CN105340368B - 电路和用于制造用以驱控负载的电路的方法 - Google Patents
电路和用于制造用以驱控负载的电路的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105340368B CN105340368B CN201480036112.0A CN201480036112A CN105340368B CN 105340368 B CN105340368 B CN 105340368B CN 201480036112 A CN201480036112 A CN 201480036112A CN 105340368 B CN105340368 B CN 105340368B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- power semiconductor
- capacitor
- carrier
- radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/303—Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
一种用于驱控负载(104),特别是车辆(100)的电马达的电路(102),该电路具有带第一表面和与第一表面相对置的第二表面的电路载体(310)、布置在第一表面上的中间回路电容器(314)和布置在第二表面上的并且与中间回路电容器(314)以能导电方式相连的用于为负载提供电能的功率半导体(312)。所述功率半导体(312)至少具有第一电接头(325)和第二电接头(326、327),其中该第一电接头(325)导电地与布置在功率半导体(312)背离电路载体(310)第二表面那侧上的导热面(329)相连。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路并且涉及一种用于制造用以驱控负载、例如车辆的电马达的电路的方法。
背景技术
在针对较高功率的汽车领域中进行电马驱控达时,使用不同配置的功率半导体,例如用于DC马达(直流电马达)的H电桥或者用于 BLDC马达(无刷直流电马达)的B6电桥。在低电伏领域,主要使用功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)作为分立的功率半导体。在较高电压下,主要针对混合动力系统也使用具有绝缘栅电极的双极型晶体管。这种功率半导体需要冷却,以便在运行期间不会过热。
负载的驱控系统,例如马达驱控系统,需要中间回路电容器作为缓冲器,这个中间回路电容器出于电磁兼容性的原因需最优地布置。由于存在纹波电流负载(Ripplestrombelastung)和因此造成的损耗功率,中间回路电容器可能也需要冷却。
US 2007/0205038 A1示出了一种带有第一表面(在其上布置有电容器)和相对置的第二表面(在其上布置有功率半导体)的电路板。电容器的背离电路板的那侧与热沉联接。
US 2011/0013365 A1示出了一种带有第一表面(在其上布置有电容器)和相对置的第二表面(在其上布置有功率半导体)的电路板。
发明内容
基于该背景,本发明实现了一种用于驱控负载的改进的电路和一种用于制造用以驱控负载的电路的改进的方法。有利的构造方案由接下来的说明中给出。
如果功率半导体在与其装配面相对置的侧上具有导热面,那么在功率半导体运行期间产生的热量就可以经由导热面导引出。以这种方式并不需要或者仅小程度地需要经由其上装配有功率半导体的电路载体来导出热量。
用于驱控负载、特别是车辆电马达的电路具有带第一表面和与第一表面相对置的第二表面的电路载体、布置在第一表面上的中间回路电容器和布置在第二表面上的并且与中间回路电容器以能导电方式相连的用于为负载提供电能的功率半导体。
中间回路电容器和功率半导体就电路载体而言相对置地布置在电路载体上。由此实现各个元器件的改进的EMV(电磁兼容性)连接。当然,可以实现,还有其他的电子元器件与功率半导体相对置地布置在电路载体上。
适宜地,功率半导体实施为反向功率末级,特别是反向MOSFET (Reverse-MOSFET)或者直接场效应晶体管(Direct-FET)。适宜地,中间回路电容器是SMD电解电容器,特别是聚合物电解电容器。
功率半导体至少具有第一电接头和第二电接头,其中,第一电接头与布置在半导体的背离电路载体第二表面的侧上的导热面导电地相连。
电路例如可以理解成装配的电路板、装置或者电气仪器,例如控制器。电路可以具有例如用于供电或者用于负载的端口。负载可以是耗电件,例如电马达。为了运行负载,电能可以作为直流电或者交流电被提供。功率半导体可以具有控制接头,经由该控制接头例如可以控制需要为负载提供的能量的量或时间变化曲线。功率半导体可以以所谓的反向构件的形式实施,例如反向末级。在此,所述功率半导体可以在装配侧上具有电接头,例如焊接凸点或者焊接面,或者具有其焊接面朝向装配面取向的焊接头。在与装配侧相对置的侧上,功率半导体或者功率半导体的壳体可以具有导热面。导热面可以与功率半导体的其中至少一个电接头导电地相连。以这种方式可以将功率半导体内部产生的热量很好地向外导引出。功率半导体可以是中间回路与输出回路之间的端口。例如,功率半导体可以是电路的末级的一部分,或者是该末级。在输出回路中可以布置负载。在中间回路中,可以在使用中间回路电容器的情况下暂存电能。中间回路电容器可以理解为单个的电容器或者大量单个电容器的组合电路,例如并联电路。电路载体可以理解为电路板或者带有大量电导线的印刷电路板。
这种安装方案能够实现:非常节省空间地布置电子组件;EMV (EMV=电磁兼容性)优化地连接中间回路电容器;和以改进的方式冷却功率组件,例如一个或者多个功率半导体。
功率半导体的第一电接头和第二电接头可以布置在功率半导体的朝向电路载体第二表面的侧上。替选地,第一电接头和第二电接头的焊接面或者接触面可以朝向电路载体的第二表面。功率半导体可以构造成经由第一电接头引导用于负载的电能。例如第一电接头可以是用于将功率半导体与中间回路电容器相连的输入端,或者是将功率半导体与负载相连的输出端。通过把接头布置在功率半导体的朝向电路载体的侧上,可以将功率半导体内的导线长度保持得非常小。此外,功率半导体例如可以实施为SMD组块。
