具有布线的电子功率器件的安装组件及其与马达壳体的组装件制造技术

本发明专利技术涉及一种安装组件，其包括支架结构，支架结构具有底部，所述底部形成支架结构的上侧和下侧并且具有多个通道，所述通道用于固定元件，其中在底部的下侧上构成有一个或多个容纳空腔，在容纳空腔中嵌入有功率模块或功率半导体，并且其中在每个容纳空腔中构成有用于使所述容纳空腔与功率半导体的向上指向的面局部接触的接触区域，而功率半导体的或功率模块的相对置的、向下指向的面形成安装组件的下部的外面的一部分，并且其中所述支架结构在容纳空腔(21；121)上方具有易弯曲的区域，易弯曲的区域能够沿着功率半导体的或功率模块的厚度的方向相对于支架结构的其他区域弯曲。本发明专利技术还涉及一种上述安装组件与压缩机的马达壳体的组装件。

Mounting assembly of electronic power device with wiring and assembly with motor housing

【技术实现步骤摘要】
具有布线的电子功率器件的安装组件及其与马达壳体的组装件
本专利技术涉及一种安装组件，其具有布线的电子功率器件，尤其用于空调设备的电压缩机的逆变器。此外，本专利技术涉及一种所述安装组件与压缩机的马达壳体的组装件。
技术介绍
机动车空调设备的使用无刷的电马达的电压缩机需要逆变器电子装置，所述逆变器电子装置将来自电网中的直流转换为所需要的多相的交流。这利用具有多个半桥的配置实现，所述配置通过设置分立的、布线的功率半导体(IGBT或Mosfets)形成或通过集成的布线的功率模块形成。功率模块包括至少两个半导体芯片在包含接触部的基板上的布置。多相电流需要从逆变器的功率级至电马达的对应的相绕组端部或至电的壳体穿引部的销的连接。所述连接通常通过汇流排建立。附加地，必须有效地导出释放的热量，所述热量在功率半导体之内，例如在具有绝缘栅的双极型晶体管(IGBT)或金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)之内产生。在最好的情况下，热量的导出经由在马达壳体上的适当的冷却面进行，通过所述马达壳体的内部体积循环冷的抽吸气体。这需要适当的接触压力，在注意相应的功率半导体的个体的厚度的情况下借助于所述接触压力将每个功率半导体压向冷却面。最后，逆变器应当以可容易地安装到压缩机的主体上的方式构成，优选呈简单的模块化的逆变器的形式。从现有技术中已知如下布置，其中功率半导体和逆变器的汇流排安装在常见的金属载体上。功率半导体和汇流排必须相对于载体通过适当的措施绝缘。载体本身必须安装在马达壳体上。常规来说，功率半导体通过良好导热的薄膜相对于载体绝缘。汇流排在单独的汇流排壳体中引导，所述汇流排壳体安装在金属载体上。载体连同已安装的功率半导体和汇流排或连同汇流排壳体利用放置在其之间的密封装置和良好导热的中间层旋紧。
技术实现思路
本专利技术基于的目的尤其在于，将功率电子器件布置和支撑为，使得每个功率半导体或功率模块借助于与相应的功率半导体的或功率模块的厚度无关的适当的接触力直接压向马达壳体上的冷却面。此外，这种布置应当是可容易地安装到压缩机的主部件上的，理想情况下呈简单的模块化的逆变器的形式。本专利技术的目的的解决方案在于一种具有布线的电子功率器件的安装组件，其具有用于空调设备的电压缩机的逆变器的布线的电子功率器件，所述安装组件包括支架结构，所述支架结构具有底部，所述底部形成所述支架结构的上侧和下侧并且具有多个从所述上侧至所述下侧的通道，所述通道用于如下固定元件，所述固定元件用于将所述支架结构固定在马达壳体上，其中在所述底部的下侧上构成有一个容纳空腔或多个容纳空腔，在所述一个或多个容纳空腔中嵌入有布线的功率模块或多个分立的、布线的功率半导体，并且其中在每个容纳空腔中构成有用于使所述容纳空腔与所述功率半导体的向上指向的面局部接触的接触区域，而所述功率半导体的相对置的、向下指向的面形成所述安装组件的下部的外面的一部分，并且其中所述支架结构在所述容纳空腔上方具有易弯曲的区域，所述易弯曲的区域能够沿着所述功率半导体的或所述功率模块的厚度的方向相对于所述支架结构的其他区域弯曲。