CN104952836B - 用于换流器的电子组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于换流器的电子组件，包括具有介质层和金属电路布线的基板。多个端子布置成连接到直流电源。第一半导体和第二半导体在直流电源的端子之间连接到一起。第一金属岛(例如，条带)位于第一半导体和第二半导体之间的第一区域中。第一金属岛具有大于金属电路布线的高度或厚度。第一金属岛提供用于散热的散热器。

Description

用于换流器的电子组件
相关申请
本文件(包括附图)基于35 U.S.C§119(e)，要求基于2014年3月28日提交的美国临时申请61/971,590号的提交日期的优先权和权益，其中在此通过引用将该临时申请结合在本文中。
技术领域
本公开内容涉及一种用于换流器的电子组件。
背景技术
在某些现有技术中，电子组件可能具有不充分的散热，这种不充分的散热减小了功率半导体开关的寿命或最大功率输出。因此，需要用于换流器的具有改进散热的电子组件。
发明内容
在一个实施例中，用于换流器的电子组件包括具有介质层和金属电路布线的基板。多个端子布置成连接到直流电源。第一半导体和第二半导体在直流电源的端子之间连接到一起。第一金属岛(例如，条带)位于第一半导体和第二半导体之间的第一区域中。第一金属岛具有大于金属电路布线的高度或厚度。第一金属岛提供散热器以散热。
附图说明
图1是用于换流器的电子组件的一个实施例的透视图。
图2是图1的电子组件的透视分解图，其进一步图示了上壳体组件和下壳体组件。
图3是图2的被装配的电子组件的透视图。
图4是图3的沿着图3的参考线4-4的第一横截面，其中图1和图2也示出了参考线4-4。
图5是图3的沿着图3的参考线5-5的第二横截面，其中图1和图2也示出了参考线5-5。
图6是图3的沿着图3的参考线6-6的第三横截面，其中图1和图2也示出了参考线6-6。
图7是电子组件的一个实施例的横截面，该横截面图示了图4的矩形区7的放大部分。
图8是另一实施例的类似于图4的矩形区7的小的放大部分的横截面，其中呈现了热界面材料。
图9是又一实施例的类似于图5的矩形区7的小的放大部分的横截面，其中呈现了传导通路和接地层。
图10是包含图1的电子组件的流体冷却系统的说明性示例。
不同的附图中的类似附图标记指示类似的元件。
具体实施方式
在一个实施例中，图1示出了用于换流器的电子组件200的电路板组件11。电子组件200的电路板组件11包括基板34，该基板34具有介质层54和在基板34的一侧或两侧上的一条或多条金属电路布线。直流端子布置成连接到直流电源。第一半导体20和第二半导体22在直流电源的端子之间连接到一起。第一金属岛24(例如，条带)位于第一半导体20和第二半导体22之间的第一区域(primary zone)中。第一金属岛24具有大于金属电路布线的高度或厚度。第一金属岛24提供用于散热的散热器。
在一个实施例中，直流端子(42、44)包括表面安装式连接器，如大致圆柱形并且包括金属材料或合金材料的表面安装式母连接器。每个连接器(36、38、40、42、44)都可以包括表面安装式连接器。每个连接器(36、38、40、42、44)都可以在一端处具有用于安装到基板34上对应的导电垫片50的安装垫片48，其中所述导电垫片50与一条或多条导电布线(例如，406)相关或电连接到所述一条或多条导电布线。
如图所示，电子组件200示出了三个相或三个开关部，其中每个相都具有连接到第二半导体22的第一半导体20。在每个开关部的输入端处，第一直流端子42和第二直流端子44为每个相或开关部提供直流电流。每个开关部的输出由一组交流连接器限定。
对于每个相，第一半导体20可以包括半导体开关(例如，低压侧半导体开关)，该半导体开关具有至少一个连接到给直流端子供电的直流总线或直流电源的一侧(例如，低压侧或负端子)的开关端子。例如，如果第一半导体20包括晶体管，则所述开关端子可以指发射极和集电极，或如果第一半导体20包括场效应晶体管，则所述开关端子可以指源极和漏极。第一开关晶体管的控制端子(例如，基极或栅极)连接到未示出的控制电路或驱动器。
对于每个相，第二半导体22可以包括半导体开关(例如，高压侧半导体开关)，该半导体开关具有至少一个连接到给直流端子供电的直流总线或直流电源的一侧(例如，高压侧或正端子)的开关端子。例如，如果第一半导体20包括晶体管，则该开关端子可以指发射极和集电极，或如果第一半导体20包括场效应晶体管，则开关端子可以指源极和漏极。第一开关晶体管的控制端子(例如，基极或栅极)连接到未示出的控制电路或驱动器。
每个开关部的输出由一组交流(AC)连接器(36、38、40)限定。如图1所示，交流连接器包括分别用于第一相开关部、第二相开关部和第三相开关部的第一交流连接器36、第二交流连接器38和第三交流连接器40。在一个实施例中，交流连接器(36、38、40)包括表面安装式连接器，如大致圆柱形并且包括金属材料或合金材料的表面安装式母连接器。每个表面安装式连接器(36、38、40)都可以在一端处具有用于安装到基板34上对应的导电垫片50的安装垫片48，其中所述导电垫片50与一条或多条导电布线相关或电连接到所述一条或多条导电布线(例如，406)。
对于每个相，第一金属岛24(例如，条带)位于第一半导体20和第二半导体22之间的第一区域中。在一个构造中，每个第一金属岛24通常都具有大于金属电路布线的高度或厚度。例如，第一金属岛24提供散热器，以向第一外壳部分100或第一壳体组件132的内部散热或导热。第一外壳部分100可以将被散发的热或被传导的热传递到将冷却剂循环或传送穿过第一外壳部分100的导管或转换部(transition)。在一个实施例中，第一金属岛24包括覆铜(copper pour)。
第二金属岛26(例如，条带)定位在邻近的表面安装式连接器之间或任何直流端子(42、44)和任何邻近的交流连接器(36、38、40)之间的第二区域中。例如，第二金属岛26提供散热器，以向第一外壳部分100或第一壳体组件132的内部散热/导热。第一外壳部分100可以将被散发的热或被传导的热传递到将冷却剂循环或传送穿过第一外壳部分100的导管或转换部。在一个实施例中，第二金属岛26包括覆铜。
