Leistungshalbleiterelemente jeweils parallel angeordnet sein. Es können also mehrere Leistungshalbleiterelemente mit dem Minuspol der Batterie verbunden sein. Diese nennt man auch Low Side Switch (LSS) und die mit dem Pluspol der Batterie kontaktierten Leistungshalbleiter als High Side Switches (HSS).The semiconductor package has at least two power semiconductor elements, of which at least one can be connected or is connected to the positive pole of a battery and at least one to the negative pole of the battery. In order to enable current scaling, multiple power semiconductor elements can each be arranged in parallel. Several power semiconductor elements can therefore be connected to the negative pole of the battery. These are also called low side switches (LSS) and the power semiconductors that make contact with the positive pole of the battery are called high side switches (HSS).

Bei mehr als einem Leistungshalbleiterelement pro Batteriepol, also wenigstens zwei parallel geschalteten Leistungshalbleiterelementen, kann vorgesehen sein, dass wenigstens eines der parallel geschalteten Leistungshalbleiterelemente ein erstes Halbleitermaterial aufweist und wenigstens ein weiteres der Leistungshalbleiterelemente ein zweites Halbleitermaterial. Dabei weisen das Leistungshalbleiterelement auf der „low side“, also das mit dem negativen Batteriepol verbundene Leistungshalbleiterelement, und der Schalter auf der „high side“, also das mit dem positiven Batteriepol verbundene Leistungshalbleiterelement, die in Reihe angeordnet sind, dasselbe Material auf.With more than one power semiconductor element per battery pole, i.e. at least two power semiconductor elements connected in parallel, it can be provided that at least one of the power semiconductor elements connected in parallel has a first semiconductor material and at least one other of the power semiconductor elements has a second semiconductor material. The power semiconductor element on the "low side", i.e. the power semiconductor element connected to the negative battery pole, and the switch on the "high side", i.e. the power semiconductor element connected to the positive battery pole, which are arranged in series, have the same material.

Mit einem Package kann dann eine Phase des Wechselstroms erzeugt werden.A phase of the alternating current can then be generated with a package.

Der beschriebene Aufbau erlaubt eine kurze Signalkontaktierung für eine gute Gatekontrolle, maximale Kriechstrecken bei minimaler Streuinduktivität und ein symmetrisches Layout.The structure described permits short signal contacts for good gate control, maximum creepage distances with minimum stray inductance and a symmetrical layout.

Vorzugsweise können die Treiberendstufen in oder auf der Leiterplatte angeordnet sein.The driver output stages can preferably be arranged in or on the printed circuit board.

Weiterhin kann die Signalkontaktierung über Press-Fit oder Lötpins erfolgen.Furthermore, the signal contact can be made via press-fit or solder pins.

Daneben betrifft die Erfindung ein Halbleitermodul mit einem Halbleiterpackage und einer Kühlvorrichtung. Das Halbleitermodul zeichnet sich dadurch aus, dass das Halbleiterpackage wie beschrieben ausgebildet ist.In addition, the invention relates to a semiconductor module with a semiconductor package and a cooling device. The semiconductor module is characterized in that the semiconductor package is designed as described.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass auch zur Kontaktierung zwischen dem Package und der Kühlvorrichtung eine Kupferlage angeordnet ist. Insbesondere kann die Rückseite des Halbleiterpackages mit der Kühlvorrichtung stoffschlüssig verbunden sein. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise mittels Sintern oder Löten oder Verpressen mit einem organischen Isolator erfolgen. Zwischen dem Halbleiterpackage und der Kühlvorrichtung kann ein thermisch leitender Isolator angeordnet sein. Dadurch wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Halbleiterpackage und der Kühlvorrichtung verhindert.It can be provided in particular that a copper layer is also arranged for contacting between the package and the cooling device. In particular, the back of the semiconductor package can be materially connected to the cooling device. The integral connection can be made, for example, by means of sintering or soldering or pressing with an organic insulator. A thermally conductive insulator can be arranged between the semiconductor package and the cooling device. This prevents an electrical connection between the semiconductor package and the cooling device.

