功率模块制造技术

功率模块包括具有第一总线基板的第一电路结构。第一总线结构具有其上设置有第一电路元件的第一侧。第二电路结构具有第二总线基板和其上设置有第二电路元件的第二侧。第一电路结构和第二电路结构被定向在堆叠配置中，使得第一侧面向第二侧设置，并且第一电路元件与第二电路元件部分重叠。输出总线被设置在第一电路结构与第二电路结构之间。

Power module

The power module includes a first circuit structure with a first bus substrate. The first bus structure has a first side on which a first circuit element is arranged. The second circuit structure has a second bus substrate and a second side on which a second circuit element is arranged. The first circuit structure and the second circuit structure are directed in a stack configuration, so that the first side is set to the second side, and the first circuit element overlaps with the second circuit element partially. The output bus is set between the first circuit structure and the second circuit structure.

【技术实现步骤摘要】
功率模块
本专利涉及功率半导体开关，并且更具体地涉及一种使用功率半导体开关的功率模块。
技术介绍
专门使用电子功率模块来修改易于获得的电源以适应具体应用。这些模块用于制造业、常规和可再生发电和变速器以及汽车应用。这些模块可以提供直流电(DC)到DC功能、DC到交流电(AC)功能或AC到AC功能。这些模块使用固态装置，诸如功率半导体开关，通常是绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、栅极关断晶闸管(GTO)等，以实现所需的开关过程。虽然开关能够传递大量的功率，但是它们的控制、基本上接通和关断功能是通过栅极端子使用非常少的能量完成的。如通常在电动车辆应用中采用的电动机驱动系统通常包括AC电动机、功率模块和DC电源，诸如蓄电池。功率模块通常将来自电源的DC电转换为AC电以驱动电动机驱动，并且将来自电源的AC电转换为DC电以对蓄电池进行再充电。视情况而定，模块可以包括IGBT或类似的基于功率半导体的开关，其以互补方式切换以将DC电转换为AC电并且将AC电转换为DC电。AC电驱动AC电动机，其进而驱动车辆的一个或多个车轮，由此提供推进力，而DC电耦合到蓄电池系统以补充其电量。模块内的功率半导体开关以高开关速度操作。在这些开关速度下，模块对电子噪声敏感，特别是由感应或寄生电感引起的噪声。高开关速度下的操作与正在处理的功率水平相结合另外产生显著的热量，通常需要模块冷却以保护部件并提供有效的操作。因此，期望提供一种用于模块的电子部件，特别是功率半导体开关的封装，期望提供一种降低对电子噪声的敏感度并提供热管理的模块。
技术实现思路
在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。第一电路元件和第二电路元件中的每一个是绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和栅极关断晶闸管(GTO)中的一个。在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。第一电路结构是第一DC总线构件，而第二电路结构是第二DC总线构件。在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。第一电路结构是第一DC总线构件，而第二电路结构是第二DC总线构件，并且第一DC总线构件和第二DC总线构件中的每一个是铜基板。在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。第一电路结构是第一DC总线构件，而第二电路结构是第二DC总线构件，并且第一电路元件形成在第一DC总线构件上，而第二电路元件形成在第二DC总线构件上。在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。第一热导体被设置在第一电路元件与输出构件之间，而第二热导体被设置在第二电路元件与输出构件之间。在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。输出结构是被设置在第一电路结构与第二电路结构之间的交流(AC)总线，其中第一电路元件和第二电路元件各自可操作地耦合到AC总线。在一个实施例中，电动车辆具有带直流(DC)电输出的DC电源。紧凑型模块被耦合以接收DC电源的DC电输出并且提供交流(AC)电输出。电动机被耦合以接收AC电输出。电动机具有驱动转矩输出，其被耦合以驱动车辆的至少一个车轮。该模块包括具有第一电路结构和第二电路结构的功率模块模块。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。输出结构是被设置在第一电路结构与第二电路结构之间的三相交流(AC)总线，其中第一电路元件和第二电路元件各自可操作地耦合到AC总线。在一个实施例中，功率模块模块具有第一电路结构和第二电路结构。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠。第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。在一个实施例中，功率模块模块具有第一电路结构和第二电路结构。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠。第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路结构的第二电路元件重叠。第一电路元件和第二电路元件中的每一个是绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和栅极关断晶闸管(GTO)中的一个。在一个实施例中，功率模块模块具有第一电路结构和第二电路结构。第一电路结构和第二电路结构相对于输出结构堆叠。第一电路结构的第一电路元件至少部分地与第二电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车辆，包括：直流(DC)电源，其具有DC电输出；被耦合以接收所述DC电源的所述DC电输出的模块，所述模块具有交流(AC)电输出；以及电动机，其被耦合以接收所述AC电输出，所述电动机具有驱动转矩输出，所述驱动转矩输出被耦合以驱动所述车辆的至少一个车轮，其中所述模块包括功率模块模块，所述功率模块模块包括第一电路结构和第二电路结构，所述第一电路结构和所述第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且其中所述第一电路结构的第一电路元件至少部分地与所述第二电路结构的第二电路元件重叠。

【技术特征摘要】
2017.07.27 US 15/6616891.一种电动车辆，包括：直流(DC)电源，其具有DC电输出；被耦合以接收所述DC电源的所述DC电输出的模块，所述模块具有交流(AC)电输出；以及电动机，其被耦合以接收所述AC电输出，所述电动机具有驱动转矩输出，所述驱动转矩输出被耦合以驱动所述车辆的至少一个车轮，其中所述模块包括功率模块模块，所述功率模块模块包括第一电路结构和第二电路结构，所述第一电路结构和所述第二电路结构相对于输出结构堆叠，并且其中所述第一电路结构的第一电路元件至少部分地与所述第二电路结构的第二电路元件重叠。2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述第一电路元件和所述第二电路元件中的每一个包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和栅极关断晶闸管(GTO)中的一个。3.根据权利要求1所述的电动车辆，其中所述第一电路结构包括第一DC总线构件，而所述第二电路结构包括第二DC总线构件。4.根据权利要求3所述的电动车辆，其中所述第一DC总线构件和所述第二DC总线构件中的每一个包括铜基板。5.根据权利要求3所述的电动车辆，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·W·扬，T·G·沃德，M·亚克希奇，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US