第三金属岛28在第二半导体开关22和对应的交流连接器之间，或更一般地，在第二半导体开关22和表面安装式连接器之间，定位在基板34上。在一个构造中，每个第三金属岛28通常都具有大于金属电路布线的高度或厚度。例如，第三金属岛28提供散热器，以向第一外壳部分100或第一壳体组件132的内部散热或导热。第一外壳部分100可以将被散发的热或被传导的热传递到将冷却剂循环或传送穿过第一外壳部分100的导管或转换部。在一个实施例中，第三金属岛28包括覆铜。
第四金属岛30接近(例如，用于每个相的)第一半导体开关20地定位在基板34上。在一个构造中，每个第四金属岛30通常都具有大于金属电路布线的高度或厚度。例如，第四金属岛30提供散热器，以向第一外壳部分100或第一壳体组件132的内部散热或导热。第一外壳部分100可以将被散发的热或被传导的热传递到将冷却剂循环或传送穿过第一外壳部分100的导管或转换部。在一个实施例中，第四金属岛30包括覆铜。
在一个实施例中，第一半导体开关20和第二半导体开关22包括由硅、碳化硅、氮化镓或其它的半导体材料构成的、被以平面芯片组的形式封装的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。这些芯片组可以被实现为平面形状，并被封装和准备用于在基板上进行的贴装制造过程。热调节通过(具有位于(图4中的)第一外壳部分100内的一体式冷却剂通道的)壳体得到增强，并且第二外壳部分102提供了增加大致平面的第一半导体开关20和第二半导体开关22(例如，MOSFET/IGBT芯片组)的电流密度(A/cm2)的机会。因此，在电子组件200的规定的额定电流的情况下，根据在换流器设计中使用的开关装置的类型，可以使用的模具尺寸比可以以其他方式用于第一半导体开关20第二半导体开关22所用的半导体材料的模具尺寸更小。
由被连接成通过电互连件侧向引出热流的大致平面的芯片组的双侧热调节支持半导体的模具尺寸或第一半导体开关20和第二半导体开关22的封装尺寸的减少。因此，第一半导体开关20和第二半导体开关22被放置在允许每个半导体模具在较低的结区温度(Tj)下操作的热调节环境中。本文中，热调节环境可以称为功率开关装置(20、22)的多侧热调节。Tj在规定的功率条件下的较低值在没有损害或降低换流器能力的情况下，提供了减小第一半导体开关20和第二半导体开关22的模具尺寸和封装尺寸的机会。减小半导体开关(20、22)中Si、SiC和GaN材料的模具的尺寸可以在每个芯片组上按比例地增加导电布线区、岛、散热器区或母线的面积，使得热流从模具到第一外壳部分100(图4)和第二外壳部分102中的冷却剂通道的侧向流动更有效。
在一构造中，一组电容器56可以安装在或到基板34上。例如，如图1所示，第一阵列的电容器56安装在基板34的第一侧上，而第二阵列的电容器56安装在基板34的与第一侧相反的第二侧上。虽然在基板34的每侧示出了两列的四个电容器56，但可以使用任何适当数量的电容器56。如图所示，每个电容器56都具有第一端子58和第二端子60。在一个构造中，每个电容器56都可以包括电解电容器56。
在一个实施例中，电容器包括表面安装式、低轮廓的薄膜电容器。通过高表面积的导电端子(58、60)和围绕电容器56的热界面材料对于电容器56的封装，便于针对滤波后的每安培电流的较低的温度上升和所需要或使用的每单位电容(例如，微法(uF))的较高安培电流进行热传导管理。热界面材料包括固化(例如，大致交联的)聚合物、弹性体或塑料或固体电介质材料，该材料在非固化状态下、在液相下或在半固态相下作为树脂定位于、插入、注入第一外壳的内部和第二外壳和电容器56之间以增强散热。电容器56可以被构造为例如可以承受表面安装式生产线所需的无铅式回熔焊接温度分布的部件。
如图1所示，辅助基板46安装在大致平行于基板34的平面或从基板34的平面偏移的不同平面中。连接器具有电介质部和端子，其中所述连接器安装在辅助基板46上或安装成穿过辅助基板46中。辅助电路板可以具有一个或多个开口52。例如，辅助电路板可以具有用于每个相或开关部的辅助开口52，使得第二外壳部分102或第二壳体组件134可以接触或接近开关部以从开关部将热量传导走。
在可替换的实施例中，如图9所示，通过连接在一个或多个金属岛(例如，24、28、30)和在基板34的相反侧的散热岛901或散热器之间的一个或多个导热通路900(例如，导热透孔、导热盲孔或导热和导电通路或其它的结构)，将热量从一个或多个金属岛(例如，24、28、30)传导走。在一个实施例中，散热器或散热岛901在逐个相的基础上被隔离，使得每个相散热岛(例如，第一相散热岛)都与电子组件200的另一个相输出端的(例如，在基板34的下侧或相反侧的)相应的其它相散热岛(例如，第二相散热岛和第三相散热岛)机械地分离和电隔离(例如，在操作频率范围内电磁隔离)。进一步，与通过导热通路900传递的热量累积地或分离地，热量被传送到(例如，在第一外壳部分100或第二外壳部分中的)冷却剂通道内的流体或冷却剂。
电子组件200的电路板组件11可以包括安装在基板34上的电连接到端子的多个第一表面安装式连接器，和定位在邻近的表面安装式连接器之间的第二区域中的第二金属岛26。
图2图示了包封图1的电路板组件11的壳体组件。在一个实施例中，壳体包括第一壳体组件132和第二壳体组件134，其中第一壳体组件132与第二壳体组件134配合。第一壳体组件132包括第一外壳部分100和第三外壳部分104。第二壳体组件134包括第二外壳部分102和第四外壳部分106。