Daneben betrifft die Erfindung einen Stromrichter mit wenigstens einem Halbleiterpackage und / oder einem Halbleitermodul. Der Stromrichter zeichnet sich dadurch aus, dass das Halbleiterpackage wie beschrieben und / oder das Halbleitermodul wie beschrieben ausgebildet ist. Als Stromrichter bezeichnet man Vorrichtungen zur Umwandlung eines elektrischen Stromes. Dabei kann die Stromart gewechselt werden oder ein charakteristischer Parameter. Wechselrichter wechseln beispielsweise Gleich- in Wechselstrom um und Gleichstromwandler wandeln eine Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung um. Insbesondere Wechselrichter, auch Inverter genannt, und Gleichspannungswandler werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Die Inverter dienen dabei der Umwandlung des Gleichstroms aus einer Batterie in einen Wechselstrom für einen Elektromotor während die Gleichspannungswandler das Laden an Spannungsversorgungen ermöglichen soll, deren Spannung von der der Batterie abweicht. Selbstverständlich können auch andere Arten von Stromrichtern von dem beschriebenen Halbleiterpackage profitieren. Diese sind lediglich exemplarisch benannt.In addition, the invention relates to a power converter with at least one semiconductor package and/or one semiconductor module. The power converter is characterized in that the semiconductor package is designed as described and/or the semiconductor module is designed as described. A power converter is a device for converting an electrical current. The type of current can be changed or a characteristic parameter. For example, inverters convert direct current into alternating current and DC converters convert an input voltage into an output voltage. In particular, inverters, also called inverters, and DC voltage converters are used in motor vehicles. The inverters are used to convert the direct current from a battery into alternating current for an electric motor, while the direct current converter is intended to enable charging from power supplies whose voltage differs from that of the battery. Of course, other types of power converters can also benefit from the semiconductor package described. These are only named as examples.

Daneben betrifft die Erfindung einen elektrischen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer elektrischen Maschine, einer Getriebeeinrichtung und einem Stromrichter. Der elektrische Achsantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass der Stromrichter wie beschrieben ausgebildet ist. Die Getriebeeinrichtung kann dabei ein Getriebe zum Übersetzen der Drehzahl der elektrischen Maschine aufweisen. Sie kann weiterhin ein Differenzial umfassen, wobei diese auch als sogenanntes integriertes Differenzial zusammengefasst sein können.In addition, the invention relates to an electric axle drive for a motor vehicle with at least one electric machine, a transmission device and a power converter. The electric axle drive is characterized in that the power converter is designed as described. The transmission device can have a transmission for translating the speed of the electric machine. It can also include a differential, which can also be combined as a so-called integrated differential.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend ein elektrischen Achsantrieb wie beschrieben und / oder einen Stromrichter wie beschrieben und / oder ein Halbleiterpackage wie beschrieben und / oder ein Halbleitermodul wie beschrieben.In addition, the invention relates to a motor vehicle, comprising an electric axle drive as described and/or a power converter as described and/or a semiconductor package as described and/or a semiconductor module as described.

Weitere Besonderheiten, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Figuren und Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:

