【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块、用于机动车的电车桥驱动装置的换流器、用于机动车的电车桥驱动装置、机动车以及用于运行这种功率模块的方法。
技术介绍
1、在用于机动车的电车桥驱动装置的换流器领域中，或者换而言之，在针对商用车应用的牵引逆变器的领域中可以使用传统式集成的b6桥式电路模块、集成的半桥模块或分立式独立开关。在us2021313243a1中关于此示出了一种模块，该模块具有引线框架，即，联接框架。在此，半导体元件的定位在很大程度上取决于引线框架的可制造性，引线框架在初始设计中被作为板材。例如在此，流经的电流可以被分配到两个端子上，这可能导致电流分布不均，从而可能使半导体不同地负载。
技术实现思路
1、基于此背景，本专利技术提供了一种用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的改进的功率模块、一种用于机动车的电车桥驱动装置的改进的换流器、一种用于机动车的改进的电车桥驱动装置、一种改进的机动车和一种用于运行根据独立权利要求的功率模块的改进的方法。有利的设计方案由从属权利要求和以下说明得到。
2、可借助前述技术方案获得的优点尤其在于，能够以有利方式实现用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块的模块内部的半导体接触。不同于基于传统的引线框架设计的模块，根据实施方式可以在功率模块的情况下例如实现在半导体元件之间更准确地说在功率半导体元件之间在所谓的电源或换而言之半导体元件的端子或功率端子的区域中均匀地引导电流。因此，尤其可以实现电流的均匀分配，由此可以实
3、提出了一种用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块，其中，该功率模块具有下列特征：
4、联接基底，其具有彼此电绝缘的电的接触区段；
5、多个功率半导体元件，它们布置在联接基底上，其中，每个功率半导体元件都具有第一端子、第二端子和用于控制第一端子与第二端子之间的电流的控制端子，其中，所有功率半导体元件的第一端子与联接基底的第一接触区段电连接；
6、第一电联接装置，其用于使功率模块联接至第一电位，其中，第一联接装置与联接基底的第一接触区段电连接；
7、第二电联接装置，其用于使功率模块联接至第二电位，其中，第二联接装置与所有功率半导体元件的第二端子电连接，其中，第二联接装置居中布置在这些功率半导体元件之间和/或布置在这些功率半导体元件上方；和
8、电控制联接装置，其用于使功率模块联接至控制电位，其中，控制联接装置与所有功率半导体元件的控制端子电连接。
9、机动车例如可以是陆地车辆，尤其是乘用车、摩托车、商用车等。换流器可以被实施和被称作为反用换流器或逆变器。换流器可以被构造成用于使用于机动车的电能储存器的直流电转换成用于机动车的电车桥驱动装置的电机的交流电。功率半导体元件可以布置在联接基底的第一接触区段上。其中每个联接装置可以具有集电轨或连接销。第二联接装置可以相对于功率半导体元件居中布置或换而言之定心布置。在此，第二联接装置可以沿两个功率半导体元件或两组功率半导体元件之间的对称轴延伸。附加或替选地，第二联接装置可以至少局部覆盖功率半导体元件的安放面的安放面区域且附加或替选地与之重叠。功率模块可以可选附加地具有用于使功率模块联接至信号电位的电信号联接装置，其中，信号联接装置可以与所有功率半导体元件的可选附加地设置的信号端子电连接。第一联接装置、第二联接装置、控制联接装置和可选附加地设置的信号联接装置可以分别直接地或间接通过中间元件与功率半导体元件的相应端子电连接。联接基底的表面的设计或划分关于接触区段可以是可变的。因此，不仅可以有利地传导电功率而且也可以有利地传输信号。联接基底可以实施为所谓的直接键合铜基底，简称dbc基底。在联接基底尤其是dbc基底上，所有功率半导体元件能够以在热方面彼此间最优的间距布置。此外，联接基底，尤其是dbc基底可以被设计成用于实现从功率半导体元件散热。因此，可以实现通过联接基底的最优排导热。功率模块还可以具有灌封料。灌封料可以被设计成用于保护功率半导体元件免受外部影响、造成电绝缘和传导用于建立电连接和热连接的过程(例如烧结过程)的力。
10、每个功率半导体元件例如可以具有场效应晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。在此，针对每个功率半导体元件而言，第一端子可以是漏极端子，第二端子可以是源极端子，并且控制端子可以是栅极端子。可选附加地设置的信号端子可以是开尔文源极端子。这种实施方式的优点在于，可以有效传导和接入高电功率或大电流。
11、功率模块也可以具有多达四个的功率半导体元件。在此，每个功率半导体元件均具有高达30平方毫米的安放面。每个功率半导体元件可以被设计成功率电子芯片。这种实施方式的优点在于，可以实现在功率模块内使用多达四个的功率电子芯片，例如具有高达30平方毫米的相应尺寸。
12、根据一个实施方式，第二电联接装置可以通过材料锁合连接直接与所有功率半导体元件的第二端子连接。材料锁合连接可以通过钎焊或烧结建立。这种实施方式的优点在于，可以提供较大的引导电流的面并且可以通过材料锁合可靠且无需其他部件地实现电连接。
13、在此，第二电联接装置可以针对每个功率半导体元件都具有至少一个联接指或者针对每个功率半导体元件都具有至少一个联接区域。在此，在联接指与功率半导体元件的第二端子之间或者在联接区域与功率半导体元件的第二端子之间建立材料锁合连接。第二电联接装置在联接区域的区域内被深冲和附加或替选地被弯曲。在这里弯曲角度是180度。这种实施方式的优点在于，通过第二联接装置的不同成形也可实现功率半导体元件在联接基底上的不同位置和附加或替选地布置图案。
14、根据一个实施方式，第二电联接装置可以通过电导线与所有功率半导体元件的第二端子连接。电导线可以被实施为键合线。在此，第二联接装置可以居中布置在功率半导体元件之间。这种实施方式的优点在于，可以实现功率半导体元件灵活地定位在联接基底上，其中，仍可以实现电流从第二联接装置至功率半导体元件的均匀分配。
15、所有功率半导体元件的控制端子也可以通过电导线直接与控制联接装置连接。在此，所有功率半导体元件的可选附加地设置的信号端子可以通过电导线和联接基底的第二接触区段与可选附加地设置的信号联接装置电连接。电导线可以被实施为键合线。这种实施方式的优点在于，功率半导体元件的控制端子能够以简单的且在布局方面灵活的方式电联接。