电路可以具有功率半导体散热体。功率半导体散热体可以与功率半导体的导热面相连。例如功率半导体的表面可以直接地或者经由中间层与导热面相连。因此,可以将功率半导体散热体放置到功率半导体上,且反之亦然。这能够实现非常紧凑的构型。此外,在功率半导体的运行期间产生的热量可以经由功率半导体散热体从电路载体导出。由此可以将其他的、可能对温度敏感的构件在电路板上布置在功率半导体的附近。
此外,电路还可以具有中间回路电容器散热体。中间回路电容器散热体可以与中间回路电容器的背离电路载体第一表面的侧相连。例如中间回路电容器散热体的表面可以直接地或者经由中间层与中间回路电容器相连。因此,可以将中间回路电容器散热体放置在中间回路电容器上,且反之亦然。经由中间回路电容器散热体可以将热量从中间回路电容器导引出。这可以延长中间回路电容器的使用寿命。以有利的方式,中间回路电容器可以如下地布置,即,使得从中间回路电容器导引出的热量从电路载体导出。
在功率半导体的导热面与功率半导体散热体之间可以布置导热材料。相应地,在中间回路电容器散热体与中间回路电容器的背离电路载体第一表面的侧之间可以布置导热材料。导热材料例如可以是膏体、薄膜或者氧化层,其能够提高散热体与需要冷却的构件之间的热传递。此外,导热材料可以用作需要冷却的构件的机械支撑部。
根据实施方式,电路具有壳体。在此,电路载体布置在壳体内。壳体的第一壳体壁可以成形出中间回路电容器散热体。壳体的与第一壳体壁相对置的第二壳体壁可以成形出功率半导体散热体。第一和第二壳体壁可以相互平行地布置。壳体壁可以由金属实施。通过使用壳体作为散热体,可以省除额外的散热体。由此可以节约重量和结构空间。此外,可以经由与壳体的直接接触来固定中间回路电容器以及功率半导体在壳体内的位置。
根据实施方式,功率半导体可以实施为晶体管。晶体管的第一电接头、第二电接头和第三电接头可以经由布置在电路载体的第二表面上的接触面与电路载体导电地相连。例如接触面可以是焊接面。晶体管可以是功率晶体管。例如晶体管可以是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或者是功率MOSFET。这种MOSFET可以具有漏极接头、源极接头和栅极接头作为电接头。例如,漏极接头或者源极接头与导热面导电地相连。也可以是双极型晶体管、带有集电极接头、发射极接头和基极接头的功率双极型晶体管,或者是带有集电极接头、发射极接头和栅极接头的IGBT(带有绝缘栅电极的双极型晶体管)。在双极型晶体管中,集电极接头或者发射极接头例如可以与导热面导电地相连。
根据实施方式,中间回路电容器和功率半导体可以如下地布置在电路载体上,即,使得中间回路电容器的朝向电路载体第一表面的基面与功率半导体的朝向电路载体第二表面的基面相叠。因此,中间回路电容器和功率半导体可以直接相对置地布置在电路载体上。由此可以将用于使中间回路电容器与功率半导体相连的电导线实施得非常短,例如实施为穿过电路载体的贯通接触部。
电路可以具有至少一个另外的布置在第一表面上的中间回路电容器。作为附加或者替选地,电路可以具有至少一个另外的布置在第二表面上的用于为负载提供另外的电能的功率半导体。该另外的功率半导体可以与该至少一个另外的中间回路电容器以能导电方式相连。例如,电路可以具有三个功率半导体,经由这三个功率半导体例如可以给形式为三相交流电马达的负载提供以三相电流。中间回路电容器的数量可以相应于功率半导体的数量。替选地,中间回路电容器的数量可以不同于功率半导体的数量。以这种方式可以调整电路适应由负载设定的要求。
一种用于制造用以驱控负载、特别是车辆电马达的电路的方法包括以下步骤:
提供带有第一表面和与第一表面相对置的第二表面的电路载体;
将中间回路电容器布置在电路载体的第一表面上;
将用于为负载提供电能的功率半导体布置在电路载体的第二表面上,其中,功率半导体至少具有第一电接头和第二电接头,其中,第一电接头与布置在功率半导体的背离电路载体第二表面的侧上的导热面导电地相连;并且
将功率半导体与中间回路电容器以能导电方式相连。
功率半导体与中间回路电容器的能导电的相连例如可以通过将中间回路电容器和功率半导体布置在电路载体上的步骤或者通过单独的步骤来实现,例如通过加热由电路载体、中间回路电容器和功率半导体组成的系统。
附图说明
结合附图示例性地详细阐述本发明。其中:
图1示出根据本发明的实施例的具有用于驱控负载的电路的车辆;
图2示出用于驱控负载的电路;
图3示出根据本发明的实施例的用于驱控负载的电路;
图4示出根据本发明的实施例的用于驱控负载的电路;以及
图5示出根据本发明的实施例的用于制造用以驱控负载的电路的方法。
在以下对本发明优选实施例的描述中,对于在不同附图中示出且作用相似的元件标注相同或相似的附图标记,其中,省略了对这些元件的重复描述。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的具有用于驱控负载104的电路 102的车辆100。车辆100例如可以是用于客运的车辆,例如可以是机动车或者有轨车辆。根据该实施例,负载104实施为电马达104。在此,其例如实施为车辆100的驱动马达104。因此,电路102可以是电马达 104的驱控电子装置。
电路102构造成用于为马达104提供用于马达104运行的电能。为此,电路102具有合适的输出端口,例如形式为插头或者形式为电导线。根据该实施例,电路102经由两条电导线与马达104相连。因此,马达104可以是直流电马达。如果马达104实施为三相交流电马达,那么电路102就可以例如经由三条电导线与马达104相连。
由马达104提供的机械功率可以通过由电路102向马达104提供的电能所控制。为了给马达104提供电能,电路102具有至少一个功率半导体,例如功率晶体管。根据该实施例,电路102与电源106相连。电路102构造成用于接收电源106的电能,例如存储在中间回路电容器中,并且受控地输送给马达104。电源106例如可以是车辆100 的电池。
此外,根据该实施例的电路102具有用于控制装置108的端口。控制装置108根据该实施例构造成向电路102提供用于控制马达104 的控制信号。例如可以使用该控制信号来驱控电路102的功率晶体管的控制接头,经由该控制接头向马达104提供电能。根据替选的实施例,电路102包含电源106以及附加地或者替选地包含控制装置108。
电路102可以布置在壳体内。这个壳体可以完全包围住电路102,并且仅包含一些端口,例如用于将电路102与马达104或者电源106 相连。
图2示出一种用于驱控负载的电路202。例如,可以使用电路202 代替图1中所示的用于驱控负载(例如图1中所示马达)的电路。