  • 1 Ein Kraftfahrzeug,
  • 2 ein Halbleitermodul im Querschnitt,
  • 3 eine Schaltungsanordnung,
  • 4 ein Halbleiterleistungselement,
  • 5 einen Schaltplan des Leistungshalbleiterelementes,
  • 6 ein Halbleitermodul in einer zweiten Ausgestaltung,
  • 7 ein Halbleitermodul in einer dritten Ausgestaltung,
  • 8 ein Halbleitermodul in einer vierten Ausgestaltung,
  • 9 ein Halbleitermodul in einer fünften Ausgestaltung,
  • 10 das Halbleitermodul nach 5 in der Draufsicht,
  • 11 das Halbleitermodul nach 6 in der Draufsicht,
  • 12 das Halbleitermodul nach 7 in der Draufsicht,
  • 13 das Halbleitermodul nach 5 in einer Explosionsansicht,
  • 14 das Halbleitermodul nach 7 in einer Explosionsansicht,
  • 15 das Halbleitermodul nach 8 in einer Explosionsansicht,
  • 16 einen Teil eines Stromrichters in einer Explosionsansicht und
  • 17 einen Teil eines Stromrichters.
Further special features, features and details of the invention result from the following description of figures and exemplary embodiments. show:
  • 1 a motor vehicle,
  • 2 a semiconductor module in cross section,
  • 3 a circuit arrangement,
  • 4 a semiconductor power element,
  • 5 a circuit diagram of the power semiconductor element,
  • 6 a semiconductor module in a second configuration,
  • 7 a semiconductor module in a third configuration,
  • 8th a semiconductor module in a fourth configuration,
  • 9 a semiconductor module in a fifth configuration,
  • 10 the semiconductor module 5 in top view,
  • 11 the semiconductor module 6 in top view,
  • 12 the semiconductor module 7 in top view,
  • 13 the semiconductor module 5 in an exploded view,
  • 14 the semiconductor module 7 in an exploded view,
  • 15 the semiconductor module 8th in an exploded view,
  • 16 a part of a power converter in an exploded view and
  • 17 part of a power converter.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem elektrischen Achsantrieb 2 aufweisend einen Elektromotor 3, eine Getriebeeinrichtung 4 und einen Wechselrichter 5. Weiterhin kann das Kraftfahrzeug eine Batterie 6 und einen Gleichspannungswandler 7 aufweisen. Die räumliche Nähe zum Wechselrichter 5 deutet an, dass der Gleichspannungswandler 7 in den Wechselrichter 5 integriert sein kann. Er kann aber auch als völlig eigenständiges Bauteil ausgebildet und im Kraftfahrzeug räumlich beliebig angeordnet sein. 1 shows a motor vehicle 1 with an electric axle drive 2 having an electric motor 3, a transmission device 4 and an inverter 5. Furthermore, the motor vehicle can have a battery 6 and a DC voltage converter 7. The spatial proximity to the inverter 5 indicates that the DC voltage converter 7 can be integrated into the inverter 5 . However, it can also be designed as a completely independent component and be arranged in any spatial manner in the motor vehicle.

Die elektrische Verbindung zwischen Batterie 6 und Wechselrichter 5 ist nicht dargestellt. Der Wechselrichter 5 kann insbesondere wenigstens ein Halbleitermodul 8 mit einem Halbleiterpackage 9 aufweisen. Diese sind in den folgenden Figuren eingehender beschrieben.The electrical connection between battery 6 and inverter 5 is not shown. The inverter 5 can in particular have at least one semiconductor module 8 with a semiconductor package 9 . These are described in more detail in the following figures.

2 zeigt ein Halbleitermodul 8 in einer ersten Ausgestaltung im Querschnitt. Das Halbleitermodul 8 weist dabei ein Halbleiterpackage 9 und eine Kühlvorrichtung 10 auf. Das Halbleiterpackage 9 weist dabei zumindest ein erstes und ein zweites Leistungshalbleiterelement auf. Diese werden im Folgenden LSS Chip 12 und HSS Chip 14 genannt. Der LSS Chip 12 ist also das Leistungshalbleiterelement, das mit dem negativen Batteriepol elektrisch verbunden ist und der HSS Chip 14 mit dem positiven Batteriepol. Zur Kontaktierung des LSS Chips 12 und des HSS Chips 14 mit der Stromschiene 16 beziehungsweise 18 weist das Halbleiterpackage 9 Inlays 20 und 22 auf. Diese können aus Kupfer bestehen. Die Inlays 20 und 22 sind jeweils über Vias 24 und 26 mit dem LSS Chip 12 beziehungsweise dem HSS Chip 14 verbunden. Vias sind metallisierte Bohrungen im Substratmaterial der Leiterplatte. Die Stromschienen 16 und 18 können mit dem jeweiligen Inlay 20 oder 22 verschweißt sein. Dadurch wird eine besonders gute Stromübertragung erzielt. Oberhalb der Stromschiene 18 befindet sich noch ein Treiberboard 28. 2 shows a semiconductor module 8 in a first embodiment in cross section. The semiconductor module 8 has a semiconductor package 9 and a cooling device 10 . In this case, the semiconductor package 9 has at least one first and one second power semiconductor element. These are called LSS chip 12 and HSS chip 14 in the following. The LSS chip 12 is therefore the power semiconductor element which is electrically connected to the negative battery pole and the HSS chip 14 to the positive battery pole. The semiconductor package 9 has inlays 20 and 22 for contacting the LSS chip 12 and the HSS chip 14 with the busbar 16 and 18, respectively. These can be made of copper. The inlays 20 and 22 are connected via vias 24 and 26 to the LSS chip 12 and the HSS chip 14, respectively. Vias are metallized holes in the substrate material of the printed circuit board. The busbars 16 and 18 can be welded to the respective inlay 20 or 22. This achieves particularly good power transmission. There is also a driver board 28 above the power rail 18.