改进方案在下文中给出。所述安装组件尤其适合于空调设备的电压缩机的逆变器。安装组件包括具有底部的支架结构，所述底部形成支架结构的上侧和下侧并且具有多个从上侧至下侧的通道，所述通道用于固定元件，所述固定元件用于将支架结构固定在马达壳体上。在底部的下侧上构成一个容纳空腔或多个容纳空腔，布线的功率模块或多个分立的布线的功率半导体嵌入所述一个或多个容纳空腔中。在此，在每个容纳空腔中构成有用于使容纳空腔与功率半导体或功率模块的向上指向的面局部接触的接触区域，而功率半导体的或功率模块的相对置的、向下指向的面形成安装组件的下部的外面的一部分。优选地，在支架结构的容纳空腔的接触区域和功率半导体的或功率模块的向上指向的面之间构成线接触或点接触。根据本专利技术，支架结构在容纳空腔上方具有易弯曲的区域，所述易弯曲的区域沿着功率半导体的或功率模块的厚度的方向可相对于支架结构的其他区域弯曲。由此，具有布线的电子功率器件的安装组件包括多个分立的功率半导体或单个整体布线的功率模块以及支架结构，在所述支架结构之内设置有多个分立的功率半导体或单个整体布线的功率模块并且所述支架结构能够固定在电压缩机的马达壳体上。优选地，固定机构是螺钉。必要时，具有布线的电子功率器件的安装组件还包括多个汇流排，所述汇流排同样设置在支架结构之内。在不使用汇流排的情况下，例如在压缩机中，安装组件能够仅由功率半导体和支架结构构成，其中在所述压缩机中电的壳体穿引部的销直接接触到电路板中。支架结构可定位在逆变器的电路板下方。根据本专利技术的一个有利的实施方式，支架结构的底部具有开口，布线的功率半导体的或布线的功率模块的管脚引导穿过所述开口并且延伸穿过支架结构至这样的程度，使得所述管脚能够引导穿过逆变器的在支架结构中定位的电路板并且能够焊接到逆变器的电路板上。支架结构不仅提供用于每个功率半导体或功率模块的容纳空腔并且必要时也提供用于一个或多个汇流排的沟槽。汇流排能够压入与其相关联的沟槽中并且通过分别刻有沟槽的肋片定位和保持，所述肋片提供相对于相应的汇流排的紧密匹配。优选地，支架结构在底部的下侧上具有匹配于汇流排的沟槽，汇流排通过压入到所述沟槽中来固定。分立的功率半导体或功率模块，如已经提到的那样，定位在支架结构之内的适合的容纳空腔之内。汇流排同样能够如布线的功率半导体的或布线的功率模块的管脚那样穿过在支架结构的底部中的适当的开口引入并且延伸穿过支架结构至这样的程度，使得所述支架结构能够引导穿过逆变器的电路板并且能够焊接到逆变器的电路板上。本专利技术的另一方面涉及上述安装组件与压缩机的马达壳体的组装件。在安装在压缩机的马达壳体上的状态中，支架结构通过多个固定元件，优选螺钉固定在压缩机的马达壳体上。支架结构和集成到其中的功率半导体或功率模块在此被压向冷却面。在支架结构之内的用于功率半导体或功率模块的每个容纳空腔具有接触区域，以便给功率半导体的上侧加载所需要的压紧压力。支架结构具有易弯曲的区域，使得其通过支架结构的弯曲能够实现支架结构与分立的功率半导体的或功率模块的厚度差异相匹配。旋拧点和接触元件以方式放置：不出现机械超定。因此在使用分立的功率半导体的情况下，优选将不多于两个的功率半导体放置在两个螺钉之间。这保证，所有功率半导体具有向着冷却面的足够的接触力。功率半导体能够矩形地、三角形地、不规则地或圆形地设置。为了改进导热能力并且为了将功率装置和汇流排相对于冷却平面电绝缘，有利地将由导热材料构成的中间层，更准确地说，由良好导热的、电绝缘的导热材料的层，放置在安装组件下方，也就是说放置在安装组件和马达壳体的冷却面之间。支架结构优选由塑料材料构成。在塑料材料不够稳定的情况下，为了产生向着功率装置的足够的接触压力，能够在支架结构之内使用以塑料包覆注塑的或嵌入有塑料的金属增强部。附图说明本专利技术的设计方案的其他细节、特征和优点从接下来参照附图对实施例的描述中得到。