用于车辆的电力模块制造技术

本发明专利技术涉及一种电力模块（10），优选地用于车辆，特别是电动车辆，其特征在于，所述模块包括两个垂直相邻的半导体片（12、14），每一个片具有连接到热沉基板（24、26）的第一表面（20、22）和与第一表面隔开的第二表面（28、30），至少一个电子部件（38a-44b）布置在所述第二表面上，模块布置为使得片的第二表面布置为彼此相对。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及设计为用于车辆的电力模块，特别是用于包括电马达的混合动力车辆。
技术介绍
电力模块是包括半导体片的电子模块，所述半导体片承载电子部件，高电流在所述电子部件中流动。这特别是当电力模块意图用于混合动力车辆中应用时的情况，其中使用的电流为200Amp的量级。由于高强度电流设计为在电力模块中流动，显著量的热由电力模块产生。因此非常重要的是，将热量消散到模块的周边，以便避免电子部件的过热和模块的故障。 在现有技术中，已知电力模块包括半导体片，所述半导体片包括连接面和用于散热的相反的面，电子部件设置在所述连接面上，所述用于散热的面电连接到允许热被消散的基板。但是，当高强度电流(在混合动力车辆中是必然的)正流动在混合动力车辆中时，这样的模块不消散足够的热以能够正确地运转。电力模块也从现有技术中已知，特别是从文献EP I 381 115，包括封装半导体片的壳体，半导体片包括第一连接面和第二相反的面，电子部件设置在第一连接面上，第二相反面直接接触用于散热的基板。壳体还包括弹簧，所述弹簧连接到连接面并在该面和用于控制并调节温度的装置之间提供电联接。这样的电力模块因此具有允许热从半导体片的两个面消散的结构，更高的电流于是能够在电力模块中流动。但是，这样的电力模块具有特定的架构，该架构较庞大并包括较多数量的部件，这些部件还是特定部件。
技术实现思路
本专利技术的目的特别是提供一种电力模块，该电力模块允许热量的显著消散，使得高强度电流可以在模块中流动而不损害部件，同时具有简单的设计。为此，本专利技术的一个主题是电力模块，优选地用于车辆，特别是电动车辆，所述电力模块包括两个叠置的半导体片，每一个片包括第一面和第二面，所述第一面形成散热面并设计为连接到散热基板，所述第二面不同于第一面，形成连接面并且至少一个电子部件设置在所述第二面上，该模块被构造为使得片的第二面面对彼此布置。相应地，来自模块的热可以以非常高效的方式从模块的两个面消散，这是由于，设计为用于散热的两个面中的任一个都不承载电子部件，允许散热的基板可以与整个散热面直接接触。此外，半导体片的部件可以经由常规方式连接，且模块的组装不呈现任何特别的困难。具体地，不需要特定元件，以便将每一个半导体片连接到半导体片中的另一个。类似地，由于每一个片的散热面不承载任何部件，该面与基板的连接可以以简单的方式在不借助特定部件的情况下实现。因此，这样的模块，尽管具有简单的设计以及为此是经济的，允许热从模块的两个面消散以及允许在电力模块中流动的电流的强度显著地增加而没有损坏该模块的风险。本专利技术还包括来自以下列表的一个或多个特征-所述至少一个电子部件或所述电子部件的至少一个从二极管或晶体管之间选择，-每一个片的第二面包括至少一个连接器，所述模块包括至少一个连接元件，所述连接元件用于将一个片的连接器或电子部件连接到另一个片的连接器或电子部件。因此在两个半导体片上包括单个电路，各部件在半导体片上的分布允许散热被优化。 -所述至少一个连接元件或所述连接元件的至少一个包括带状电缆。这样的带状电缆用于电力连接并允许电力在各部件之间的传输被优化。具体地，将带状电缆制成为波浪形，以便呈现交替反向的弓形部，第一类型的弓形部的至少一个峰电连接到一个片的第二面，第二类型的弓形部的至少一个峰电连接到另一个片的第二面，这允许连接器和/或电子部件之间的路径被最小化，以及因而，限制了当电流在带状电缆中流动时的热量损失。-每一个片在其相对端的至少两个处包括间隔支撑元件，模块构造为使得所述间隔支撑元件相接触以及使得在片的两个面之间留有空间。以该方式，模块的设计变得便利，在两个面之间留有的空间允许电子部件和连接元件更容易地插入到片上。此外，由于间隔支撑元件，形成在片之间的空间的厚度能够被精确地控制，并且避免模块由于片之间的距离太小而造成的过热，-间隔支撑元件包括用于将片锁定在它们的相对位置的装置，特别地包括具有互补形状的邻接表面。由于这样的装置，两个片可以相对于彼此更精确地定位，因此简化了模块的组装过程。因此减少了制造所述模块的成本。有利地，这些装置可以包括互补的匹配表面，这是由于定位装置在该情况下可廉价制造。