电路202具有电路载体210。在电路载体210的表面上布置了三个末级212和在其旁边的三个电容器214。电路载体210布置在壳体内,在这里示出了壳体上侧216和壳体下侧217。在电路载体210与壳体下侧217之间有缝隙。在这个缝隙内,对置于其中每一个末级212地,布置有导热材料219,这种材料能够实现电路载体210与壳体下侧117 之间的热耦合。
这些电容器214构成中间电容器。例如这三个电容器214可以是三个并联连接的SMD电解电容器。这三个末级212可以利用标准 MOSFET实现。
在图2中示出了用于驱控汽车领域内的电马达的电路202的可能的构建方式。作为特别的特征要强调的是,实现了穿过电路载体210 对功率末级212进行冷却。热沉,例如也用于热量导出的壳体部件或者散热体,位于末级212的相对置的侧上。出于EMV的原因,也就是出于电磁兼容性的原因,由所述三个电容器214构成的中间回路电容器尽可能靠近地安置在功率末级212处,并且可能还导热地连接在散热器上,也就是热沉上。
图3示出了根据本发明的实施例的用于驱控负载的电路102。例如,该电路102可以是在图1中所示的电路。
电路102具有电路载体310。在电路载体310的第一表面上布置有中间回路电容器314。在电路310的与第一表面相对置的第二表面上布置有功率半导体312。所述功率半导体312根据该实施例是用于驱控电负载的末级,并且可以实施为功率晶体管。
中间回路电容器314经由两个电接头321、322能导电地与电路载体310的第一表面上的电接触点相连。
功率半导体312经由三个电接头325、326、327能导电地与电路载体310的第二表面上的电接触点相连。
电接头321、322、325、326、327例如可以实施为焊接接触点或者焊片。例如,中间回路电容器314和功率半导体312可以实施为SMD 构件。
根据实施例,功率半导体312的接头321经由穿过电路载体310 的贯通接触部328与中间回路电容器114的接头321导电地相连。
功率半导体312在已装配状态下背离电路板310的侧上具有导热面329。导热面329例如可以实施为金属面。导热面329可以完全遮盖住功率半导体312的背离电路载体310的侧。功率半导体312实施为所谓的反向组件。在这里,功率半导体312的其中一个接头325、326、 327导电地与导热面329相连。与导热面329导电相连的接头325、326、 327可以是一种不同于接地接头的接头。根据该实施例,功率半导体 312实施为MOSFET,并且功率半导体312的漏极接头325与导热面 329相连。
为此,导电的边沿相连部(例如由金属制成)可以沿着功率半导体210的边侧延伸。根据该实施例,功率半导体312的电接头325经由边沿相连部与导热面329相连。
导热面329可以用于导出在功率半导体312运行期间产生的热,例如导出到放置到导热面329上的散热体317上。散热体317可以实施为单独的构件,例如散热板。替选地,散热体317可以是壳体的一部分,使得电路102可以被完全地或者部分地包围。
根据实施例,电容器314同样也配有散热体316。散热体316同样也可以实施为单独的构件或者壳体的一部分。
图4示出了根据本发明的实施例的用于驱控负载的电路102。例如,所述电路102可以是图1中所示的电路。
电路102具有电路载体310。在电路载体310的第一表面上布置有三个电容器314,这三个电容器共同构成中间回路电容器。在电路载体310的与第一表面相对置的第二表面上布置有三个功率半导体312。这三个功率半导体312根据该实施例分别是用于驱控电负载的末级。功率半导体312分别实施为功率晶体管或者包括至少一个功率晶体管。电容器314和功率高半导体312的数量在这里仅是示例性地选择的,并且可以根据设定的要求而变化。
三个电容器314相互并排地布置在电路载体310的第一表面上。同样地,三个功率半导体312相互并排地布置在电路载体310的第二表面上。在此,功率半导体312与电容器314相对置地布置。根据图4 中所示,在电容器314下方分别布置有功率半导体312。
功率半导体312可以如同借助图3所描述的那样实施。从其中每个功率半导体312中都示出了构件体,这个构件体经由电接头327与电路载体310相连。在与功率半导体312的装配面相对置的侧上布置有导热面329。
根据实施例,其中每个功率半导体312都是末级,该末级例如可以以反向MOSET的形式实施。
中间回路电容器可以由多个,在这里例如是三个电容器314构建而成,它们可以并联连接。电容器314可以实施为SMD电解电容器。
根据该实施例,电路102具有壳体,在其中,在图4中示出了壳体上侧316和壳体下侧317。壳体上侧316和壳体下侧317平行于电路载体310延伸。电路载体310布置在壳体上侧316与壳体下侧317之间。该壳体可以具有其他的壳体部件,使得电路载体310能够部分地或完全地由壳体包围。例如,该壳体上侧316和壳体下侧317经由侧壁彼此相连。
根据该实施例,在电容器314的自由端部、也就是在电容器314 的背离电路载体310的侧与壳体上侧316的朝向电路载体310的表面之间,布置有导热材料418。在此可以分别将由导热材料418构成的元件布置在电容器314与壳体上侧316之间。导热材料418可以用于散热和机械支撑。例如,壳体上侧316可以经由导热材料418支撑在电容器314上。附加地,电容器314的废热可以经由导热材料418向壳体上侧316引导,并且从壳体上侧316被导引出。
根据该实施例,在功率半导体312的导热面329与壳体下侧317 的朝向电路载体310的表面之间布置有其他导热材料419。此外,可以分别将由导热材料419构成的元件布置在导热面329与壳体下侧317 之间。导热材料419可以用于散热和机械支撑。例如,该壳体下侧317 可以经由这种导热材料419支撑在功率半导体312上。附加地,功率半导体312的废热可以经由导热材料419向壳体下侧317引导,并且从壳体下侧317被导引出。
