功率电子装置及其制造方法制造方法及图纸

提出功率电子装置及其制造方法，功率电子装置具有功率转换器模块，功率转换器模块包括开关装置和第一和第二直流电压端子元件，开关装置具有基板，基板具有第一和第二直流电压导体轨道，第一和第二直流电压端子元件以正确的极性以导电方式连接到第一和第二直流电压导体轨道，并且装置具有第一和第二直流电压连接元件，其中第一直流电压端子元件通过材料结合的第一连接部以正确的极性以导电方式连接到第一直流电压连接元件，其中第二直流电压端子元件通过材料结合的第二连接部以正确的极性以导电方式连接到第二直流电压连接元件。以导电方式连接到第二直流电压连接元件。以导电方式连接到第二直流电压连接元件。

【技术实现步骤摘要】
功率电子装置及其制造方法


[0001]本专利技术描述一种功率电子装置及其制造方法，功率电子装置具有功率转换器模块，该功率转换器模块具有开关装置和第一直流(DC)电压端子元件和第二直流电压端子元件，开关装置具有基板，基板具有第一直流电压导体轨道和第二直流电压导体轨道，第一直流电压端子元件和第二直流电压端子元件以正确的极性以导电方式连接到所述导体轨道，并且功率电子装置具有第一直流电压连接元件和第二直流电压连接元件，其中第一直流电压端子元件以正确的极性以导电方式连接到相关联的直流电压连接元件，以及其中第二直流电压端子元件以正确的极性以导电方式连接到第二直流电压连接元件。

技术介绍

[0002]DE 10 2009 043 181 A1公开了一种功率转换器装置，功率转换器装置具有多个功率转换器组件，功率转换器组件具有冷却装置、具有功率半导体模块以及每个功率转换器组件具有一个电容器装置。在这种情况下，功率半导体模块相邻于电容器装置布置。功率半导体模块的直流负载端子元件通过平面母线连接到电容器装置，其中该平面母线由具有绝缘中间层的第一和第二金属成形体形成，并且该平面母线在至少一个取向上覆盖电容器装置。通过第一金属成形体以及通过第二金属成形体，两个相邻的功率转换器组件的母线可以低电感方式连接到彼此，第一金属成形体使用第一连接体和第一连接装置连接，第二金属成形体使用第二连接体和第二连接装置连接。第一连接体另外被第二连接体覆盖。
[0003]DE 10 2017 109 706 B3公开了一种功率电子装置，功率电子装置设计成具有功率转换器模块，功率转换器模块具有第一和第二直流电压端子元件以及第一和第二直流电压连接元件，第一和第二直流电压端子元件以及第一和第二直流电压连接元件分别以正确的极性以导电方式连接到所述导体轨道，其中第一和第二直流电压端子元件以及第一和第二直流电压连接元件始终形成一个堆叠，其中在每种情况下在它们之间布置有绝缘装置，第一直流电压端子元件在第一主平面中具有由此封闭的第一开口，第二直流电压连接元件在第三主平面中具有由此封闭并且与第一开口对准的第二开口，第二直流电压端子元件和第一直流电压连接元件布置在第二主平面中，并且在开口区域中与彼此横向地间隔开，第二主平面布置于第一主平面和第三主平面之间。在该装置中，夹紧装置以电绝缘的方式延伸通过第一开口和第二开口，从而在第一直流电压端子元件与第一直流电压连接元件之间以及在第二直流电压端子元件与第二直流电压连接元件之间形成导电的夹紧连接。