16、替选地，所有功率半导体元件的控制端子可以通过电导线和联接基底的第二接触区段与控制联接装置电连接。在此，所有功率半导体元件的可选附加地设置的信号端子可以通过电导线直接与可选附加地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于机动车(100)的电车桥驱动装置(120)的换流器(130)的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)具有如下特征：
2.根据权利要求1所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，每个功率半导体元件(360)都具有场效应晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，对于每个功率半导体元件(360)而言，所述第一端子是漏极端子，所述第二端子(364)是源极端子，并且所述控制端子(366)是栅极端子。
3.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，所述功率模块具有直至四个的功率半导体元件(360)，其中，每个功率半导体元件(360)都具有直至30平方毫米的安放面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述第二电联接装置(374)通过材料锁合连接直接与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
5.根据权利要求4所述
6.根据权利要求1至3中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述第二电联接装置(374)经由电导线(775)与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)经由电导线直接与所述控制联接装置(376)连接。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)经由电导线和所述联接基底(350)的第二接触区段(354)与所述控制联接装置(376)电连接。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述第二电联接装置(374)与所述联接基底(350)的第二接触区段(354)电连接，其中，所述第二接触区段(354)经由电导线(775)与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
10.根据权利要求9所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述联接基底(350)的第一接触区段(352)具有U形的轮廓，并且所述联接基底(350)的第二接触区段(354)具有T形的轮廓，其中，所述轮廓彼此嵌合地布置。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)经由电导线直接与所述控制联接装置(376)连接。
12.用于机动车(100)的电车桥驱动装置(120)的换流器(130)，其中，所述换流器(130)具有如下特征：
13.用于机动车(100)的电车桥驱动装置(120)，其中，所述电车桥驱动装置(120)具有至少一个电机、传动装置和根据权利要求12所述的换流器(130)。
14.机动车(100)，所述机动车包括根据权利要求12所述的换流器(130)和/或根据权利要求13所述的电车桥驱动装置(120)。
15.用于运行根据权利要求1至11中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)的方法(900)，其中，所述方法(900)具有如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.用于机动车(100)的电车桥驱动装置(120)的换流器(130)的功率模块(235；s1、s2、s3、s4、s5、s6)，其中，所述功率模块(235；s1、s2、s3、s4、s5、s6)具有如下特征：
2.根据权利要求1所述的功率模块(235；s1、s2、s3、s4、s5、s6)，其中，每个功率半导体元件(360)都具有场效应晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，对于每个功率半导体元件(360)而言，所述第一端子是漏极端子，所述第二端子(364)是源极端子，并且所述控制端子(366)是栅极端子。
3.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；s1、s2、s3、s4、s5、s6)，所述功率模块具有直至四个的功率半导体元件(360)，其中，每个功率半导体元件(360)都具有直至30平方毫米的安放面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；s1、s2、s3、s4、s5、s6)，其中，所述第二电联接装置(374)通过材料锁合连接直接与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
5.根据权利要求4所述的功率模块(235；s1、s2、s3、s4、s5、s6)，其中，所述第二电联接装置(374)针对每个功率半导体元件(360)都具有至少一个联接指(375)或者针对每个功率半导体元件(360)都具有至少一个联接区域(475；675)，其中，在所述联接指(375)与所述功率半导体元件(360)的第二端子(364)之间或者在所述联接区域(475；675)与所述功率半导体元件(360)的第二端子(364)之间建立有材料锁合连接，其中，所述第二电联接装置(374)在所述联接区域(475；675)的区域中被深冲和/或被弯曲。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的功率模块(235；s1、s2、s3、s4、s5、s6)，其中，所述第二电联接装置(374)经由电导线(775)与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿克·埃瓦尔德，斯特凡·海因，法比安·霍曼，钱德拉古普塔·哈扎里卡·哈扎里卡，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：
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