如图所示，第一外壳部分100和第二外壳部分102具有安装孔(108、110)，该安装孔用于接收一个或多个紧固件117以将第一外壳部分100固定或连接到第二外壳部分102，其中图1的电路板组件11被夹在第一外壳部分和第二外壳部分102之间或由第一外壳部分和第二外壳部分102封闭。第三外壳部分104被固定到或连接到第一外壳部分100。例如，第三外壳部分104可以包括散热器或壳体组件的上盖。类似地，第四外壳部分106可以包括散热器或壳体组件的下盖。第四外壳部分106被固定到或连接到第二外壳部分102。在一个实施例中，第一外壳部分100和第二外壳部分102由聚合物、塑料、具有诸如强化纤维或碳化纤维的填充物的聚合物基体构成。例如，第一外壳部分100和第二外壳部分102可以由三维打印机生产，所述三维打印机能够打印具有用于传导流体以冷却电路板组件11或其热生成部件的各种开口52、导管或通道的三维结构。在说明性构造中，第三外壳部分104和第四外壳部分106可以由诸如铝、铸铝的金属材料、金属性材料、合金材料或散热材料构造成。可以通过能够从聚合物、塑料或包括诸如金属颗粒的导电颗粒以促进散热的树脂或任何适当的导热聚合物材料来打印三维结构的三维打印机构造第三外壳部分104和第四外壳部分106。
第一外壳部分100的第一内表面可以在尺寸和形状上适合与电路板组件11的一侧配合或互锁，然而第二外壳部分102的第二内表面可以在尺寸和形状上适合与电路板组件11的相反的一侧配合或互锁。例如，第一外壳部分100具有与基板34上的对应的交流连接器和直流端子接合的大致圆筒形凹槽。另外，第一外壳部分100具有：第一开关部75凹槽，该第一开关部凹槽是大致矩形的，多面体状的，或者与基板34上方的第一开关部75的形状和尺寸一致的其它形状；第二开关部77凹槽126，该第二开关部凹槽是大致矩形的，多面体状的，或与基板34上方的第二开关部77的形状和尺寸一致的其它形状；第三开关部79凹槽，该第三开关部凹槽是大致矩形的，类似多面体，或与基板34上方的第三开关部79的形状和尺寸一致的其它形状。关于电容器56阵列，第一外壳具有与电路板组件11上对应的电容器56的尺寸和形状一致的聚集式电容器凹槽或单独的电容器凹槽。
第二外壳部分102具有用于每个开关部的凸起的突出部124，其中所述凸起的突出部124可以接触每个开关部的下侧。在可替换的实施例中，第二外壳部分102具有用于每个开关部的凸起的突出部，其中所述凸起的突出部可以通过导热界面材料来接触每个开关部的下侧，如图8所示。导热界面材料包括插入式导热黏合剂、插入式导热脂或插入式导热聚合物。如图所示，第二外壳部分102具有与电路板组件11上对应的电容器56的尺寸和形状一致的聚集式电容器56凹槽。
如图所示，第一外壳部分100具有分别用于接收冷却剂和排出冷却剂的第一入口116和第一出口118。类似地，第二外壳部分102具有分别用于接收冷却剂和排出冷却剂的第二入口120和第二出口122。图10提供了冷却剂如何循环或传送穿过电子组件200以在电子组件200中提供对开关部、电容器56或其它部件的增强冷却的一个实施例的说明性示例。
图3示出了图2的在其被装配状态下的电子组件200。每个交流连接器(36、38、40)和直流连接器(42、44)都可以经由与电子组件200的对应的连接器(例如，表面安装式连接器或母连接器)配合的配合连接器128(例如，公插头)连接到导体130或电缆。例如，直流连接器(42、44)可以连接或耦合到直流(DC)源，如电池、发电机、燃料电池电力输出端或整流式交流发电机。同时，交流连接器可以耦合或连接到将被控制的对应相的电动马达(例如，任何常规的、非常规的或互感耦合的开关式磁阻马达或永磁体交流马达)、或交流发电机或其它的电机。
图4图示了电子组件200的沿着参考线4-4的横截面。图1至图4中包括的类似附图标记指示类似的元件或特征。图4的横截面示出了在第一壳体组件132或第一外壳部分100的第一入口116和第一出口118之间延伸的冷却剂通道(420、422、424、421、428)。图4的横截面还示出了在第二壳体组件134或第二外壳部分102的第二入口120和第二出口122之间延伸的冷却剂通道(411、412、414、416、418)。在一个实施例中，在第一入口116和第一出口118之间，第一冷却剂通道(420、422、424、421、428)被完全地包括在第一外壳部分内，这消除了对于在电子组件200中用以在第一外壳部分100和第二外壳部分102之间转移冷却剂的协作端口的需求。类似地，在第二入口120和第二出口122之间，第二冷却剂通道被完全地包括在第二外壳部分102内，这消除了对于在电子组件200中用以在第一外壳部分100和第二外壳部分102之间转移冷却剂的任何协作端口的需求。因此，在第一外壳部分100和第二外壳部分102中移除了那些协作端口之间的任何垫圈、密封件或黏合剂，并且不会泄漏。
出于说明性目的，图4将被描述为使得第一冷却剂通道的可见部分被指定为第一冷却剂通道的输出部分(420、422、424、421、428)，虽然第一冷却剂通道具有类似于输出部分的输入部分。第一冷却剂通道的输出部分和输入部分基本上是可互换的，因为它们仅相对于流体或冷却剂流的方向，并且相对于泵排放端或泵输入端相对于第一入口和第一出口的定向被限定。例如，当在第一入口和第一输出端到泵之间的连接被反转时，输入部分和输出部分被重新限定。
在一个实施例中，第一冷却剂通道的输出部分(420、422、424、421、428)包括第一入口横向腔420、一组第一内部输出导管422、一组第一输出转换部424、一组第一外部输出导管421和第一外部横向腔428、一组第一外部输入导管、一组第一输入转换部、一组第一内部输入导管。第一冷却剂通道的输出部分(420、422、424、421、428)连接在第一入口116和第一出口118之间，并且可以沿着绕行的路径或蜿蜒的路径在第一入口116和第一出口118之间穿过第一外壳部分100。可以结合流体流从第一入口116到第一出口118的方向来描述第一冷却剂通道的输出部分(420、422、424、421、428)，其中输出路径从第一入口116开始行进并且其中输入路径朝第一出口118行进。