Auf der den Vias und damit den Leistungskontakten abgewandten Seite finden sich Inlays 13 und 15 zur Wärmespreizung. Auch die Inlays 13 und 15 bestehen bevorzugt aus Kupfer.On the side facing away from the vias and thus the power contacts, there are inlays 13 and 15 for heat spreading. The inlays 13 and 15 are also preferably made of copper.

Die Leistungshalbleiterelemente, also der LSS Chip 12 und der HSS Chip 14, sind dabei in einer Leiterplatte 30 eingebettet. Auch die Inlays 13, 15, 20 und 22 sind in die Leiterplatte 30 eingebettet. In der Ausgestaltung nach 2 sind sowohl die Leistungshalbleiterelemente als auch die Inlays vollständig in die Leiterplatte 30 eingebettet. Sämtliche Leistungskontakte 32 und 34 der Leistungshalbleiterelemente, also des LSS Chips 12 und des HSS Chips 14, weisen dabei auf eine einzige Seite. In 2 ist dies die Oberseite. Diese Position ist dabei aber lediglich in Bezug auf die Einbauposition der Chips im Wechselrichter 2 zu sehen, der Wechselrichter 5 selbst kann grundsätzlich räumlich beliebig im Kraftfahrzeug 1 angeordnet sein.The power semiconductor elements, that is to say the LSS chip 12 and the HSS chip 14, are embedded in a circuit board 30 in this case. The inlays 13, 15, 20 and 22 are also embedded in the printed circuit board 30. According to the design 2 Both the power semiconductor elements and the inlays are completely embedded in the printed circuit board 30. All of the power contacts 32 and 34 of the power semiconductor elements, that is to say of the LSS chip 12 and of the HSS chip 14, point to a single side. In 2 this is the top. However, this position is only to be seen in relation to the installation position of the chips in the inverter 2; the inverter 5 itself can in principle be arranged in any spatial manner in the motor vehicle 1.

Der HSS Chip 14 ist über weitere Vias 36 und ein Inlay 38 mit der Stromschiene 40 verbunden. Über die Stromschiene 40 wird der mittels des Halbleiterpackages 9 erzeugte Wechselstrom, genau genommen eine Phase davon, zum Elektromotor 3 transportiert.The HSS chip 14 is connected to the busbar 40 via further vias 36 and an inlay 38 . The alternating current generated by means of the semiconductor package 9 , strictly speaking one phase thereof, is transported via the conductor rail 40 to the electric motor 3 .

Der LSS Chip 12 und der HSS Chip 14 sind über eine elektrische Kontaktierung 42, die mit den Chips 12 und 14 wiederum über Vias 44 kontaktiert ist, miteinander verbunden.The LSS chip 12 and the HSS chip 14 are connected to one another via an electrical contact 42, which in turn is contacted to the chips 12 and 14 via vias 44.

Dementsprechend ergibt sich der Schaltplan nach 3. Dieser ist ausgehend von 2 im Grunde genommen selbsterklärend.The circuit diagram follows accordingly 3 . This is based on 2 basically self explanatory.

Die Reihenfolge der Stromanschlüsse 48, 50 und 52 liegt in der Reihenfolge DC-, DC+ und AC. Die Stromanschlüsse sind dabei auch die Leistungsanschlüsse.The order of the power connections 48, 50 and 52 is in the order DC-, DC+ and AC. The power connections are also the power connections.

Das Halbleitermodul 8 nach den 2 und 3 ist dabei für laterale Leistungshalbleiterelemente optimiert. Ein derartiges Leistungshalbleiterelement ist in den folgenden beiden Figuren gezeigt.The semiconductor module 8 according to 2 and 3 is optimized for lateral power semiconductor elements. Such a power semiconductor element is shown in the following two figures.

4 zeigt eine Ausgestaltung eines LSS Chips 12 oder HSS Chips 14 in einer Ausgestaltung als Galliumnitrid HEMT (GaN HEMT). Dieser weist neben den Leistungskontakten Source 54 und Drain 56 auch zwei Gate-Leistungskontakte 58 auf. Der Chip 12, 14 ist dabei quaderförmig ausgestaltet. Die Leistungskontakte liegen alle auf der Oberseite. 4 12 shows an embodiment of an LSS chip 12 or HSS chip 14 in an embodiment as a gallium nitride HEMT (GaN HEMT). In addition to the source 54 and drain 56 power contacts, this also has two gate power contacts 58 . The chip 12, 14 is in the form of a cuboid. The power contacts are all on the top.