技术实现思路

[0004]考虑到所提及的现有技术，本专利技术的目的是提出一种具有功率转换器模块的功率电子装置及其制造方法，其中用于功率转换器模块的外部连接的功率转换器模块的直流电压端子元件到直流电压连接元件的连接以低电感的方式并且以材料结合的方式实施。
[0005]根据本专利技术，该目的通过功率电子装置来实现，功率电子装置具有功率转换器模块，功率转换器模块包括开关装置、第一直流电压端子元件和第二直流电压端子元件，开关
装置具有基板，基板具有第一直流电压导体轨道和第二直流电压导体轨道，第一直流电压端子元件和第二直流电压端子元件以正确的极性以导电方式连接到第一直流电压导体轨道和第二直流电压导体轨道，并且功率电子装置具有第一直流电压连接元件和第二直流电压连接元件，其中第一直流电压端子元件通过材料结合的第一连接部以正确的极性以导电方式连接到第一直流电压连接元件，其中第二直流电压端子元件通过材料结合的第二连接部以正确的极性以导电方式连接到第二直流电压连接元件，其中在直流电压端子元件和相关联的直流电压连接元件之间的每个连接区域中，沿法线方向观察，第一直流电压端子元件和第二直流电压端子元件以及第一直流电压连接元件和第二直流电压连接元件分别形成堆叠，其中在它们之间布置有绝缘装置。
[0006]在此，法线方向理解为是指在材料结合连接部的区域中相应的端子元件或连接元件的主表面的法线方向。这些端子元件和连接元件在那具有相应的表面连接部段，这些表面连接部段也沿该法线方向对准。在此，术语“沿法线方向”应理解为是指正的法线方向和负的法线方向。
[0007]优选地，相应的材料结合连接部实施为焊接接头，特别是实施为激光焊接接头。
[0008]可能优选的是，第一连接部与第二连接部垂直于法线方向即横向地间隔开，并且连接彼此间不具有重叠的区域。
[0009]也可能有利的是，第一直流电压端子元件或第一直流电压连接元件搁置在支撑装置上，该支撑装置至少在连接的一个的区域中优选地设计为开关装置的壳体的一部分或设计为冷却装置的一部分。在这种情况下，第一直流电压端子元件或第一直流电压连接元件能够通过夹紧装置在第一连接部的区域中、优选地紧邻于第一连接部布置在支撑装置上。在这种情况下，夹紧装置可以设计成螺钉连接，并且具有至少部分地包围螺钉连接的绝缘套筒，并且因此能够以电绝缘的方式穿过第一直流电压端子元件中的开口，并且优选地还穿过在第二直流电压连接元件中的第二开口。
[0010]特别地，有利的是，第一直流电压端子元件布置在第一主平面中，第二直流电压端子和第一直流电压连接元件布置在第二主平面中，以及第二直流电压连接元件布置在第三主平面中，或者其中第一直流电压连接元件布置在第一主平面中，第二直流电压连接元件和第一直流电压端子元件布置在第二主平面中，以及第二直流电压端子元件布置在第三主平面中，并且主平面在法线方向上堆叠。
[0011]原则上，也可能有利的是，两个堆叠的绝缘装置在第一连接部和第二连接部之间的区域中彼此重叠。
[0012]每个相应的直流电压端子元件有利地设计为金属箔或金属片，其厚度优选为300μm至2000μm，特别优选为500μm至1500μm。还有利的是，相应的绝缘装置由具有高电介质强度的塑料材料形成，特别是由聚酰亚胺、乙烯四氟乙烯共聚物或液晶聚合物形成，其厚度优选地为50μm至500μm，特别优选为75μm至150μm。
[0013]原则上，直流电压连接元件能够形成功率转换器模块的直流电压源并且优选地设计为电容器装置的一部分。
[0014]该目的另外通过一种用于制造上述装置的方法来实现，其具有以下步骤：
[0015]a.相对于具有第一直流电压连接元件和第二直流电压连接元件的电容器装置，将具有第一直流电压端子元件和第二直流电压端子元件的功率转换器模块以这种方式布置，
使得第一直流电压连接元件的表面连接部段由此搁置在相关联的第一直流电压端子元件的表面连接部段上，以及使得第一直流电压端子元件或第一直流电压连接元件的表面连接部段对于焊接装置是能够接近的，表面连接部段与相关联的表面焊接部段相对地定位；
[0016]b.通过将第一直流电压连接元件焊接到第一直流电压端子元件来形成第一连接部；