在第一冷却剂通道中，第一入口116与第一入口横向腔420连通。一组第一内部输出导管422包括从第一入口横向腔420(例如，在图4中的纸面中纵向地)延伸出的一个或多个第一内部输出导管。相应的一组内部输出导管422连接到对应的一组第一输出转换部424。在一个实施例中，每个第一输出转换部424的区域都可以包括大致螺旋形的、大致椭圆形的或大致圆形的或其它弯曲的通道，所述通道将相应的一个第一内部输出导管422接合或连接到对应的一个第一外部输出转换部424。在一个构造中，该组第一外部输出导管421的一端连接到对应的一组第一输出转换部424，而该组第一外部输出导管421的相反端连接到第一外部横向腔428。
在第二冷却剂通道(411、412、414、416、418)中，第二入口120连通第二入口横向腔411。一组第二内部输出导管412包括从第二入口横向腔411(例如，在图4中的纸面中纵向地)延伸出的一个或多个第二内部输出导管。相应的一组内部输出导管412连接到对应的一组第二输出转换部414。在一个实施例中，每个第二输出转换部414都可以包括大致螺旋形的、大致椭圆形的或大致圆形的或其它弯曲的通道，所述通道将相应的一个第二内部输出导管412接合或连接到对应的一个第二外部输出导管416。在一个构造中，该一组第二外部输出导管416的一端连接到对应的一组第二输出转换部414，而该组第二外部输出导管416的相反端连接到第二外部横向腔418，或一系列大致平行的弧形导管或回路。
在一个实施例中，一个或多个转换部(424、414)可以包括大致螺旋形的、大致椭圆形的、大致圆形的或其它弯曲的通道，该通道环绕或围绕与基板34相关的连接器(例如，表面安装式连接器)的外部。因此，每个该转换部(例如，424)都具有内径表面或大致圆筒形的表面410，该表面被构造成用于与连接器40的大致圆柱形的外表面408配合、嵌套或互锁。如图4所示，转换部424(例如，第一转换部或上转换部)接近地围绕连接器40的外部，用于热能从连接器40到第一冷却剂通道中的冷却剂的热传递，而转换部414(例如，第二转换部或下转换部)在示出的构造中不围绕连接器(例如，40)。转换部414可以由接近散热器或第四外壳部分106的金属或金属结构组成或与接近散热器或第四外壳部分106的金属或金属结构相关联。
在一个说明性构造中，第一外壳部分100包括具有配合形状和尺寸的内表面，该配合形状和尺寸对应于邻接的第一表面安装式连接器(36、38、40)的轮廓或对应于直流端子(42、44)。第一外壳部分100具有围绕第一表面安装式连接器的外径成螺旋形路径的通道的转换区(例如，414)，以提供用于从表面安装式连接器(36、38、40)或直流端子(42、44)散热的热路径。例如，内表面是大致筒柱形的并且接合对应的一个第一表面安装式连接器(36、38、40)或直流端子(42、44)的对应的外部圆柱形表面。
第一壳体组件132包括覆盖在基板34和第一金属岛24上方的第一外壳部分100。其中，热量通过与第一金属岛24接触、在该金属岛上方或与该金属岛接近的第一外壳部分100被传导远离第一金属岛24。例如，热量通过该外壳部分从第一金属岛24传导到第一外壳部分100周围的环境空气。与通过传递到第一外壳部分100周围的环境空气的热量累积地或分离地，热量被传送到冷却剂通道中的流体或冷却剂。热量或热能通过与第三金属岛28接触、在该金属岛上方或与该金属岛接近的第一外壳部分100被传导远离第三金属岛28。热量或热能通过与第四金属岛30接触、在该金属岛上方或与该金属岛接近的第一外壳部分100被传导远离第四金属岛30。如图所示，一条或多条导电布线位于基板34的一侧或多侧上。连接器32可以被表面安装到基板一侧上的导电垫片，并且可以安装穿过第一外壳部分100中(图2中)的连接器开口15。
在图4中，第三外壳部分104具有用于散发热能的一个或多个散热片402或散热元件。在可替换的实施例中，第三外壳部分104可以被构造为散热器并且被锻造、铸造、压模或以其它方式由金属、合金或金属材料形成。类似地，第四外壳部分106具有用于散发热能的一个或多个散热片404或散热元件。在可替换的实施例中，第四外壳部分106可以被构造为散热器并且被锻造、铸造、压模或以其它方式由金属、合金或金属材料形成。
图5示出了电子组件200的沿着参考线5-5的横截面。图4和5图中的类似的附图标记指示类似的元件。图5的横截面未示出任何转换部的横截面或任何交流连接器(36、38、40)或直流端子(42、44)的横截面。进一步，图5的横截面分别位于第一外壳部分100和第二外壳部分102中的第一冷却剂通道和第二冷却剂通道之间。
图6示出了电子组件200的沿着参考线6-6的横截面。图4和6图中的类似的附图标记指示类似的附图标记。图4的横截面可以公开输出转换部以及第一导管和第二导管的对应的输出部分，而图5的横截面可以示出输入转换部以及第一导管和第二导管的对应的输入部分。
一组第一外部输入导管521包括从第一外部横向腔528(例如，在图4中的纸面中纵向地)延伸出的一个或多个第一外部输入导管521，或一系列大致平行的弧形导管或回路。相应的一组外部输入导管521连接到对应的一组第一输入转换部524。在一个实施例中，每个第一输入转换部524都可以包括大致螺旋形的、大致椭圆形的或大致圆形的或其它弯曲的通道，所述通道将相应的一个第一外部输入导管521接合或连接到对应的一个第一内部输入导管522。在一个构造中，一组第一内部输入导管522的一端连接到对应的一组第一输入转换部524，而该组第一内部输入导管522的相反端连接到第一入口横向腔520。第一入口横向腔可以连接到第一入口116或第一出口118。
一组第二外部输入导管516包括从第二外部横向腔518(例如，在图4中的纸面中纵向地)延伸出的一个或多个第二外部输入导管516或一系列大致平行的弧形导管或回路。相应的一组第二外部输入导管516连接到对应的一组第二输入转换部514。在一个实施例中，每个第二输入转换部514都可以包括大致螺旋形的、大致椭圆形的或大致圆形的或其它弯曲的通道，所述通道将相应的一个第二外部输入导管516接合或连接到对应的一个第二内部输入导管512。在一个构造中，一组第二内部输入导管512的一端连接到对应的一组第二输入转换部514，而该组第二内部输入导管512的相反端连接到第二出口横向腔511。第二出口横向腔511可以连接到第二入口120或第二出口122。