5 zeigt einen entsprechenden Schaltplan des Chips nach 4. 5 shows a corresponding circuit diagram of the chip 4 .

6 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Halbleitermoduls 8. Dabei kann weitestgehend auf die Beschreibung zu 2 verwiesen werden. Unterschiede zu 2 bestehen darin, dass der LSS Chip 12 und der HSS Chip 14 sowie die Inlays 20, 22 und 38 in einer Leiterplatte 60 eingebettet sind, und das nur teilweise. Damit die genannten Bauteile nicht hervorstehen sind sie samt der Leiterplatte 60 in einer Vergussmasse 62 eingebettet. Der Übersichtlichkeit halber sind dementsprechend auch die Bezugszeichen weitestgehend ausgelassen worden, da diesbezüglich auf 2 verwiesen werden kann. 6 12 shows an alternative configuration of a semiconductor module 8. This can largely relate to the description 2 to get expelled. differences to 2 are that the LSS chip 12 and the HSS chip 14 and the inlays 20, 22 and 38 are embedded in a circuit board 60, and only partially. So that the components mentioned do not protrude, they are embedded in a casting compound 62 together with the printed circuit board 60 . For the sake of clarity, the reference numbers have accordingly been largely omitted, since in this regard 2 can be referred.

7 zeigt ein Halbleitermodul 8 in einer dritten Ausgestaltung. Dabei befindet sich zwischen dem Halbleiterpackage 9 und der Kühlvorrichtung 10 sowohl ein organischer Isolator 46 als auch eine Kupferplatte 64. Weiterhin befindet sich zwischen der Kupferplatte 64 und der Kühlvorrichtung 10 eine Verbindungsschicht 66, mittels derer die Kühlvorrichtung 10 und das Halbleiterpackage 9 stoffschlüssig verbunden sind. 7 shows a semiconductor module 8 in a third embodiment. There is both an organic insulator 46 and a copper plate 64 between the semiconductor package 9 and the cooling device 10. Furthermore, there is a connecting layer 66 between the copper plate 64 and the cooling device 10, by means of which the cooling device 10 and the semiconductor package 9 are bonded.

Vor dem Zusammenbau des Halbleiterpackages 9 und der Kühlvorrichtung 10 sind die Isolierung 46, die Kupferplatte 64 als auch die Verbindungsschicht 66 Teil des Halbleiterpackages 9. Bei der Verbindungsschicht 66 kann es sich um einen Lötzinn oder ein entsprechendes Material zum Sintern des Halbleiterpackages 9 handeln. Diese werden dann mit der Kühlvorrichtung 10 durch einen Löt- oder Sinterprozess oder wie weiter oben bereits beschrieben alternativ durch Verpressung mit der Kühlvorrichtung 10 stoffschlüssig verbunden.Before the semiconductor package 9 and the cooling device 10 are assembled, the insulation 46, the copper plate 64 and the connection layer 66 are part of the semiconductor package 9. The connection layer 66 can be solder or a corresponding material for sintering the semiconductor package 9. These are then integrally connected to the cooling device 10 by a soldering or sintering process or, as already described above, alternatively by pressing to the cooling device 10 .

Auch hinsichtlich 7 wird in Bezug auf die weitere Beschreibung auf 2 beziehungsweise 6 verwiesen.Also regarding 7 will refer to the further description on 2 and 6 respectively.

8 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Halbleitermoduls 8. Dieses weist im Unterschied zu den Ausgestaltungen nach den 2 bis 7 vertikale Leistungshalbleiterelemente auf, beispielsweise SiC MOSFETS oder Si IGBTs. Demensprechend erhält das Halbleiterpackage das Bezugszeichen 68 und der LSS Chip 70 und HSS Chip 72. Die Inlays und Vias sowie die Stromschienen entsprechen vom Aufbau und der Funktion her dem, was in 2 beschrieben wurde, weswegen diesbezüglich auf 2 verwiesen wird. 8th shows a further embodiment of a semiconductor module 8. In contrast to the configurations according to FIG 2 until 7 vertical power semiconductor elements, for example SiC MOSFETS or Si IGBTs. Accordingly, the semiconductor package is given the reference number 68 and the LSS chip 70 and HSS chip 72. The structure and function of the inlays and vias as well as the busbars correspond to what is shown in 2 was described, which is why in this regard 2 is referenced.

