具有嵌入式门电路的电力电子功率模块制造技术

本发明专利技术涉及具有嵌入式门电路的电力电子功率模块。具体地，提供一种电力电子功率模块。所述电力电子功率模块包括：导电基板；电子芯片，所述电子芯片具有第一和第二相对的表面和形成在其上的至少一个晶体管，所述电子芯片安装到所述导电基板，并且所述至少一个晶体管构造成使得：当所述至少一个晶体管被激活时，电流从所述电子芯片的所述第一表面流动到所述导电基板中；以及，至少部分地嵌入在所述导电基板中的控制构件，所述控制构件具有控制导体，所述控制导体形成在所述控制构件中并且电连接到所述至少一个晶体管，使得：当控制信号提供给所述控制导体时，所述至少一个晶体管被激活。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种功率转换器，并且更具体地涉及一种具有嵌入式门电路的功 率转换器组件。
技术介绍
近年来，技术的发展以及日益演进的风格，已经引起汽车设计中的重大变化。其中 一个变化涉及汽车，尤其是使用电压源的替代燃料(或推进)车辆(例如混合动力和电池 电动车辆)内的电气系统的复杂性。这些替代燃料车辆典型地使用一个或多个电动机(通 常由电池供以动力)，或许结合另一个致动器以驱动车轮。这些车辆通常使用两个独立电压源，例如电池和燃料电池，以给驱动车轮的电动 机供以动力。电力电子(或电力电子系统)，例如直流到直流(DC/DC)转换器，典型地用于 管理和传送来自所述两个电压源的功率。由于替代燃料机动车通常仅包括直流(DC)电源 的事实，所以直流到交流(DC/AC)逆变器(或功率逆变器)还被提供以将DC功率转换成通 常由马达需求的交流(AC)功率。现代功率转换器典型地使用包括电子部件，例如形成在半导体基板上的二极管和 开关的功率模块。用于控制开关和二极管的电气连接通常使用分立线的线结合来形成。这 种电气连接通常提供不合希望的信号质量、相对脆弱并且增加制造时间和成本。此外，随着替代燃料车辆中电气系统上的功率需求继续增加，还总是希望减小这 些电气系统内的部件的尺寸以便使车辆的总成本和重量最小化。因此，希望提供一种具有用于所述电子部件的改进电气连接的电力电子功率模 块。此外，从后续描述以及结合附图和前述
和
技术介绍
，本专利技术的其他希望特征和 特点将变得显见。
技术实现思路
提供一种电力电子功率模块。所述电力电子功率模块包括导电基板；电子芯片， 所述电子芯片具有第一和第二相对的表面和形成在其上的至少一个晶体管，所述电子芯片 安装到所述导电基板，并且所述至少一个晶体管构造成使得当所述至少一个晶体管被激 活时，电流从所述电子芯片的所述第一表面流动到所述导电基板中；以及，至少部分地嵌入 在所述导电基板中的控制构件，所述控制构件具有控制导体，所述控制导体形成在所述控 制构件中并且电连接到所述至少一个晶体管，使得当控制信号提供给所述控制导体时，所 述至少一个晶体管被激活。提供一种汽车电力电子功率模块。所述汽车电力电子功率模块包括导电基板； 多个电子芯片，所述多个电子芯片具有第一和第二相对的表面和形成在其上的至少一个晶 体管，所述多个电子芯片中每个都安装到所述导电基板，使得其第一表面大体邻近到所述 导电基板并且构造成使得当所述至少一个晶体管被激活时，电流从所述电子芯片的所述 第一表面流动到所述导电基板中；以及，至少部分地嵌入在所述导电基板中的至少一个控3制构件，所述至少一个控制构件包括绝缘部分和形成在所述绝缘部分上的控制导体，所述 控制导体电连接到所述多个电子芯片中每个的所述至少一个晶体管，使得当控制信号提 供给所述控制导体时，所述至少一个晶体管被激活。提供一种用于构建汽车电力电子功率模块的方法。提供一种导电基板，其中所述 导电基板在其表面上形成有多个槽。至少一个控制构件的至少一部分被装配到所述多个槽 中。所述至少一个控制构件包括绝缘部分和在所述绝缘部分上形成的控制导体。多个电子 芯片安装到所述导电基板的表面上。所述电子芯片中每个都具有第一和第二相对的表面和 形成在其上的至少一个晶体管，并且布置成使得其第一表面大体邻近到所述导电基板并且 覆盖在所述控制导体上。本专利技术还提供了以下方案1. 一种电力电子功率模块，包括导电基板；电子芯片，所述电子芯片具有第一和第二相对的表面和形成在其上的至少一个晶 体管，所述电子芯片安装到所述导电基板，并且所述至少一个晶体管构造成使得当所述至 少一个晶体管被激活时，电流从所述电子芯片的第一表面流动到所述导电基板中；以及至少部分地嵌入在所述导电基板中的控制构件，所述控制构件具有控制导体，所 述控制导体形成在所述控制构件上并且电连接到所述至少一个晶体管，使得当控制信号 提供给所述控制导体时，所述至少一个晶体管被激活。