附图示出：图1A通过观察支架结构的上侧示出安装组件的立体视图；图1B在支架结构具有嵌入的功率半导体和汇流排的下侧的俯视图中示出安装组件；图1C通过观察电路板示出与电路板连接的安装组件，其中所述电路板具有穿过所述电路板的母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安装组件(1；101)，其具有用于空调设备的电压缩机的逆变器的布线的电子功率器件，所述安装组件包括支架结构(2；102)，所述支架结构具有底部(5；105)，所述底部形成所述支架结构(2；102)的上侧和下侧并且具有多个从所述上侧至所述下侧的通道，所述通道用于如下固定元件，所述固定元件用于将所述支架结构(2；102)固定在马达壳体上，其中在所述底部(5；105)的下侧上构成有一个容纳空腔(21；121)或多个容纳空腔(21；121)，在所述一个或多个容纳空腔中嵌入有布线的功率模块或多个分立的、布线的功率半导体(3；103)，并且其中在每个容纳空腔(21；121)中构成有用于使所述容纳空腔(21；121)与所述功率半导体(3；103)的向上指向的面(3c；103c)局部接触的接触区域(22；122)，而所述功率半导体(3；103)的相对置的、向下指向的面(3b；103b)形成所述安装组件(1；101)的下部的外面的一部分，并且其中所述支架结构(2；102)在所述容纳空腔(21；121)上方具有易弯曲的区域(23；123)，所述易弯曲的区域能够沿着所述功率半导体(3；103)的或所述功率模块的厚度的方向相对于所述支架结构(2；102)的其他区域弯曲。...

【技术特征摘要】
2018.04.30 DE 102018110361.11.一种安装组件(1；101)，其具有用于空调设备的电压缩机的逆变器的布线的电子功率器件，所述安装组件包括支架结构(2；102)，所述支架结构具有底部(5；105)，所述底部形成所述支架结构(2；102)的上侧和下侧并且具有多个从所述上侧至所述下侧的通道，所述通道用于如下固定元件，所述固定元件用于将所述支架结构(2；102)固定在马达壳体上，其中在所述底部(5；105)的下侧上构成有一个容纳空腔(21；121)或多个容纳空腔(21；121)，在所述一个或多个容纳空腔中嵌入有布线的功率模块或多个分立的、布线的功率半导体(3；103)，并且其中在每个容纳空腔(21；121)中构成有用于使所述容纳空腔(21；121)与所述功率半导体(3；103)的向上指向的面(3c；103c)局部接触的接触区域(22；122)，而所述功率半导体(3；103)的相对置的、向下指向的面(3b；103b)形成所述安装组件(1；101)的下部的外面的一部分，并且其中所述支架结构(2；102)在所述容纳空腔(21；121)上方具有易弯曲的区域(23；123)，所述易弯曲的区域能够沿着所述功率半导体(3；103)的或所述功率模块的厚度的方向相对于所述支架结构(2；102)的其他区域弯曲。2.根据权利要求1所述的安装组件(1)，所述安装组件还包括多个汇流排，所述汇流排设置在所述支架结构(2)之内。3.根据权利要求2所述的安装组件(1)，其特征在于，所述支架结构(2)在所述底部(5)的下侧上具有匹配于所述汇流排(4)的沟槽，所述汇流排(4)通过压入固定到所述沟槽中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的安装组件(1；101)，其特征在于，所述支架结构的所述底部具有开口(7；107)，布线的所述功率半导体(3；103)的或布线的所述功率模块的管脚(3a；1...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德·贡特曼，贝纳德特·戈培尔，斯特凡·韦尔克，
申请(专利权)人：翰昂汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR