CN109937478A - 具有低回路电感的电子模块组件 - Google Patents

具有低回路电感的电子模块组件 Download PDF

Info

Publication number
CN109937478A
CN109937478A CN201780071238.5A CN201780071238A CN109937478A CN 109937478 A CN109937478 A CN 109937478A CN 201780071238 A CN201780071238 A CN 201780071238A CN 109937478 A CN109937478 A CN 109937478A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive plate
electronic module
bus
electrical insulating
insulating board
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.)
Pending
Application number
CN201780071238.5A
Other languages
English (en)
Inventor
T.许茨
P.M.乔菲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN109937478A publication Critical patent/CN109937478A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H05K7/026—Multiple connections subassemblies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/482—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
    • H01L23/485—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body consisting of layered constructions comprising conductive layers and insulating layers, e.g. planar contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/071—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next and on each other, i.e. mixed assemblies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20—Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
    • H02B1/205—Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards for connecting electrical apparatus mounted side by side on a rail
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • 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
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • 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
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14329—Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for the configuration of power bus bars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

呈现了一种电子模块。电子模块包括一个或多个电子装置(104)，以及电耦合到一个或多个电子装置中的至少一个的第一总线(106)。第一总线包括第一导电板(108)、第二导电板(110)以及设置在第一导电板与第二导电板之间的第一电绝缘板(112)，其中在第一总线的第一部分中，第一电绝缘板设置成使得第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个不成直接物理接触，以在第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个之间形成至少一个腔体(118)。还呈现了一种具有低回路电感的电子模块组件。

