本发明专利技术涉及一种功率模块，包括：第一和第二电连接部分，每个电连接部分具有主板；晶体管，晶体管的上表面限定参考平面；以及电绝缘包覆成型件，电绝缘包覆成型件的上表面具有腔；所述腔具有平坦底部，条带或电线形成第一桥，其两端平坦地位于晶体管的上表面上，第一桥的最高点在参考平面上的正交投影包括在腔的平坦底部在参考平面上的正交投影中，并且其中第一桥的最高点相对于参考平面的距离D5和条带或电线的厚度之间的差大于或等于平行于穿过电绝缘包覆成型件的最高点的参考平面的平面和参考平面之间的距离D3与平行于穿过电绝缘包覆成型件的最高点的参考平面的平面和平行于穿过腔的最低点的参考平面的平面之间的距离D2之间的差。的距离D2之间的差。的距离D2之间的差。
【技术实现步骤摘要】
具有包覆成型件的功率模块和包括这种功率模块的系统
[0001]本专利技术涉及具有包覆成型件的功率模块、电气系统和包括这种功率模块的电压转换器。
技术介绍
[0002]功率模块是一种电子模块，通常包含半导体芯片(例如晶体管，称为功率晶体管)，设计用于产生能量转换电路，例如开关单元、逆变器或甚至整流桥的能量转换电路。
[0003]现有技术中已知的功率模块包括：
[0004]‑
优选由金属制成的第一和第二电连接部分，每个电连接部分具有主板，主板沿着同一主平面延伸，从而基本共面；
[0005]‑
安装在第一电连接部分的主板的上表面上的晶体管，该晶体管的上表面限定参考平面，所述晶体管通过至少一个条带或通过至少一个电线电连接到第二电连接部分的主板的上表面；以及
[0006]‑
例如由树脂制成的电绝缘包覆成型件，覆盖所述晶体管和第一和第二电连接部分的主板的上表面的至少一部分，电绝缘包覆成型件的上表面具有至少部分位于条带或电线上方的腔。
[0007]然而，在晶体管过热的情况下，例如在短路的情况下，热量扩散到电绝缘体中，从而有着火的危险，危及周围的元件。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的是至少部分克服上述问题。
[0009]因此，根据本专利技术的第一方面，提出了一种功率模块，包括：
[0010]‑
优选由金属制成的第一和第二电连接部分，每个电连接部分具有主板，主板沿着同一主平面延伸，从而基本共面；
[0011]‑<br/>安装在第一电连接部分的主板的上表面上的晶体管，该晶体管的上表面限定参考平面，所述晶体管通过至少一个条带或通过至少一个电线电连接到第二电连接部分的主板的上表面；以及
[0012]‑
例如由树脂制成的电绝缘包覆成型件，覆盖所述晶体管和第一和第二电连接部分的主板的上表面的至少一部分，电绝缘包覆成型件的上表面具有至少部分位于条带或电线上方的腔。
[0013]该功率模块的特征在于，所述腔具有平坦底部，条带或电线形成第一桥，其两端平坦地位于晶体管的上表面上，第一桥的最高点在参考平面上的正交投影包括在腔的所述平坦底部在参考平面上的正交投影中，并且其中第一桥的最高点相对于参考平面的距离D5和条带或电线的厚度之间的差大于或等于平行于穿过电绝缘包覆成型件的所述最高点的参考平面的平面和参考平面之间的距离D3与平行于穿过电绝缘包覆成型件的最高点的参考平面的平面和平行于穿过所述腔的最低点的参考平面的平面之间的距离D2之间的差。
[0014]腔在几何上至少部分位于条带或电线上方的事实意味着条带或电线在主平面上的正交投影和腔在该同一主平面上的正交投影之间的交点不是空的。
[0015]借助于该技术特征，电绝缘包覆成型件的厚度根据条带或电线的布置进行调节，使得该厚度在条带或电线上方更小，甚至为零。
[0016]此外，距离D5、D2、D3和条带或电线的厚度之间的关系确保了由条带或电线形成的第一桥的上端位于腔中，使得电绝缘包覆成型件在该上端上施加很少或甚至没有保持力。
[0017]以这种方式，施加在条带或电线上且特别是施加在上端上的电绝缘包覆成型件的保持力减小，这使得该条带或电线在加热时更容易断裂。
[0018]因此，根据本专利技术的功率模块中的条带或电线在比根据现有技术的功率模块更低的温度下断裂。由于在更低温度下的这种断裂，晶体管的任何加热都受到限制。
[0019]换句话说，在晶体管操作故障的情况下，根据本专利技术的功率模块的电绝缘包覆成型件的温度保持低于根据现有技术的功率模块，使得根据本专利技术的功率模块不太可能着火。
[0020]根据本专利技术的功率模块可以进一步包括一个或多个以下可选特征，可以单独考虑或甚至根据任何技术上可能的组合考虑。
[0021]根据另一特征，距离D3和距离D2之间的差大于或等于条带或电线的厚度，优选大于或等于条带或电线的厚度的两倍。
[0022]距离D2、D3和条带或电线的厚度之间的关系确保晶体管上方有最小的树脂厚度，从而晶体管被树脂适当地保护。
[0023]根据另一特征，腔具有平坦底部，功率模块的特征在于，条带或电线的最高点在参考平面上的正交投影包括在平坦底部在参考平面上的正交投影中，并且条带或电线的最高点相对于参考平面的距离D1和条带或电线的厚度之间的差大于或等于距离D3和距离D2之间的差。