这种借助于同时使用特殊组件的特殊构造方式能够实现非常节省空间的、热最优化的、并且EMV最优化的布置方案。根据实施例,使用所谓的反向末级312,例如反向MOSFET,它的特征在于,在反向 MOSFET、漏极接头时,散热连接位于焊接连接的相对置的侧上。因此,功率末级312的散热并不或仅少量地穿过电路板310而是经由例如形式为薄膜或者膏体的导热材料419直接向热沉(在这里是电路102的壳体的一部分)进行。这使得在电路板310的另一侧上也可以装配电构件。如果将中间回路电容器314安置在相对置的侧上,那么就实现了EMV最优化的连接。根据实施例,使用SMD电解电容器作为电容器314,其中,多个并联连接。从而得到可缩放的解决方案,它可以根据提供给负载的负载电流进行调整。这种解决方案的其他特殊的特征是使用所谓的聚合物电解电容器作为电容器314。其有以下优点,即,它们由于具有对于温度保持恒定的ESR(英文:Equivalent Series Resistance,中文:等效串联电阻)而非常好地适合于电容器314的并联连接。因此可以确保电流负载的均匀分布。此外还设置了SMD电容器314经由膏体或薄膜在壳体上侧316上的热连接,于是,该壳体上侧用作热沉。附加地,这个经由导热材料314形成的连接还用作机械支撑,其附加地保护电容器免受振荡。
根据实施例实现了反向功率末级312的使用,在特殊的反向 MOSFET中,其经由导热材料419连接在作为热沉的壳体下部317上。
根据实施例,使用SMD电解电容器作为电容器314,为了最优化的EMV连接,将其安置在电路载体310上末级312的相对置的侧上。特别地,多个电容器314(优选是所谓的聚合物电解电容器)并联连接。为了散热和/或振荡保护的目的,它们也经由可能导热的材料418连接在壳体上侧316上。该壳体上侧在此作为机械支撑和/或热沉。
根据实施例,其他的电子元器件(例如相对于功率末级安置的集成电路)布置在电路载体310上。
代替反向MOSFET地,也可以使用直接场效应晶体管作为末级 312,其中,在这种情况下焊接作为附加公差被引入。在反向MOSFET 中,漏极接头(散热面)不应被镀锡,以便在生产制造期间在SMD焊接过程中不发生镀锡部的熔融,其可能会使热沉公差变差。
图5示出了根据本发明的实施例的用于制造用以驱控负载的电路的方法流程图。它可以是在先前的图中所描述的电路。
在步骤501中提供电路载体。在步骤503、505中,将至少一个用作中间回路电容器的电容器布置在电路载体的表面上,并且将至少一个功率半导体布置在电路载体的相对置的表面上。功率半导体具有多个电接头,并且在与这些电接头的接触面相对置的侧上具有导热面,该导热面与其中至少一个电接头导电地相连。
步骤507可以独立地或者与步骤503、505中的至少一个同时地实施,在这个步骤507中,至少一个中间电容器和至少一个功率半导体以能导电方式与电路载体相连并且经由电路载体的至少一条电导线也导电地彼此相连。
所描述的并且在图中所示的实施例仅示例性地选出。不同的实施例可以完全地或者基于各单个特征彼此组合。一个实施例也可以通过其它实施例的特征来补充。此外,可以重复根据本发明的方法步骤以及可以不同于所述的顺序地实施另一顺序。
如果实施例在第一特征与第二特征之间具有“和/或”的关联,那么就可以这样解读,即,该实施例根据一个实施方式不仅具有第一特征而且也具有第二特征,并且根据另一实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。
附图标记列表
100 车辆
102 电路
104 负载
106 电源
108 控制装置
202 电路
210 电路载体
212 末级
214 电容器
216 壳体上侧
217 壳体下侧
219 导热材料
310 电路载体
312 功率半导体
314 中间回路电容器
316 壳体上侧
317 壳体下侧
321 中间回路电容器的第一接头
322 中间回路电容器的第二接头
325 功率半导体的第一接头
326 功率半导体的第二接头
327 功率半导体的第三接头
328 贯通接触部
328 导热面
418 导热材料
419 导热材料
501 准备步骤
503 布置中间回路电容器的步骤
505 布置功率半导体的步骤
507 相连的步骤
Claims (12)
1.用于驱控负载(104)的电路(102),其中,所述电路(102)具有带第一表面和与所述第一表面相对置的第二表面的电路载体(310)、布置在所述第一表面上的中间回路电容器(314)和布置在所述第二表面上的并且与所述中间回路电容器(314)以能导电方式相连的用于为所述负载(104)提供电能的功率半导体(312),其中,所述中间回路电容器(314)和功率半导体(312)就所述电路载体(310)而言相对置地布置,其特征在于,所述中间回路电容器(314)的朝向所述电路载体(310)的第一表面的基面与所述功率半导体的朝向所述电路载体(310)的第二表面的基面相叠,并且所述功率半导体(312)至少具有第一电接头(325)和第二电接头(326、327),其中,所述第一电接头(325)导电地与布置在所述功率半导体(312)背离所述电路载体(310)第二表面那侧上的导热面(329)相连。
2.根据权利要求1所述的电路(102),其特征在于,所述负载是车辆(100)的电马达。
3.根据权利要求1所述的电路(102),其特征在于,所述功率半导体(312)是反向功率末级。
4.根据权利要求1所述的电路(102),其特征在于,所述功率半导体(312)是反向MOSFET或者直接场效应晶体管。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路(102),其特征在于,所述第一电接头(325)和所述第二电接头(326、327)布置在所述功率半导体(312)朝向所述电路载体(310)第二表面那侧上,并且所述功率半导体(312)构造成经由所述第一电接头(325)来引导用于所述负载(104)的电能。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电路(102),其特征在于,所述电路(102)具有功率半导体散热体(317),所述功率半导体散热体与所述功率半导体(312)的导热面(329)相连。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的电路(102),其特征在于,所述电路(102)具有中间回路电容器散热体(316),所述中间回路电容器散热体与所述中间回路电容器(314)背离所述电路载体(310)第一表面的那侧相连。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的电路(102),其特征在于,所述电路(102)具有功率半导体散热体(317),所述功率半导体散热体与所述功率半导体(312)的导热面(329)相连,其中,在所述功率半导体(312)的导热面(329)与所述功率半导体散热体(317)之间布置有导热材料(419),和/或所述电路(102)具有中间回路电容器散热体(316),所述中间回路电容器散热体与所述中间回路电容器(314)背离所述电路载体(310)第一表面的那侧相连,其中,在所述中间回路电容器散热体(316)与所述中间回路电容器(314)背离所述电路载体(310)第一表面那侧之间布置有其他导热材料(418)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的电路(102),其特征在于,所述电路(102)具有壳体,其中,所述电路载体(310)布置在所述壳体内,并且所述电路(102)具有中间回路电容器散热体(316),所述中间回路电容器散热体与所述中间回路电容器(314)背离所述电路载体(310)第一表面的那侧相连,其中,所述壳体的第一壳体壁成形出所述中间回路电容器散热体(316),和/或所述电路(102)具有功率半导体散热体(317),所述功率半导体散热体与所述功率半导体(312)的导热面(329)相连,其中,所述壳体的与所述第一壳体壁相对置的第二壳体壁成形出所述功率半导体散热体(317)。