-至少一个片具有由塑料材料制成的框架，该框架优选地包括间隔支撑元件。因此，模块可以是紧凑的并与电子部件邻接，所述电子部件由于塑料框架而被机械地保护免于潜在的外部侵害。-模块可以还包括用于固定间隔支撑元件和/或框架的装置，其中，这些装置可以是螺钉固定装置，所述框架或间隔支撑元件于是具有用于接收固定螺钉的相对的孔。本专利技术的另一主题是根据本专利技术的电力模块的和用于散热的两个基板的组件，每一个基板分别电连接到其中一个片的第一面，优选地与其中一个片的第一面直接接触。基板可以经由传导表面连接到模块，特别是金属化表面，所述表面通过常规方法形成，诸如银膏烧结或珠焊。本专利技术的另一主题是用于组装电力模块的方法，包括以下操作-模块包括两个半导体片，至少一个电子部件设置在每一个片的一个面上，所述面称为连接面，-片被叠置为使得连接面面对彼此布置。这样的方法允许根据本专利技术的模块被制造。如本领域技术人员将理解的，连接面对应于模块的第二面。根据本专利技术的方法可以还包括以下步骤-至少一个连接元件，优选地为带状电缆，位于一个片的连接面上，和-所述片被叠置，使得连接元件将片的第二面的至少一个连接器或布置在所述面上的电子部件电连接到另一个片的第二面上的连接器或布置在所述面上的电子部件。附图说明在阅读以下仅作为示例和参考附图给出的描述将更好地理解本专利技术，在附图中图I是根据本专利技术的一个实施例的电力模块的分解透视图，图2是包括图I中的电力模块的组件的示意性横截面图，图3是图I和2中的电力模块的电路的电气图的视图。具体实施方式 在图中，示出了根据本专利技术的电力模块10。如可在图I和2中看到的，这样的模块10包括两个半导体片12和14，分别标识为下片12和上片14。这些片12、14包括导电电路，塑料材料模制到该导电电路上。框架16、18还围绕每一个片12、14。该框架由塑料材料制成，并且还模制到片的导电电路上。框架16、18布置为一个在另一个顶部上，并形成间隔支撑元件，允许片12和14布置为使得它们被叠置，如可以在图2中特别看到的。框架的形状匹配为在两个叠置的片之间留有空间17，空间的厚度由框架16、18的尺寸和形状确定。如可以还在图2中看到的，分别在框架的上端和下端处，框架具有互补的形状，这些形状的面形成邻接表面13、15，允许框架16、18相对于彼此更高效和更容易地定位。模块还包括用于将两个框架相对于彼此固定的装置19，如可以在图I中看到的。这些装置包括叠置的孔，布置在框架16、18的每一个角处，诸如螺钉这样的固定元件用于接合到所述孔中。每一个片12、14包括第一面20、22，所述第一面20、22设计为与散热基板24、26接触，如可以在图2中看到的。该面相应地在其整个表面上覆盖有电绝缘但导热的膜，所述膜允许热量的消散，同时使模块安全。这些面形成模块的外表面。每一个片12、14还包括与第一面相反的第二面28、30，所述第二面28、30设计为接收电子部件并称为连接面。模块被构造为使得，两个片12、14的面28、30彼此相对并界定定位在两个片之间的空间17。每一个片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.07 FR 09570001.一种电力模块(10)，优选地用于车辆，特别是电动车辆，其特征在于，所述模块包括两个叠置的半导体片(12、14)，每一个片包括设计为连接到散热基板(24、26)的第一面(20、22)和不同于第一面的第二面(28、30)，至少一个电子部件(38a-44b)布置在所述第二面上，模块被构造为使得片的第二面面对彼此布置。2.如前述权利要求中的任一项所述的电力模块，其中，每一个片的第二面包括至少一个连接器(32、34、36、37)，所述模块包括至少一个连接元件(46、48)，所述连接元件用于将一个片的连接器或电子部件(38a-44b )连接到另一个片的连接器或电子部件。3.如前一项权利要求所述的电力模块，其中，所述至少一个连接元件或所述连接元件的至少一个包括带状电缆(46 )。4.如前一项权利要求所述的电力模块，其中，将带状电缆(46)制成为波浪形，以便呈现交替反向的弓形部，第一类型的弓形部的至少一个峰电连接到一个片(12)的第二面 (28)，第二类型的弓形部的至少一个峰电连接到另一个片(14)的第二面(30)。5.如前述权利要求中的任一项所述的电力模块，其中，每一个片在其相对端的至少两个处包括间隔支撑元件(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM莫雷尔，KL坦，L维维特，S迪梅利，S托姆林，H洛林，P达布斯，
申请(专利权)人：法雷奥伊图德斯电子公司，
类型：发明
国别省市：