Die Einbettung in ein Substrat erfolgt analog zur 6, weswegen auch diesbezüglich auf 6 verwiesen wird.The embedding in a substrate is analogous to 6 , which is why also in this regard 6 is referenced.

Ein Unterschied besteht in der Anordnung der Inlays, da die Inlays 22 und 38 nunmehr nicht räumlich getrennt sind. Das Inlay 74 ist vielmehr mit der Stromschiene 18 also auch mit der Stromschiene 40 kontaktiert. Weiterhin verbindet das Inlay 74 auch den LSS Chip 70 und den HSS Chip 72.One difference is in the placement of the inlays, since inlays 22 and 38 are now not spatially separated. Rather, the inlay 74 is in contact with the busbar 18 , ie also with the busbar 40 . Furthermore, the inlay 74 also connects the LSS chip 70 and the HSS chip 72.

9 zeigt ein Halbleitermodul 8 in einer weiteren Ausgestaltung. Auch hierbei kommen vertikale Leistungshalbleiterelemente zum Einsatz, wie bereits zu 8 beschrieben. Im Unterschied zu den bisher beschriebenen Figuren befinden sich dabei die Leistungskontakte 32 des LSS Chips 70 und die Leistungskontakte 34 des HSS Chips 72 nicht mehr auf der gleichen Seite, auch wenn sich alle Leistungskontakte 32 des LSS Chips 70 auf der selben Seite des LSS Chips 70 befinden und alle Leistungskontakte 34 des HSS Chips 72 auf der selben Seite des HSS Chips 72. Das heißt, dass für jeden Chip die Leistungskontakte zwar noch auf einer Seite liegen aber nicht mehr für das gesamte Package 68. Dabei sind die HSS Chips 72 upside down montiert. 9 shows a semiconductor module 8 in a further embodiment. Here, too, vertical power semiconductor elements are used, as already mentioned 8th described. In contrast to the figures described so far, the power contacts 32 of the LSS chip 70 and the power contacts 34 of the HSS chip 72 are no longer on the same side, even if all the power contacts 32 of the LSS chip 70 are on the same side of the LSS chip 70 and all power contacts 34 of the HSS chip 72 are on the same side of the HSS chip 72. This means that the power contacts are still on one side for each chip, but no longer for the entire package 68. The HSS chips 72 are upside down assembled.

10 zeigt das Halbleitermodul 8 nach den 6 und 7 in perspektivischer Ansicht. Dabei ist neben den Stromschienen 16, 18 und 40 auch die Vergussmasse 62 an der Oberseite erkennbar. Weiterhin befinden sich vier Signalpins 76 an der Oberseite. Zur weiteren Beschreibung des Halbleitermoduls 8 nach 10 wird auf die Beschreibung zur 6 und 7 und die 2 verwiesen. 10 shows the semiconductor module 8 according to 6 and 7 in perspective view. In addition to the busbars 16, 18 and 40, the casting compound 62 can also be seen on the top. There are also four signal pins 76 on the top. For further description of the semiconductor module 8 after 10 will refer to the description 6 and 7 and the 2 referred.

11 zeigt das Halbleitermodul 8 nach 8 in der Draufsicht. Dabei kann man erkennen, dass die Anordnung der Stromschienen gegenüber 10 verändert ist. Die Stromschienen 18 zur Verbindung mit dem positiven Batteriepol sind beidseits eines Armes der Stromschiene 40 angeordnet. 11 shows the semiconductor module 8 8th in top view. It can be seen that the arrangement of the busbars is opposite 10 is changed. The busbars 18 for connection to the positive battery pole are arranged on either side of an arm of the busbar 40 .

12 zeigt das Halbleitermodul 8 nach 9 in perspektivischer Ansicht. Im Vergleich zur 10 ist dabei eine räumliche Annäherung der Stromschienen 16 und 18 möglich und das Modul 8 ist insgesamt kompakter aufgebaut. 12 shows the semiconductor module 8 9 in perspective view. In comparison to 10 a spatial approximation of the busbars 16 and 18 is possible and the module 8 is constructed more compact overall.