[0024]根据另一特征，条带或电线形成第二桥，其一端平坦地位于晶体管的上表面上，并且其另一端平坦地位于第二电连接部分的主板的上表面上，第二桥的最高点在参考平面上的正交投影包括在腔的平坦底部在参考平面上的正交投影中，并且第二桥的最高点相对于参考平面的距离D6和条带或电线的厚度之间的差大于或等于距离D3和距离D2之间的差。
[0025]根据另一特征，晶体管通过多个条带和/或电线连接到第二电连接部分的主板的上表面，并且腔具有平坦底部，功率模块的特征在于，每个条带和/或电线的最高点在参考平面上的正交投影包括在腔的平坦底部在参考平面上的正交投影中，并且对于每个条带和/或电线，该条带和/或电线的最高点相对于参考平面的距离和该条带或电线的厚度之间的差大于或等于距离D3和距离D2之间的差。
[0026]根据另一特征，腔至少部分位于条带或电线的最高部分上方。
[0027]根据另一特征，腔至少部分位于第一桥上方。
[0028]根据另一特征，腔至少部分位于第二桥上方。
[0029]根据另一特征，第一电连接部分旨在连接到直流电压源的正端子。
[0030]根据另一特征，第二电连接部分旨在连接到旋转电机的相。
[0031]根据另一特征，第一电连接部分包括从其主板突出的至少一个电连接器。
[0032]根据另一特征，第一电连接部分的电连接器从第一电连接部分的主板突出到主平
面中。
[0033]根据另一特征，电连接器和支撑电连接器的第一电连接部分的主板作为连续材料制成一体。
[0034]根据另一特征，第二电连接部分包括从其主板突出的至少一个电连接器。
[0035]根据另一特征，第二电连接部分的电连接器从第二电连接部分的主板突出到主平面中。
[0036]根据另一特征，电连接器和支撑电连接器的第二电连接部分的主板作为连续材料制成一体。
[0037]根据另一特征，晶体管电连接到第一电连接部分的主板的上表面。
[0038]根据另一特征，电绝缘包覆成型件作为单件是一体的。
[0039]根据另一特征，腔填充有凝胶或树脂，其硬度低于电绝缘包覆成型件的硬度。
[0040]根据另一特征，晶体管是FET(“场效应晶体管”)型晶体管或IGBT(“绝缘栅双极晶体管”)型晶体管。
[0041]根据另一特征，FET型晶体管是由硅(Si
‑
MOSFET)或碳化硅(SiC
‑
MOSFET)制成的MOSFET晶体管，或者是由氮化镓制成的FET晶体管(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率模块(110)，包括：
‑
优选由金属制成的第一电连接部分(3041)和第二电连接部分(3042)，每个电连接部分具有主板(3061,3062)，所述主板(3061,3062)沿着相同的主平面(PP)延伸，从而基本共面；
‑
安装在所述第一电连接部分(3041)的主板(3061)的上表面上的晶体管(1121)，所述晶体管(1121)的上表面限定参考平面(P)，所述晶体管(1121)通过至少一个条带(3261)或通过至少一个电线电连接到所述第二电连接部分(3042)的主板(3062)的上表面；以及
‑
例如由树脂制成的电绝缘包覆成型件(402)，覆盖所述晶体管(1121)和所述第一电连接部分(3041)和第二电连接部分(3042)的主板(3061,3062)的上表面的至少一部分，所述电绝缘包覆成型件(402)的上表面具有至少部分位于所述条带(3261)或电线上方的腔(C1)；所述功率模块(110)的特征在于，所述腔(C1)具有平坦底部，所述条带(3261)或电线形成第一桥(PO1)，其两端平坦地位于所述晶体管(1121)的上表面上，所述第一桥(PO1)的最高点在所述参考平面(P)上的正交投影包括在所述腔(C1)的所述平坦底部在所述参考平面(P)上的正交投影中，并且其中所述第一桥(PO1)的最高点相对于所述参考平面(P)的距离D5与所述条带(3261)或电线的厚度(D4)之间的差大于或等于平行于穿过所述电绝缘包覆成型件(402)的最高点的参考平面的平面和所述参考平面(P)之间的距离D3与平行于穿过所述电绝缘包覆成型件(402)的最高点的参考平面的平面和平行于穿过所述腔(C1)的最低点的参考平面的平面之间的距离D2之间的差。2.根据权利要求1所述的功率模块(110)，其中，所述距离D3和所述距离D2之间的差大于或等于所述条带或电线的厚度(D4)，优选大于或等于所述条带或电线的厚度的两倍。3.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(110)，其中，所述腔(C1)具有平坦底部，所述功率模块(110)的特征在于，所述条带(3261)或电线的最高点在所述参考平面(P)上的正交投影包括在所述平坦底部在所述参考平面(P)上的正交投影中，并且所述条带(3261...
【专利技术属性】
技术研发人员：V弗坎布雷，A杜托特，L马索尔，M克里克布，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：
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