[發明專利]具有包覆成型件的功率模塊和包括這種功率模塊的系統

在審

• 申請號: 202111578021.8
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114664773A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: V.弗坎布雷;A.杜托特;L.馬索爾;M.克里克布
• 申請（專利權）人: 法雷奧電機設備公司
• 主分類號: H01L23/49
• 分類號: H01L23/49;H01L23/62;H02M1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

本發明涉及一種功率模塊，包括：第一和第二電連接部分，每個電連接部分具有主板；晶體管，晶體管的上表面限定參考平面；以及電絕緣包覆成型件，電絕緣包覆成型件的上表面具有腔；所述腔具有平坦底部，條帶或電線形成第一橋，其兩端平坦地位于晶體管的上表面上，第一橋的最高點在參考平面上的正交投影包括在腔的平坦底部在參考平面上的正交投影中，并且其中第一橋的最高點相對于參考平面的距離D5和條帶或電線的厚度之間的差大于或等于平行于穿過電絕緣包覆成型件的最高點的參考平面的平面和參考平面之間的距離D3與平行于穿過電絕緣包覆成型件的最高點的參考平面的平面和平行于穿過腔的最低點的參考平面的平面之間的距離D2之間的差。

技術領域

本發明涉及具有包覆成型件的功率模塊、電氣系統和包括這種功率模塊的電壓轉換器。

背景技術

功率模塊是一種電子模塊，通常包含半導體芯片(例如晶體管，稱為功率晶體管)，設計用于產生能量轉換電路，例如開關單元、逆變器或甚至整流橋的能量轉換電路。

現有技術中已知的功率模塊包括：

-優選由金屬制成的第一和第二電連接部分，每個電連接部分具有主板，主板沿著同一主平面延伸，從而基本共面；

-安裝在第一電連接部分的主板的上表面上的晶體管，該晶體管的上表面限定參考平面，所述晶體管通過至少一個條帶或通過至少一個電線電連接到第二電連接部分的主板的上表面；以及

-例如由樹脂制成的電絕緣包覆成型件，覆蓋所述晶體管和第一和第二電連接部分的主板的上表面的至少一部分，電絕緣包覆成型件的上表面具有至少部分位于條帶或電線上方的腔。

然而，在晶體管過熱的情況下，例如在短路的情況下，熱量擴散到電絕緣體中，從而有著火的危險，危及周圍的元件。

發明內容

本發明的目的是至少部分克服上述問題。

因此，根據本發明的第一方面，提出了一種功率模塊，包括：

-優選由金屬制成的第一和第二電連接部分，每個電連接部分具有主板，主板沿著同一主平面延伸，從而基本共面；

-安裝在第一電連接部分的主板的上表面上的晶體管，該晶體管的上表面限定參考平面，所述晶體管通過至少一個條帶或通過至少一個電線電連接到第二電連接部分的主板的上表面；以及

-例如由樹脂制成的電絕緣包覆成型件，覆蓋所述晶體管和第一和第二電連接部分的主板的上表面的至少一部分，電絕緣包覆成型件的上表面具有至少部分位于條帶或電線上方的腔。

該功率模塊的特征在于，所述腔具有平坦底部，條帶或電線形成第一橋，其兩端平坦地位于晶體管的上表面上，第一橋的最高點在參考平面上的正交投影包括在腔的所述平坦底部在參考平面上的正交投影中，并且其中第一橋的最高點相對于參考平面的距離D5和條帶或電線的厚度之間的差大于或等于平行于穿過電絕緣包覆成型件的所述最高點的參考平面的平面和參考平面之間的距離D3與平行于穿過電絕緣包覆成型件的最高點的參考平面的平面和平行于穿過所述腔的最低點的參考平面的平面之間的距離D2之間的差。

腔在幾何上至少部分位于條帶或電線上方的事實意味著條帶或電線在主平面上的正交投影和腔在該同一主平面上的正交投影之間的交點不是空的。

借助于該技術特征，電絕緣包覆成型件的厚度根據條帶或電線的布置進行調節，使得該厚度在條帶或電線上方更小，甚至為零。

此外，距離D5、D2、D3和條帶或電線的厚度之間的關系確保了由條帶或電線形成的第一橋的上端位于腔中，使得電絕緣包覆成型件在該上端上施加很少或甚至沒有保持力。

以這種方式，施加在條帶或電線上且特別是施加在上端上的電絕緣包覆成型件的保持力減小，這使得該條帶或電線在加熱時更容易斷裂。