10.根据权利要求1或2所述的电路(102),其特征在于,所述功率半导体(312)实施为晶体管,其中,所述晶体管的第一电接头(325)、第二电接头(326)和第三电接头(327)经由布置在所述电路载体(310)的第二表面上的接触面与所述电路载体(310)导电地相连。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的电路(102),其特征在于,所述电路(102)具有布置在所述第一表面上的至少一个另外的中间回路电容器(314)和布置在所述第二表面上的并且与所述至少一个另外的中间回路电容器(314)以能导电方式相连的、用于为所述负载(104)提供另外的电能的至少一个另外的功率半导体(312)。
12.用于制造用以驱控负载(104)的电路(102)的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
准备具有第一表面和与所述第一表面相对置的第二表面的电路载体(310);
将中间回路电容器(314)布置在所述电路载体(310)的第一表面上;
将用于为所述负载(104)提供电能的功率半导体(312)布置在所述电路载体(310)的第二表面上,其中,所述中间回路电容器(314)的朝向所述电路载体(310)的第一表面的基面与所述功率半导体的朝向所述电路载体(310)的第二表面的基面相叠,其中,所述功率半导体(312)至少具有第一电接头(325)和第二电接头(326、327),其中,所述第一电接头(325)导电地与布置在所述功率半导体(312)背离所述电路载体(310)第二表面那侧上的导热面(329)相连;以及
将所述功率半导体(312)与所述中间回路电容器(314)以能导电方式相连。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013212446.5A DE102013212446A1 (de) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Elektrische Schaltung und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung zur Ansteuerung einer Last |
DE102013212446.5 | 2013-06-27 | ||
PCT/EP2014/060776 WO2014206665A1 (de) | 2013-06-27 | 2014-05-26 | Elektrische schaltung und verfahren zum herstellen einer elektrischen schaltung zur ansteuerung einer last |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105340368A CN105340368A (zh) | 2016-02-17 |
CN105340368B true CN105340368B (zh) | 2018-05-08 |
Family
ID=50884383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480036112.0A Active CN105340368B (zh) | 2013-06-27 | 2014-05-26 | 电路和用于制造用以驱控负载的电路的方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160150662A1 (zh) |
JP (1) | JP6632524B2 (zh) |
CN (1) | CN105340368B (zh) |
DE (1) | DE102013212446A1 (zh) |
WO (1) | WO2014206665A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITBO20130063A1 (it) * | 2013-02-14 | 2014-08-15 | Spal Automotive Srl | Macchina elettrica. |
DE102016202547A1 (de) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Integriertes Steuergerät für ein Fahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines integrierten Steuergerätes für ein Fahrzeug |
DE102016220445A1 (de) * | 2016-10-19 | 2018-04-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Steuerung induktiver Verbraucher |
JP7142194B2 (ja) * | 2018-03-13 | 2022-09-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電動自転車用モータユニット及び電動自転車 |