在图4至图6中，第一外壳部分100包括位于第一外壳部分100中用于传送流体或冷却剂的一组通道或微通道，并且其中第一外壳部分100的内表面与一个或多个金属岛(例如，第一金属岛24、第二金属岛26、第三金属岛28或第四金属岛30)接触，在该金属岛上方或与该金属岛接近，用于将热量从金属岛转移到该通道或微通道中的冷却剂或流体。在一个构造中，每个交流连接器(36、38、40)都包括安装在基板34上的表面安装式连接器。每个交流连接器都电连接到诸如第一半导体20和第二半导体22之类的开关部的每个对应的相输出端子。第三金属岛28定位在邻近的连接器(26、38、40、42、44)之间或邻近的表面安装式连接器之间的第三区域中。
在一个示例中，第二外壳部分102包括位于第二外壳部分102中的一组通道或微通道，并且其中第二外壳部分102的内表面与一个或多个金属岛安装在其上的基板34的相反侧接触，在该相反侧上或与该相反侧接近，用于热量从所述一个或多个金属岛的传递。在一个构造中，第一半导体20和第二半导体22包括表面安装式晶体管，该晶体管安装在基板34上并且电连接到对应的一条金属电路布线(例如，图4中的406)，并且其中第二外壳部分102包括具有配合形状和尺寸的内表面，该配合形状和尺寸对应于基板34的相反侧和基板34上的任何相关部件(例如，电力元件或电子元件)的轮廓或邻接的表面。
图7图示了图4示出的电子组件200的横截面的放大矩形部分。图7清楚地示出了转换部，该转换部接合连接到对应的连接器部分(例如，插头)和导体的连接器(例如，表面安装式连接器)。本文中，所述对应的连接器部分被图示为直角式连接器，虽然任何连接器(例如，直线式连接器或普通的连接器)可以落入本发明的范围内。
在图7中，第一外壳部分100包括第一导管。第一导管又包括位于第一外壳部分100中的一组大致平行和纵向地延伸的通道或第一微通道，其中第一外壳部分100的邻接部分在一个或多个金属岛和第一导管之间提供了热路径。如前所述，金属岛包括一个或多个下述岛：第一金属岛24，第二金属岛26，第三金属岛28和第四金属岛。在一个实施例中，通道与本文中之前描述的输入和输出路径同义。
如图7所示，第二外壳部分102包括第二导管。第二导管又包括位于第二外壳部分102中的一组大致平行和纵向地延伸的通道或第二微通道，其中第二外壳部分102的邻接部分在一个或多个金属岛和第二导管之间提供热路径。如前所述，金属岛包括一个或多个下述岛：第一金属岛24，第二金属岛26，第三金属岛28和第四金属岛30。
第三外壳部分104被固定到第一连接器部分。第三连接器部分包括盖或散热器(例如，具有外部冷却散热片或大致平行的脊状突起的盖)，以提供用于从电子组件200的一个或多个金属岛转移热量的补充路径。第四外壳部分106被固定到第二连接器部分。第四连接器部分包括盖或散热器(例如，具有外部冷却散热片或大致平行的脊状突起的盖)，以提供用于从电子组件200的一个或多个金属岛转移热量的补充路径。
图8的电子组件200类似于图7的电子组件200，除图8的电子组件200进一步包括热界面材料(801、802、803)、导热黏合剂或导热润滑剂外。例如，热界面材料(801、802、803)用在第一金属岛24和第一外壳部分100之间、第三金属岛28和第一外壳部分100之间、以及第四金属岛30和第一外壳部分100之间。图7和8图中的类似的附图标记指示类似的元件或特征。
在一个实施例中，热界面材料是可以用在电子组件200的内部和电路板组件11之间的间隙填充物。例如，热界面材料可以被注入、被推入或放入电路板组件11和第一外壳部分100的大致顺从的内表面之间的第一间隙中，以及电路板组件11和第二外壳部分102之间的第二间隙之间。热界面材料可以填充一层中的不规则的凹陷、凹槽或空隙。热界面材料非常适合用于在热界面材料固化之后不留下粘结线或留下可以忽略的粘结线。热界面材料用于避免短路和金属与金属接触，其中活性金属端子(或电势不同于地面的导电结构)可以接触处于地电势的金属部件。热界面材料非常适合于传递热量远离活性部件，到达形成在第一外壳部分100、第二外壳部分102或壳体中的冷却剂通道。例如，热界面材料可以直接连接到基板上的金属岛(例如，30、24、28)或散热条带。进一步，热界面材料可以放在电容器56上面，并且可以填充电容器56与第一外壳部分100和第二外壳部分102的内部之间的空位，以将热量传导或导出远离电容器56。
在一个构造中，施加(例如，喷射)热调节材料，并且当热调节材料固化时，其成为具有相对较高导热率的电介质结构，诸如在x-y方向上约为240瓦特/米-开尔文并且在z方向上约为5瓦特/米-开尔文。其中，x-y平面是基板34的表面的平面，使得热传递理论上通过电子组件200中的各向异性的梯度而发生。
如图1所示，其中倒装芯片或倒装模具方法用于第一半导体开关20和第二半导体开关22，第一热界面材料层可以放在(或接合到)基板34的一侧上，并且第二热界面材料层可以放在(或接合到)第一热界面材料层上，其中多个热界面层倾向于提供减震性和减少振动应力。
在一个构造中，如果导热材料包括固化为电介质材料的树脂，则导热材料比例如导电脂向周围的部件和壳体内部提供了更好的耐磨性和更大的粘附性。
在可替换的实施例中，作为未填充的(裸基板)电路板(例如，陶瓷基板)的基板34具有热膨胀系数(CTE)界面层，以使金属岛(例如，较大的覆铜图案)的第一CTE与基板34的第二CTE匹配，用于进行热调节。例如，CTE界面层包括位于金属岛(例如，30、24和28)和基板34之间的聚合物、塑料或纤维填充聚合物的介质层(例如，大致平面层)。在一个说明性示例中，CTE界面层包括接合到诸如陶瓷基板(例如，FR4)的基板34上的聚酰亚胺或双马来酰亚胺三嗪(BT)材料。进一步，包括接合到基板34上的聚酰亚胺或双马来酰亚胺三嗪(BT)材料的CTE界面层可以用于在基板34和辅助基板46之间或在基板34和连接器32下面的栅极驱动电路板之间提供CTE一致性。