[0017]c.将第二直流电压连接元件的表面连接部段布置在相关联的第二直流电压端子元件的表面连接部段上；
[0018]d.在第二表面焊接部段上通过将第二直流电压连接元件焊接(特别是使用激光焊接过程)到第二直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.功率电子装置，功率电子装置具有功率转换器模块(2)，功率转换器模块(2)包括开关装置(4)、第一直流电压端子元件(50)和第二直流电压端子元件(52)，开关装置(4)具有基板，基板具有第一直流电压导体轨道和第二直流电压导体轨道(42)，第一直流电压端子元件(50)和第二直流电压端子元件(52)以正确的极性以导电方式连接到第一直流电压导体轨道和第二直流电压导体轨道(42)，并且功率电子装置(1)具有第一直流电压连接元件(60)和第二直流电压连接元件(62)，其中第一直流电压端子元件(50)通过材料结合的第一连接部(70)以正确的极性以导电方式连接到第一直流电压连接元件(60)；其特征在于，第二直流电压端子元件(52)通过材料结合的第二连接部(72)以正确的极性以导电方式连接到第二直流电压连接元件(62)，其中在直流电压端子元件和相关联的直流电压连接元件之间的每个连接部(70，72)的区域中，沿法线方向(N)观察，第一直流电压端子元件(50)和第二直流电压端子元件(52)以及第一直流电压连接元件(60)和第二直流电压连接元件(62)分别形成堆叠，其中在它们之间布置有绝缘装置(54，64)。2.根据权利要求1所述的功率电子装置，其特征在于：相应的材料结合的连接部实施为焊接接头。3.根据权利要求2所述的功率电子装置，其特征在于：相应的材料结合的连接部实施为激光焊接接头。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的功率电子装置，其特征在于：第一连接部(70)与第二连接部(72)垂直于法线方向(N)即横向地间隔开，并且连接部(70，72)不具有重叠的区域。5.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的功率电子装置，其特征在于：第一直流电压端子元件(50)或第一直流电压连接元件(60)搁置在支撑装置(20)上。6.根据权利要求5所述的功率电子装置，其特征在于：支撑装置(20)至少在连接部(70，72)的一个的区域中设计为开关装置(4)的壳体(2)的一部分或设计为冷却装置(3)的一部分。7.根据权利要求5所述的功率电子装置，其特征在于：第一直流电压端子元件(50)或第一直流电压连接元件(60)通过夹紧装置(74)在第一连接部(70)的区域中布置在支撑装置(20)上。8.根据权利要求7所述的功率电子装置，其特征在于：第一直流电压端子元件(50)或第一直流电压连接元件(60)通过夹紧装置(74)紧邻于第一连接部(70)地布置在支撑装置(20)上。9.根据权利要求7所述的功率电子装置，其特征在于：夹紧装置(74)设计成螺钉连接(740)，并且具有至少部分地包围螺钉连接(740)的绝缘套筒，并且因此以电绝缘的方式穿过第一直流电压端子元件(50)中的开口(510)。10.根据权利要求9所述的功率电子装置，其特征在于：夹紧装置(74)以电绝缘的方式穿过在第二直流电压连接元件(62)中的第二开口。11.根据权利要求1
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3中任一项所述的功率电子装置，其特征在于：第一直流电压端子元件(50)布置在第一主平面(HE1)中，第二直流电压端子(52)和第一直流电压连接元件(60)布置在第二主平面(HE2)中，以及第二直流电压连接元件(62)布置在第三主平面(HE3)中；或者其中
第一直流电压连接元件(60)布置在第一主平面(HE1)中，第二直流电压连接元件(62)和第一直流电压端子元件(50)布置在第二主平面(HE2)中，以及第二直流电压端子元件(52)布置在第三主平面(HE3)中，并且主平面在法线方向(N)上堆叠。12.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：