DE102018205243A1 (de) | 2018-04-09 | 2019-10-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Elektronikmodul zur Leistungssteuerung und Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls zur Leistungssteuerung |
FR3080501B1 (fr) * | 2018-04-23 | 2021-10-08 | Valeo Systemes Thermiques | Groupe moto-ventilateur pour vehicule automobile comprenant une carte electronique de commande d’un moteur electrique |
JP7359534B2 (ja) * | 2018-09-21 | 2023-10-11 | サンデン株式会社 | 電動圧縮機 |
JP2020045895A (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | 電動圧縮機 |
WO2020116138A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 車載電源装置 |
DE102019201292A1 (de) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Leistungselektronikanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- und/oder Hybridfahrzeug, sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Leistungselektronikanordnung |
DE102019206523A1 (de) | 2019-05-07 | 2020-11-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Leistungsmodul mit gehäusten Leistungshalbleitern zur steuerbaren elektrischen Leistungsversorgung eines Verbrauchers |
DE102020117310A1 (de) | 2020-07-01 | 2022-01-05 | Seg Automotive Germany Gmbh | Stromrichter für elektrische Maschine und elektrische Maschine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH098482A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | スイッチング素子の放熱方法 |
US6624522B2 (en) * | 2000-04-04 | 2003-09-23 | International Rectifier Corporation | Chip scale surface mounted device and process of manufacture |
CN1972585A (zh) * | 2005-11-24 | 2007-05-30 | 台达电子工业股份有限公司 | 具有双重散热结构的电子装置 |
CN101958312A (zh) * | 2009-07-16 | 2011-01-26 | 株式会社电装 | 电子控制单元 |
WO2012034190A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | Intervention Technology Pty Ltd | A power supply device and components thereof |
Family Cites Families (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3458530B2 (ja) * | 1995-06-02 | 2003-10-20 | 株式会社デンソー | 交流発電機の整流電圧調整装置 |
JPH09163592A (ja) * | 1995-12-05 | 1997-06-20 | Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 保護機能付スイッチング部材及びこれを用いた制御回路ユニット |
US6272020B1 (en) * | 1997-10-16 | 2001-08-07 | Hitachi, Ltd. | Structure for mounting a semiconductor device and a capacitor device on a substrate |
US6075285A (en) * | 1997-12-15 | 2000-06-13 | Intel Corporation | Semiconductor package substrate with power die |
JP2000058372A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-02-25 | Toshiba Corp | セラミックコンデンサ実装構造 |
US6362964B1 (en) * | 1999-11-17 | 2002-03-26 | International Rectifier Corp. | Flexible power assembly |
US6549409B1 (en) * | 2000-08-21 | 2003-04-15 | Vlt Corporation | Power converter assembly |
JP3462166B2 (ja) * | 2000-09-08 | 2003-11-05 | 富士通カンタムデバイス株式会社 | 化合物半導体装置 |
JP3676719B2 (ja) * | 2001-10-09 | 2005-07-27 | 株式会社日立製作所 | 水冷インバータ |