Die 13 bis 15 zeigen mögliche Herstellungsschritte für die unterschiedlichen Halbleitermodule. Gezeigt wird, dass unabhängig von der eigentlichen Ausgestaltung die Leiterplatte 30 oder 60 inklusive der Vias vorgefertigt wird. Die Chips 12 und 14, die Inlays 13, 15 und optional die Isolierung 46 können mittels Sintern oder Löten stoffschlüssig verbunden werden.The 13 until 15 show possible manufacturing steps for the different semiconductor modules. It is shown that the printed circuit board 30 or 60 including the vias is prefabricated, regardless of the actual configuration. The chips 12 and 14, the inlays 13, 15 and optionally the insulation 46 can be cohesively connected by means of sintering or soldering.

16 zeigt eine mögliche Realisierung eines Teils eines Wechselrichters 5, wobei hauptsächlich auf den Teil des Moduls 8 abgehoben ist. Dabei sind mehrere Packages 9 oder 68 parallel geschaltet, um eine Hochskalierung der verarbeitbaren Strommenge zu erzielen. Die Stromschienen 16 und 18 sowie mehrere Stromschienen 40 für die einzelnen Phasen sind ebenfalls erkennbar. Pro Phase sind also zwei Halbleiterpackages vorgesehen. Die Kühlvorrichtung 10 ist mittels eines thermisch leitenden Isolators 46 mit den Halbleiterpackages verbunden. 16 shows a possible realization of a part of an inverter 5, whereby mainly the part of the module 8 is emphasized. In this case, a plurality of packages 9 or 68 are connected in parallel in order to achieve an upscaling of the amount of current that can be processed. The busbars 16 and 18 and several busbars 40 for the individual phases can also be seen. Two semiconductor packages are therefore provided per phase. The cooling device 10 is connected to the semiconductor packages by means of a thermally conductive insulator 46 .

17 zeigt die Anordnung nach 16 nach dem Zusammenbau. Dabei können die Stromschienen 16, 18 und 40 insbesondere mit dem Packages 9 verschweißt sein. 17 shows the arrangement 16 after assembly. In this case, the busbars 16, 18 and 40 can be welded to the package 9, in particular.

BezugszeichenlisteReference List

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
elektrischer Achsantriebelectric axle drive
33
Elektromotorelectric motor
44
Getriebeeinrichtunggear mechanism
55
Wechselrichterinverter
66
Batteriebattery
77
GleichspannungswandlerDC converter
88th
Halbleitermodulsemiconductor module
99
Halbleiterpackagesemiconductor package
1010
Kühlvorrichtungcooler
1212
LSS ChipLSS chip
1313
Inlayinlay
1414
HSS ChipHSS chip
1515
Inlayinlay
1616
Stromschienepower rail
1818
Stromschienepower rail
2020
Inlayinlay
2222
Inlayinlay
2424
ViaVia
2626
ViaVia
2828
Treiberboarddriver board
3030
Leiterplattecircuit board
3232
Leistungskontaktpower contact
3434
Leistungskontaktpower contact
3636
ViaVia
3838
Inlayinlay
4040
Stromschienepower rail
4242
VerbindungConnection
4444
ViaVia
4646
Isolatorinsulator
4848
Stromanschlusspower connection
5050
Stromanschlusspower connection
5252
Stromanschlusspower connection
5454
SourceSource
5656
Draindrainage
5858
GateGate
6060
Leiterplattecircuit board
6262
Vergussmassepotting compound
6464
Kupferplattecopper plate
6666
Verbindungsschichtconnection layer
6868
Halbleiterpackagesemiconductor package
7070
LSS ChipLSS chip
7272
HSS ChipHSS chip
7474
Inlayinlay
7676
Signalpinsignal pin

Claims (13)