在一个实施例中，图9的电子组件200类似于图7的电子组件200，除图9的电子组件200进一步包括与基板34的与金属岛(24、28、30)的相反的一侧上的散热金属岛901或接地层(ground plane)热连通的导热通路900(例如，塑料通路、聚合物通路、电介质导热通路、热塑性通路或热塑性插入件)外。一个或多个导热通路900(例如，热塑性通路或热塑性插入件)可以由导热的但电绝缘的电介质材料构成：(1)以确保金属岛(28、24、30)不形成电连接或不便于电连接(例如，电短路，如果金属岛被构造成电漂移或处于操作电势而非地电势下)，或(2)用于隔离换流器或电子组件200的不同的相输出端，在该换流器或电子组件中，共用接地层用在一个或多个金属岛(24、28、30)和对应的散热金属岛901或接地层之间。
在可替换的实施例中，图9的电子组件200类似于图7的电子组件200，除图9的电子组件200进一步包括与基板34的与金属岛(24、28、30)相反的一侧上的散热金属岛901或接地层热连通的导热通路900、传导盲孔或电镀通路外，其中导热通路900包括导电和导热的金属通路。例如，在本公开内容的某些实施例中，导热通路900可以将基板34的第一侧上的一个或多个金属岛(28、24、30)(例如，电学地和机械地)连接到基板34的第二侧上的一个或多个散热金属岛901或一个或多个接地层，其中第二侧与第一侧相反。图9大致示出了，导热通路900(例如，电介质导热通路、导热金属通路或二者)(例如，热学地、机械地、或电学地、或以前述的连接类型的任何组合的方式)连接在第一金属岛24和金属接地层901之间，连接在第三金属岛28和散热金属岛901(也称为金属接地层或相专用接地层)之间，并且连接在第四金属岛30和金属接地层901之间。图7和8图中的类似的附图标记指示类似的元件或特征。
图10是包含图1的电子组件200的流体冷却系统900的说明性示例的透视图。流体冷却系统900包括通过管道958连接到泵952的散热器950。泵952又通过管道(956、962、943)连接到电子组件200。散热器950具有连接端口(948、951)。至少一个连接端口(例如，951)通过管道958连接到泵入口954或泵出口956，其中来自泵952的相反的连接件964通过管道连接到电子组件200。例如，第一散热器连接端口951连接到泵入口954，而第二散热器连接端口948通过管道(944、946)、一个或多个接头947、电子组件200中的内部通道和管道(943、962、956)连接到泵出口964。
电子组件200具有被固定到一起以形成壳体的第一外壳部分100和第二外壳部分102。壳体的特征还包括第三外壳部分104和第四外壳部分106。第一外壳部分100具有第一入口116和第一出口118。第二外壳部分102具有第二入口120和第二出口122。
如图所示，泵出口964通过管道(956、962、943)和T字接头、Y形接头或其它适当的连接器947连接到电子组件200的第一入口116和第二入口120。类似地，第二散热器端口通过管道和T字接头、Y形接头，或其它适当的连接器947连接到第一出口118和第二出口122。
在操作过程中或在操作之前，向散热器950填充流体或冷却剂。散热器950可以提供冷却剂的贮存器；电子组件200中的通道和相关联的腔可以提供冷却剂的贮存器，或散热器950和电子组件200二者都可以提供冷却剂的贮存器。泵952将流体或冷却剂传送进入第一入口116，用于流体或冷却剂在第一外壳部分100中循环。流体或冷却剂在通过管道连接到散热器950的第一出口118处离开第一外壳部分100。类似地，泵952将流体或冷却剂传送进入第二入口120，用于流体或冷却剂在的第二外壳部分102中循环。流体或冷却剂在通过管道连接到散热器952的第二出口122处离开第二外壳部分102。
可以根据各种技术生产电路板组件11，在所述技术中，一些示例参照本文。通过或依靠将表面安装式薄膜电容器元件、连接器插孔和平面的功率开关装置安装在基板34和辅助基板46的一侧或两侧上，在板上组装电路板组件11(例如，功率开关印制电路板)。例如，可以使用贴装机械化来安装部件。电子组件提供了包括用于电池和电机导线的低压连接器的控制和栅极驱动功能电路。
壳体(100、102、104、106)可以包括被模制(例如，注入模制)的、通过三维打印构造的或以其它方式形成的罩或盖。例如，在一个实施例中，可以对于第一外壳部分100和第二外壳部分102在高度自动化过程中使用三维打印来制造电子组件200，以支持在壳体中形成一体式冷却剂通道。壳体包括第一外壳部分100和第二外壳部分102。每个外壳部分(100、102)都具有与放置在电路板组件11上的部件和互连件以及连接器32下方的控制栅极和驱动电路板的形状和轮廓一致的内表面形状/轮廓和特征。因此，电子组件200非常适合于高密度封装并且使用更少的体积用于电子组件200的容量(例如，电流或功率)输出端。在一个构造中，基板34可以通过使用球阵列封装(BGA)互连来连接到辅助基板46(或栅极驱动电路板)。例如，具有安装在其上的部件的装配基板34可以与控制和栅极驱动电路板一起经历回熔焊接过程。
连接器(36、38、40、42、44)包括表面安装式连接器，该表面安装式连接器支持载荷(例如，电动马达，发电机或电机)和用于电子组件200的能量源(例如，直流能量源)之间的电连接的插头(引脚)和插孔类型。连接器被组装在第一半导体开关20和第二半导体开关22的电容器元件和平面芯片组之间。连接器(36、38、40、42、44)在电子组件200中的以上布置支持电学设计功能(例如，最小化系统电感和避免不必要的电流回路)，热学设计功能(例如，芯片组(20、22)和电容器(56)之间的用于分离在较大温差下操作的部件的空间，以及用于改进散热的增加的插孔整体表面积)，和机械功能(例如，最小化电路板11需要的整体面积)。