JP2003229510A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-08-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 配線基板 |
JP2005012126A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Denso Corp | 電子部品の実装構造 |
JP2006032490A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Hitachi Ltd | エンジン制御回路装置 |
JP4478007B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-06-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子回路装置及びその製造方法 |
JP4473141B2 (ja) * | 2005-01-04 | 2010-06-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子制御装置 |
US7524701B2 (en) * | 2005-04-20 | 2009-04-28 | International Rectifier Corporation | Chip-scale package |
US7623867B2 (en) * | 2005-07-29 | 2009-11-24 | Atc Technologies, Llc | Satellite communications apparatus and methods using asymmetrical forward and return link frequency reuse |
US8089147B2 (en) * | 2005-11-02 | 2012-01-03 | International Rectifier Corporation | IMS formed as can for semiconductor housing |
JP4102404B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2008-06-18 | 三菱電機株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
JP4353951B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2009-10-28 | 三菱電機株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
DE102006052620B4 (de) * | 2006-11-08 | 2009-07-09 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Schaltungsanordnung mit einem Leistungsmodul, das mit einer Leiterplatte kombiniert ist. |
DE102007029913A1 (de) * | 2007-06-28 | 2009-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisches Steuergerät |
JP2009081325A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置 |
JP2010245174A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Denso Corp | 電子制御ユニット及びその製造方法 |
JP5071447B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2012-11-14 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
CA2768960C (en) * | 2009-07-24 | 2016-12-13 | Spinal USA LLC | Bone plate screw-blocking systems and methods |
DE102009054517B4 (de) * | 2009-12-10 | 2011-12-29 | Robert Bosch Gmbh | Elektronisches Steuergerät |
JP2011187809A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置および多層配線基板 |
DE102011010431A1 (de) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Elektrisches Gerät |
JP5510432B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2014-06-04 | 株式会社豊田自動織機 | 半導体装置 |
JP2014199829A (ja) * | 2011-07-29 | 2014-10-23 | 三洋電機株式会社 | 半導体モジュール及びそれを搭載したインバータ |
JP5696647B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2015-04-08 | 富士通株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US9385059B2 (en) * | 2013-08-28 | 2016-07-05 | Infineon Technologies Ag | Overmolded substrate-chip arrangement with heat sink |
US10242969B2 (en) * | 2013-11-12 | 2019-03-26 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor package comprising a transistor chip module and a driver chip module and a method for fabricating the same |