Halbleiterpackage (9, 68) für einen Stromrichter (5) mit wenigstens einer Leiterplatte (30, 60) und wenigstens zwei Leistungshalbleiterelementen (12, 14, 70, 72), dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterelemente (12, 14, 70, 72) in die Leiterplatte (30, 60) eingebettet angeordnet sind und alle Leistungskontakte (32, 34) eines Leistungshalbleiterelementes (12, 14, 70, 72) auf einer Seite angeordnet sind.Semiconductor package (9, 68) for a power converter (5) with at least one circuit board (30, 60) and at least two power semiconductor elements (12, 14, 70, 72), characterized in that the power semiconductor elements (12, 14, 70, 72) are arranged embedded in the circuit board (30, 60) and all power contacts (32, 34) of a power semiconductor element (12, 14, 70, 72) are arranged on one side. Halbleiterpackage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterelemente (12, 14, 70, 72) mit den stromzuführenden Stromschienen (16, 18) über Inlays (20, 22) kontaktiert sind.semiconductor package claim 1 , characterized in that the power semiconductor elements (12, 14, 70, 72) are contacted with the current-carrying busbars (16, 18) via inlays (20, 22). Halbleiterpackage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterelemente (12, 14, 70, 72) mit den stromzuführenden Stromschienen (20, 22) über Vias (24, 26) kontaktiert sind.semiconductor package claim 1 or 2 , characterized in that the power semiconductor elements (12, 14, 70, 72) are contacted with the power supply busbars (20, 22) via vias (24, 26). Halbleiterpackage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromanschlüsse (48, 50, 52) in der Reihenfolge DC-, DC+ und AC angeordnet sind.Semiconductor package according to one of the preceding claims, characterized in that the power connections (48, 50, 52) are arranged in the order DC-, DC+ and AC. Halbleiterpackage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsanschlüsse der Leistungshalbleiterelemente (12, 14, 70, 72) mit den Stromschienen (48, 50, 52) verschweißt sind.Semiconductor package according to one of the preceding claims, characterized in that the power connections of the power semiconductor elements (12, 14, 70, 72) are welded to the busbars (48, 50, 52). Halbleiterpackage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterelemente (12, 14, 70, 72) teilweise von einer Vergussmasse (62) umschlossen sind.Semiconductor package according to one of the preceding claims, characterized in that the power semiconductor elements (12, 14, 70, 72) are partially surrounded by a casting compound (62). Halbleiterpackage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Teil der, insbesondere allen, Leistungshalbleiterelementen (12, 14) das Halbleitermaterial aus Galliumnitrid (GaN) besteht.Semiconductor package according to one of the preceding claims, characterized in that in at least some, in particular all, of the power semiconductor elements (12, 14), the semiconductor material consists of gallium nitride (GaN). Halbleitermodul (8) mit einem Halbleiterpackage (9, 68) und einer Kühlvorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterpackage (9, 68) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.Semiconductor module (8) with a semiconductor package (9, 68) and a cooling device (10), characterized in that the semiconductor package (9, 68) is designed according to one of the preceding claims. Halbleitermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Halbleiterpackage (9, 68) und der Kühlvorrichtung (10) Kupferinlays (13, 15) zur Wärmespreizung angeordnet sind.semiconductor module claim 8 , characterized in that copper inlays (13, 15) for heat spreading are arranged between the semiconductor package (9, 68) and the cooling device (10). Stromrichter (5) mit wenigstens einem Halbleiterpackage (9, 68) und/oder einem Halbleitermodul (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterpackage (9, 68) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder das Halbleitermodul (8) nach einem der Ansprüche 8 bis 9 ausgebildet ist.Power converter (5) with at least one semiconductor package (9, 68) and / or a semiconductor module (8), characterized in that the semiconductor package (9, 68) according to one of Claims 1 until 7 and / or the semiconductor module (8) according to one of Claims 8 until 9 is trained. Stromrichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromrichter als Wechselrichter (5) ausgebildet ist.power converter claim 10 , characterized in that the converter is designed as an inverter (5). Elektrischer Achsantrieb (2) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer elektrischen Maschine (3), einer Getriebeeinrichtung (4) und einem Stromrichter (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Stromrichter nach Anspruch 10 oder 11 ausgebildet ist.Electric axle drive (2) for a motor vehicle with at least one electric machine (3), a transmission device (4) and a converter (5), characterized in that the converter according to claim 10 or 11 is trained. Kraftfahrzeug (1), umfassend einen elektrischen Achsantrieb (2) nach Anspruch 12 und/oder einen Stromrichter (5) nach Anspruch 10 oder 11 und/oder ein Halbleiterpackage (9, 68) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder einem Halbleitermodul (8) nach einem der Ansprüche 8 bis 9.Motor vehicle (1), comprising an electric axle drive (2) according to claim 12 and/or a power converter (5). claim 10 or 11 and/or a semiconductor package (9, 68) according to a the Claims 1 until 7 and / or a semiconductor module (8) according to one of Claims 8 until 9 .
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