2.如方案1所述的电力电子功率模块，其中，所述电子芯片的第一表面定位在所 述导电基板和所述电子芯片的第二表面之间。3.如方案2所述的电力电子功率模块，其中，所述至少一个晶体管包括集电极、基 极和发射极，所述至少一个晶体管的基极电连接到所述控制导体，所述至少一个晶体管的 发射极电连接到所述电子芯片的第一表面。4.如方案3所述的电力电子功率模块，其中，控制导体定位在所述电子芯片与所 述导电基板之间。5.如方案4所述的电力电子功率模块，其中，导电套管包括槽并且所述控制构件 压配合到所述槽中。6.如方案5所述的电力电子功率模块，其中，所述控制构件还包括定位在所述导 电基板与所述控制导体之间的绝缘部分。7.如方案6所述的电力电子功率模块，其中，所述至少一个晶体管的基极电连接 到所述电子芯片的第一表面。8.如方案7所述的电力电子功率模块，其中，所述电子芯片安装到所述导电基板， 使得所述电子芯片的第一表面的至少一部分邻近所述槽。9.如方案8所述的电力电子功率模块，其中，所述槽包括第一和第二相对的内表 面，所述第一和第二表面中每个在其上包括交替的一系列凸起和凹陷的构造。10.如方案9所述的电力电子功率模块，其中，所述控制构件被陷型、焊接、结合或 者以其组合方式到槽中，使得所述控制导体与所述导电基板的表面大体共面。11. 一种汽车电力电子功率模块，包括导电基板；多个电子芯片，所述多个电子芯片具有第一和第二相对的表面和形成在其上的至 少一个晶体管，所述多个电子芯片中每个安装到所述导电基板，使得其第一表面大体邻近 所述导电基板并且构造成使得当所述至少一个晶体管被激活时，电流从所述电子芯片的 第一表面流动到所述导电基板中；以及至少部分地嵌入在所述导电基板中的至少一个控制构件，所述至少一个控制构件 包括绝缘部分和形成在所述绝缘部分上的控制导体，所述控制导体电连接到所述多个电子 芯片中每个的所述至少一个晶体管，使得当控制信号提供给所述控制导体时，所述至少一 个晶体管被激活。12.如方案11所述的汽车电力电子功率模块，其中，所述多个电子芯片中每个的 所述至少一个晶体管包括基极、集电极和发射极，所述基极和所述发射极电连接到相应电 子芯片的第一表面。13.如方案12所述的汽车电力电子功率模块，其中，所述控制导体的至少一部分 定位在所述多个电子芯片中每个的第一表面和所述导电基板之间。14.如方案13所述的汽车电力电子功率模块，其中，所述导电基板是散热器。15.如方案14所述的汽车电力电子功率模块，其中，所述导电基板包括在其中形 成的多个槽，所述多个槽中每个邻近所述电子芯片中的相应一个，并且其中所述至少一个 控制构件的一部分压配合到所述多个槽中的每一个。16. 一种用于构建汽车电力电子功率模块的方法，所述方法包括提供导电基板，所述导电基板在其表面上形成有多个槽；将至少一个控制构件的至少一部分装配到所述多个槽中，所述至少一个控制构件 包括绝缘部分和在所述绝缘部分上形成的控制导体；以及将多个电子芯片安装到所述导电基板的表面上，所述电子芯片中每个都具有第一 和第二相对的表面和形成在其上的至少一个晶体管，所述多个电子芯片中每个都布置成使 得其第一表面大体邻近所述导电基板并且覆盖在所述控制导体上。17.如方案16所述的方法，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电子功率模块，包括：导电基板；电子芯片，所述电子芯片具有第一和第二相对的表面和形成在其上的至少一个晶体管，所述电子芯片安装到所述导电基板，并且所述至少一个晶体管构造成使得：当所述至少一个晶体管被激活时，电流从所述电子芯片的第一表面流动到所述导电基板中；以及至少部分地嵌入在所述导电基板中的控制构件，所述控制构件具有控制导体，所述控制导体形成在所述控制构件上并且电连接到所述至少一个晶体管，使得：当控制信号提供给所述控制导体时，所述至少一个晶体管被激活。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：EP杨科斯基，TG沃德，GR伍迪，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US