-
2013
- 2013-06-27 DE DE102013212446.5A patent/DE102013212446A1/de active Pending
-
2014
- 2014-05-26 US US14/899,461 patent/US20160150662A1/en not_active Abandoned
- 2014-05-26 JP JP2016522358A patent/JP6632524B2/ja active Active
- 2014-05-26 CN CN201480036112.0A patent/CN105340368B/zh active Active
- 2014-05-26 WO PCT/EP2014/060776 patent/WO2014206665A1/de active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH098482A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | スイッチング素子の放熱方法 |
US6624522B2 (en) * | 2000-04-04 | 2003-09-23 | International Rectifier Corporation | Chip scale surface mounted device and process of manufacture |
CN1972585A (zh) * | 2005-11-24 | 2007-05-30 | 台达电子工业股份有限公司 | 具有双重散热结构的电子装置 |
CN101958312A (zh) * | 2009-07-16 | 2011-01-26 | 株式会社电装 | 电子控制单元 |
WO2012034190A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | Intervention Technology Pty Ltd | A power supply device and components thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016535437A (ja) | 2016-11-10 |
WO2014206665A1 (de) | 2014-12-31 |
CN105340368A (zh) | 2016-02-17 |
JP6632524B2 (ja) | 2020-01-22 |
US20160150662A1 (en) | 2016-05-26 |
DE102013212446A1 (de) | 2015-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105340368B (zh) | 电路和用于制造用以驱控负载的电路的方法 | |
CN104143926B (zh) | 用于逆变器直流母线电容器包装的集成电和热解决方案 | |
US9425707B2 (en) | Inverter device capable of appropriately fixing a power module having a switching element and a smoothing capacitor in a limited region | |
CN110520982A (zh) | 半导体布置 | |
US8139371B2 (en) | Power electronics devices with integrated control circuitry | |
WO2012035933A1 (ja) | インバータ装置 | |
EP1195884A2 (en) | Electric power conversion/inversion apparatus | |
CN106134062B (zh) | 电动压缩机 | |
JP2006304522A (ja) | パワーユニット装置及び電力変換装置 | |
US20090160044A1 (en) | Semiconductor module mounting structure | |
US11388844B2 (en) | Switching power supply device | |
JP4538474B2 (ja) | インバータ装置 | |
CN105682358A (zh) | 包括印刷电路板和金属工件的器件 | |
US20130242631A1 (en) | Power converter apparatus | |
CN105210281A (zh) | 变流器设备和用于制造变流器设备的方法 | |
US11413969B2 (en) | Control apparatus for operating an electric drive for a vehicle and method of manufacturing such a control apparatus | |
US10206310B2 (en) | Electronics assemblies incorporating three-dimensional heat flow structures | |
US11464141B2 (en) | Power converter device for a vehicle, and vehicle | |
CN202713169U (zh) | 半导体装置 | |
JP4055643B2 (ja) | インバータ装置 | |
CN109889056A (zh) | 逆变器 | |
US10157815B2 (en) | Semiconductor device | |
US20150151695A1 (en) | Inverter for electric vehicle | |
CN112313869A (zh) | 电力转换装置 | |
CN116191777A (zh) | 用于冷却集成马达驱动器中的开关器件的系统和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |