[發明專利]具有混合電路裝置的機電模塊

有效

• 申請號: 201880074611.7
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN111386586B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: K·阿斯坎
• 申請（專利權）人: 伊頓智能動力有限公司
• 主分類號: H01H9/54
• 分類號: H01H9/54;H02H7/22;H01L23/053;H05K5/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

在具有混合電路裝置(2)的機電模塊(1)中，該混合電路裝置(2)具有至少一個斷續器(3)，該斷續器(3)包括至少一個第一機械開關(4)和至少一個第一半導體電路裝置(5)，其中，該混合電路裝置(2)布置在陶瓷基板(7)的第一表面(6)上，其中，陶瓷基板(7)的與第一表面(7)相反的第二表面連接至金屬板(10)，尤其是銅板，其中，外殼(11)固定在金屬板(10)上，并且包圍陶瓷基板(7)和混合電路裝置(2)，其中，金屬板(10)和外殼(11)形成該機電模塊(1)的殼體(12)，其中，殼體(12)內的間隙至少局部地用澆注料填充。

技術領域

本發明涉及一種機電模塊。

背景技術

已知所謂的混合開關裝置，其不但具有機械開關而且具有半導體開關。例如從WO2015/028634 A1中已知這種開關裝置。這種開關裝置與純機械的開關裝置有很大的不同，在實踐中，這導致對機電結構的完全不同的要求。

在混合開關裝置中，通過開關裝置的電流路徑通常會串聯多個機械觸點對。這通常會導致更高的電阻和更高的自發熱。同時，功率半導體是中央組件，其對于切斷通過混合開關裝置的電流至關重要。但是，較高的環境溫度會縮短半導體開關的使用壽命。半導體開關的故障意味著只能通過與半導體開關并聯設置的旁路繼電器來切斷電流，該旁路繼電器并非為此目的而設計，并且未為其配備滅弧裝置。當試圖切斷高電流(例如在典型的低壓安裝環境中的短路電流)時，在沒有正常工作的半導體開關的情況下，旁路繼電器會爆炸。

此外，開關裝置內的不同溫度水平會損害混合開關裝置的功能。

還已經表明，實際的機電結構對混合電路裝置的功能性具有相當大的影響，特別是其安全地切斷數千安培的短路電流的能力。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種開頭所述類型的機電模塊，利用該機電模塊可以避免所提及的混合開關裝置的缺點，并且可以在長時間內確保電氣保護。

根據本發明，這通過這樣的方案來實現：一種具有混合電路裝置的機電模塊，其中，所述混合電路裝置具有至少一個斷續器，所述斷續器具有至少一個第一機械開關和至少一個第一半導體電路裝置，其中，所述混合電路裝置布置在陶瓷基板的第一表面上，其中，所述陶瓷基板的與所述第一表面對置的第二表面與金屬板相連接，其中，在所述金屬板上固定有外殼，所述外殼包圍所述陶瓷基板和所述混合電路裝置，其中，所述金屬板和所述外殼形成所述機電模塊的殼體，其中，所述殼體內的間隙至少局部地用澆注料填充，所述第一機械開關被設計為旁路開關，并且被布置在所述陶瓷基板上的所述陶瓷基板的中心區域中。

借此，可以長期確保電氣保護。借此，在第一半導體電路裝置發生故障的情況下，可以安全地保護環境免受機械開關被破壞的后果。由于與金屬板的聯結，可以在機電模塊內實現平衡的溫度。金屬板暴露于外部的表面很容易將熱量散發到周圍環境。通過總體所討論的措施，能夠實際創建出耐用且可靠的混合電路裝置。

優選的，所述陶瓷基板基本上整個表面都與所述金屬板相連接。

優選的，所述金屬板在背對所述陶瓷基板的表面上與散熱器相連接。

優選的，所述混合電路裝置還具有第二機械開關，所述第二機械開關被布置成與所述第一機械開關和所述第一半導體電路裝置均串聯。

優選的，在所述陶瓷基板上布置有預定數量的導電固定塊，并且所述第一機械開關和/或所述第二機械開關固定在所述固定塊上。

優選的，所述第一機械開關和/或所述第二機械開關被擰到所述固定塊上。

優選的，所述混合電路裝置還具有第二半導體電路裝置，并且所述第一半導體電路裝置和所述第二半導體電路裝置并聯連接并且對稱地布置在所述第一機械開關的兩側。

優選的，所述第一半導體電路裝置和所述第二半導體電路裝置總體上由IGBT和串聯阻斷二極管形成。