在一个实施例中，连接器32下方的辅助基板46或电路板包括栅极驱动电路和控制电路板。辅助基板46可以与用于控制第一半导体开关20和第二半导体开关的一个或多个相的栅极驱动电路相关联。可以使用专用集成电路(ASIC)的方法将栅极驱动电路小型化。用于小型化栅极驱动电路的ASIC不仅通过电路隔离简化了导电的布局，还增加了抵抗由电流和电压随着时间的改变而导致的杂散效应和电磁干扰的能力。栅极驱动电路的特征包括电流感测电路和对于分立电路的低电压控制。在一个构造中，电流感测电路接近或邻近于换流器的交流电输出端或一个或多个金属岛放置，其中电流感测电路伴随有任何必要的防护和通量/场集中器。低压控制和分立电路可以嵌入现场可编程门阵列(FPGA)和分立电子部件和集成电路中。栅极驱动电路和控制电路上组装有与放置在由换流器驱动的电动马达/发电机上的电池和传感器连接的表面安装式低压连接器导线。
在一个实施例中，壳体可以通过三维(3-D)打印工艺或注入模制工艺形成。壳体具有与用于换流器组件中的电路板组件11一致的表面形状/轮廓和特征。壳体便于增强对于半导体开关(20、22)、薄膜电容器56(例如，薄膜电容器)、在电路板11上互连的连接器(例如，36、38、40、42、44)和放置在电路板11上的所有热生成电路的热调节。
为通过3-D打印工艺形成壳体，首先，激光扫描仪被用于扫描电路板11。激光扫描仪产生电路板的轮廓的一个或多个三维图像。电路板11每侧的分离的激光图像被收集为输入数据。第二，预形成热界面材料(TIM)网(screen)可以沉积在组装有部件的电路板11上。TIM允许在组件200中的热生成部件或区域、热传导部件或区域、或散热部件或区域与壳体的内部之间紧密接触。在可替换的构造中，具有(例如，针对电绝缘和热传导优化的)优化厚度的一层TIM可以在第一外壳部分100和第二外壳部分102的内表面上展开。
第三，壳体可以由聚合物、塑料或金属材料购车。在一个构造中，基于由激光扫描仪收集的一个或多个被扫描的轮廓或被扫描的图像，将诸如铝或高分子金属复合物之类的轻质金属3-D打印成壳体。3-D打印的壳体与电路板11的部件和特征一致。例如，换流器的3-D打印的壳体可以接触或触摸到电路板11上的所有部件和零件。如图4和图7所示，3-D打印的壳体将具有用于产生冷却剂涡流的冷却剂的内置冷却剂通道或微通道。冷却剂通道通过互连件的热调节使得半导体开关(20、22)的双侧冷却，以及对来自功率装置的热量的侧向提取有效。用于换流器壳体的这种自动的3-D打印工艺将有效地减少电子组件200中的未用容积或空闲空间，这支持减小电子组件200的封装尺寸。3-D打印将允许优化换流器壳体/外壳的厚度，因此，3-D打印工艺如果被适当地使用，则可以显著地减少所需要的材料，因而随着3-D打印工艺成熟，可以实现大额的成本节省。3-D打印的壳体便于改进半导体开关(20、22)到导热流体的通道，这导致了换流器的更高的额定功率。
在可替换的实施例中，注入模制可以用于形成壳体或外壳部分(100、102)。壳体促进了耐振性和耐震性，因为外壳部分(100、102)密集地充满了TIM和由TIM密封的电路板11。电路板11的未用的和暴露的面积将具有导电环槽图案或金属岛，以有效地增加电路板11和预成型的热界面材料(TIM)之间的整体接触区域。TIM在电路板组件11部件和诸如第一外壳部分100和第二外壳部分102的壳体之间提供了电绝缘和热传导。
TIM层可以被放置、包封、注入、喷射或沉积在换流器组件中的一个或多个下述部件或构件上：外壳(100、102)、基板34、辅助基板46、印制电路板11、电容器56、金属岛(30、24、28)、条带、垫片、电路板11的表面上的岛或散热片形状的金属特征或图案、连接器或电源插孔(36、38、40、42、44)、控制和栅极驱动电路板上的任何热生成电路、需要针对易受振动和震动损害的弱点的保护外壳的任何部件、和/或可以以其它方式易受热震动或温度变化损害的任何部件。换流器电路板11和外壳部分(100、102)的之间的热界面材料(TIM)帮助实现高容量(例如，电流输出)，高封装密度(例如，由组件200占据的每空间容积的电流输出)。
TIM便于增强电子组件200的散热，如用于半导体开关(20、22)的可能的双侧冷却方法。例如，TIM可以使得半导体开关(20、22)的功率和热周期的数值大幅增加。与用于常规电子组件中的功率半导体装置相比，该散热方法潜在地导致了半导体装置可靠性的改进。接合到组件200的部件和内部的热界面材料(TIM)倾向于最小化从结点到热交换器(换流器冷板)中的冷却剂通道的热阻。用于功率装置的容许的最高结点温度(例如，Tj_max，如约175摄氏度和更高)和最高的冷却剂温度(例如，高达105摄氏度)之间的增加的裕度或差数提供了减小半导体装置的模具尺寸的机会。
已经描述了优选的实施例，显然可以在没有脱离如在附随的权利要求限定中的本发明的保护范围的情况下进行各种修改。

Claims (22)

1.一种用于换流器的电子组件，所述电子组件包括：
基板，所述基板具有介质层和金属电路布线；
多个端子，所述多个端子用于连接到直流电源；
第一半导体和第二半导体，所述第一半导体第二半导体在直流电源的端子之间连接到一起；
多个第一表面安装式连接器，所述多个第一表面安装式连接器安装在基板上并且电连接到所述端子或金属电路布线，用于连接到换流器的相输出端；和
第二金属岛，所述第二金属岛定位在邻近的表面安装式连接器之间的第二区域中并位于所述基板的介质层上，所述第二金属岛提供用于散热和导热的散热器。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中热量通过连接在所述第二金属岛和位于基板的相反侧上的接地层或散热器之间的导热电介质通路被传导远离所述第二金属岛。
3.根据权利要求1所述的电子组件，进一步包括：
第一外壳部分，所述第一外壳部分覆盖在基板和第二金属岛上方；其中，热量通过与第二金属岛接触、在所述第二金属岛上方或与所述第二金属岛接近的第一外壳部分被传导远离所述第二金属岛。
4.根据权利要求3所述的电子组件，其中热界面材料用在所述第二金属岛和第一外壳部分之间。
5.根据权利要求3所述的电子组件，其中所述第一表面安装式连接器包括安装在基板上的表面安装式连接器；并且其中，所述第一外壳部分包括具有配合形状和尺寸的内表面，所述配合形状和尺寸对应于所述第二金属岛的轮廓或邻接表面。
6.根据权利要求5所述的电子组件，其中所述第一半导体和第二半导体包括表面安装式晶体管，所述表面安装式晶体管安装在基板上并且电连接到对应的所述金属电路布线，并且其中所述第一外壳部分包括具有配合形状和尺寸的内表面，所述配合形状和尺寸对应于所述第二金属岛和所述表面安装式晶体管的轮廓或邻接的表面。
7.根据权利要求3所述的电子组件，其中所述第一外壳部分包括位于与所述第二金属岛接触、在所述第二金属岛上方或接近所述第二金属岛的邻接的盖或外壳中的一组通道，用于从所述第二金属岛转移热量。
8.根据权利要求3所述的电子组件，其中所述第一外壳部分包括位于所述第一外壳部分中的一组通道，并且其中所述第一外壳部分的内表面与所述第二金属岛接触、在所述第二金属岛上方或接近所述第二金属岛，用于从所述第二金属岛转移热量。
9.根据权利要求1所述的电子组件，进一步包括：
多个第二表面安装式连接器，所述多个第二表面安装式连接器安装在基板上并且电连接到所述第一半导体和第二半导体的第一相输出端子；和
第三金属岛，所述第三金属岛定位在邻近的表面安装式连接器之间的第三区域中。
10.根据权利要求9所述的电子组件，其中电子组件还包括第一外壳部分，所述第一外壳部分覆盖在所述基板、第二金属岛和第三金属岛上方并包括位于所述第一外壳部分中的一组通道，并且其中所述第一外壳部分的内表面与所述第三金属岛接触、在所述第三金属岛上方或接近所述第三金属岛，用于从所述第三金属岛转移热量。
11.根据权利要求1所述的电子组件，其中所述第一表面安装式连接器安装在基板上；并且其中，第一外壳部分包括具有配合形状和尺寸的内表面，所述配合形状和尺寸对应于第一表面安装式连接器的轮廓或邻接表面，并且其中所述第一外壳部分具有围绕所述第一表面安装式连接器的外径成螺旋形路径的通道的转换区。
12.根据权利要求11所述的电子组件，其中所述内表面是大致圆筒形的并且接合对应的一个所述第一表面安装式连接器的对应的外部圆柱形表面。
13.一种用于换流器的电子组件，所述电子组件包括：
基板，所述基板具有介质层和金属电路布线；
第一外壳部分，所述第一外壳部分用于安装在所述基板上方，所述第一外壳部分具有位于所述第一外壳部分中的多个冷却剂通道；
第二外壳部分，所述第二外壳部分用于安装在所述基板下方；
多个端子，所述多个端子用于连接到直流电源；
第一半导体和第二半导体，所述第一半导体第二半导体在直流电源的端子之间连接到一起；
多个第一表面安装式连接器，所述多个第一表面安装式连接器安装在基板上并且电连接到所述端子或金属电路布线，用于连接到换流器的相输出端；和
第二金属岛，所述第二金属岛位于邻近的表面安装式连接器之间的第二区域中，所述第二金属岛具有大于所述金属电路布线的高度或厚度，所述第二金属岛提供用于通过位于与所述第二金属岛接触、在所述第二金属岛上方或接近所述第二金属岛的邻接的第一外壳部分中的冷却剂通道来转移散热的散热器。
14.根据权利要求13所述的电子组件，其中所述第一外壳部分的冷却剂通道进一步包括：
一系列入口冷却剂通道，所述一系列入口冷却剂通路用于将冷却剂传送到所述第一外壳部分内/使冷却剂在所述第一外壳部分内循环，所述入口冷却剂通道适于从入口接收冷却剂。
15.根据权利要求13所述的电子组件，其中所述第一外壳部分的冷却剂通道进一步包括：
一系列出口冷却剂通路，所述一系列出口冷却剂通路用于传送所述第一外壳部分内的冷却剂/使冷却剂在所述第一外壳部分内循环，所述出口冷却剂通道适于从出口接收冷却剂。
16.根据权利要求13所述的电子组件，其中所述第一外壳部分的冷却剂通道包括：
入口，所述入口位于所述第一外壳部分中，用于接收冷却剂；
一系列入口冷却剂通道，所述一系列入口冷却剂通道用于将冷却剂传送到所述第一外壳部分内/使冷却剂在所述第一外壳部分内循环，所述入口冷却剂通道连通与所述入口相关联的分配器部分；
冷却剂通路的弯曲结构，所述弯曲结构位于第一外壳部分的围绕所述第一表面安装式连接器中的一个或多个的大致圆筒形区域中；
一系列出口冷却剂通道，所述一系列出口冷却剂通道用于传送所述第一外壳部分内的冷却剂/使冷却剂在所述第一外壳部分内循环，所述出口冷却剂通道连通所述弯曲结构和所述出口冷却剂通路之间的转换部；和
出口，所述出口位于所述第一外壳部分中，用于排出冷却剂。
17.根据权利要求16所述的电子组件，其中所述大致筒形区域包括第一外壳部分的一部分。
18.根据权利要求16所述的电子组件，进一步包括：
散热器，所述散热器用于接收被排出的冷却剂；
泵，所述泵与散热器相关联，以使冷却剂在所述散热器和第一外壳部分中循环。
19.根据权利要求13所述的电子组件，进一步包括：
多个第二表面安装式连接器，所述多个第二表面安装式连接器安装在基板上并且电连接到所述第一半导体和第二半导体的第一相输出端子；和
第三金属岛，所述第三金属岛定位在邻近的表面安装式连接器之间的第三区域中。
20.根据权利要求19所述的电子组件，进一步包括：
位于所述第一外壳部分中和所述第三金属岛下方的一系列入口冷却剂通道或一系列出口冷却剂通道。
21.根据权利要求19所述的电子组件，其中所述第一外壳部分的冷却剂通道包括：
入口，所述入口位于所述第一外壳部分中，用于接收冷却剂；
一系列入口冷却剂通道，所述一系列入口冷却剂通路用于将冷却剂传送到所述第一外壳部分内/使冷却剂在所述第一外壳部分内循环，所述入口冷却剂通道连通与所述入口相关联的分配器部分；
冷却剂通路的弯曲结构，所述弯曲结构位于第一外壳部分的围绕所述第二表面安装式连接器中的一个或多个的大致圆筒形区域中；
一系列出口冷却剂通道，所述一系列出口冷却剂通道用于传送所述第一外壳部分内的冷却剂/使冷却剂在所述第一外壳部分内循环，所述出口冷却剂通道连通所述弯曲结构和所述出口冷却剂通路之间的转换部；和
出口，所述出口位于所述第一外壳部分中，用于排出冷却剂。
22.根据权利要求21所述的电子组件，其中所述大致圆筒形区域包括第一外壳部分的一部分。
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