Description

具有低回路电感的电子模块组件
技术领域
本说明书的实施例涉及一种电子模块，且更特别地涉及一种具有低回路电感的电子模块组件的强化设计。
背景技术
相比于使用硅、锗、砷化镓、磷化镓和硫化镉形成的半导体开关，用于在半导体开关中使用的新型半导体材料(诸如碳化硅(SiC))的出现允许在提高的切换速度以及提高的功率和电压电平下操作半导体开关。有利地，这样的半导体开关的使用允许形成较高效率的功率变换器。可在较高的切换速度下操作的这样的半导体开关需要将半导体开关与功率变换器中的其它构件互连的改进方式。
另外，这样的互连部的电感在功率变换器的最佳操作方面起重要作用。与互连部相关联的高电感可造成高电压过冲、输出电流和电压的振荡，以及其它不合需要的切换行为。
此外，合乎期望的是，在功率变换器中的某些载流路径之间提供合适的绝缘，以允许在高电压下操作功率变换器。典型地，当前可用的功率变换器被制造成使得功率变换器模块的内部电感具有小的值。类似地，其它变换器构件(诸如直流(DC)链路汇流条)被制造成使得这些构件在仍具有低电感值的同时还满足/保持高爬电距离和绝缘标准。
在当前可用的功率变换器中，具有正电位和负电位的由导电材料构成的载流板在总线中尽可能靠近地定位，以实现低电感。使由导电材料构成的这些板靠近地定位造成用于磁场的空间的显著减小(这可造成电感的增加)。然而，存在以下挑战：使由导电材料构成的这些板在两个总线的互连部处靠近定位的同时仍确保两个电位有恰当的绝缘。此外，如将认识到的那样，功率变换器模块、DC链路汇流条以及功率变换器模块与DC链路汇流条之间的连接部的电感形成回路电感。还合乎期望的是将该回路电感保持于低的值。
发明内容
根据本说明书的方面，呈现了一种电子模块。电子模块包括一个或多个电子装置。电子模块进一步包括电耦合到一个或多个电子装置中的至少一个的第一总线，其中第一总线包括第一导电板、第二导电板以及设置在第一导电板与第二导电板之间的第一电绝缘板，其中在第一总线的第一部分中，第一电绝缘板设置成使得第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个不成直接物理接触，以在第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个之间形成至少一个腔体。
根据本说明书的方面，呈现了一种电子模块组件。电子模块组件包括第一电子模块，第一电子模块包括一个或多个第一电子装置、第一总线，第一总线电耦合到一个或多个第一电子装置中的至少一个，且包括第一导电板、第二导电板以及设置在第一导电板与第二导电板之间的第一电绝缘板，其中在第一总线的第一部分中，第一电绝缘板设置成使得第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个不成直接物理接触，以在第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个之间形成至少一个腔体。电子模块组件进一步包括第二电子模块，第二电子模块包括一个或多个第二电子装置、第二总线，第二总线电耦合到一个或多个第二电子装置中的至少一个，且包括第三导电板、第四导电板以及设置在第三导电板与第四导电板之间的第二电绝缘板。第一电子模块电耦合到第二电子模块，使得第二总线的部分设置在第一总线的第一部分中的至少一个腔体中。
根据本说明书的方面，呈现了一种用于制造电子模块组件的方法。该方法包括提供第一电子模块，其中第一电子模块包括一个或多个电子装置以及电耦合到一个或多个电子装置中的至少一个的第一总线，其中第一总线包括第一导电板、第二导电板以及设置在第一导电板与第二导电板之间的第一电绝缘板，其中在第一总线的第一部分中，第一电绝缘板设置成使得第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个不成直接物理接触，以在第一电绝缘板与第一导电板和第二导电板中的至少一个之间形成至少一个腔体。该方法进一步包括提供第二电子模块，其中第二电子模块包括一个或多个第二电子装置以及第二总线，第二总线电耦合到一个或多个第二电子装置中的至少一个，且包括第三导电板、第四导电板以及设置在第三导电板与第四导电板之间的第二电绝缘板。此外，该方法还包括将第一电子模块与第二电子模块操作性地耦合，使得第二总线的部分设置在第一总线的第一部分中的至少一个腔体中，以形成电子模块组件。
附图说明
当参照附图来阅读以下详细描述时，本说明书的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，同样的字符在所有附图中表示同样的部件，其中：
图1为根据本说明书的方面的电子模块的图示；
图2为根据本说明书的方面的另一电子模块的图示；
图3为根据本说明书的方面的通过耦合图1和图2中的电子模块而形成的电子模块组件的图示；
图4为根据本说明书的方面的图3中的电子模块组件的俯视图的图示；
图5为根据本说明书的方面的图1中的电子模块的另一实施例的图示；
图6为根据本说明书的方面的图2中的电子模块的另一实施例的图示；
图7为根据本说明书的方面的包括图5和图6中的电子模块的电子模块组件的图示；
图8为根据本说明书的方面的电子模块封装件的图示；
图9为根据本说明书的方面的具有安装设备的电子模块封装件的图示；
图10为根据本说明书的方面的图9中的安装设备的横截面视图；
图11为根据本说明书的方面的用于图8中的电子模块封装件的主体的框架的透视图；
图12为根据本说明书的方面的另一电子模块组件的图示；
图13为根据本说明书的方面的用于制造包括图1中的电子模块或图2中的电子模块的电子模块封装件的示例方法的流程图；以及
图14为根据本说明书的方面的用于制造电子模块组件的示例方法的流程图。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求书中，单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数个引用对象，除非上下文另外清楚地规定。如本文中使用的那样，用语“或”不意在为排它性的，而是指代存在所引用的构件中的至少一个，且包括可存在所引用的构件的组合的情况，除非上下文另外清楚地规定。
如本文中使用的那样，用语“可”和“可为”指示在成组的情形内发生的可能性；拥有指定的性质、特性或功能；且/或限定另一动词(通过表达与所限定的动词相关联的能力、性能或可能性中的一个或多个)。因此，“可”和“可为”的使用指示对于所指示的能力、功能或用途而言，所修饰的用语显然是适当的、可能的或合适的，同时考虑到在一些情形中，所修饰的用语有时可并不是适当的、可能的或合适的。
图1为根据本说明书的方面的电子模块102的图示100。该电子模块102可大体上被称为第一电子模块102。更特别地，在图1中，描绘了第一电子模块102的横截面视图。第一电子模块102的非限制性示例包括半导体切换单元(其包括一个或多个半导体开关)、电源单元(其具有电容器)或它们的组合。
在一些实施例中，第一电子模块102可包括一个或多个第一电子装置104，以及电耦合到第一电子装置104中的至少一个的第一总线106。作为示例，第一电子装置104可包括一个或多个半导体开关、一个或多个电容器、一个或多个电池，或它们的组合。在一个实施例中，半导体开关包括绝缘栅双极晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、场效应晶体管、注入增强型栅极晶体管、集成栅换向晶闸管或它们的组合。此外，这些半导体开关可包括任何类型的合适的基于半导体的开关，诸如但不限于基于氮化镓的开关、基于碳化硅的开关、基于砷化镓的开关或它们的组合。并且，在一个示例中，第一总线106可为直流(DC)总线，其构造成有助于使直流电流流至和/或流自第一电子装置104。
并且，根据本说明书的方面，第一总线106可包括第一导电板108和第二导电板110。在某些实施例中，第一导电板108和/或第二导电板110可包括导电材料，诸如但不限于铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)或它们的组合。此外，在非限制性示例中，第一导电板108和/或第二导电板110可具有矩形形状。
此外，第一导电板108和第二导电板110可保持在不同的电位。更特别地，当第一导电板108保持在第一电位时，第二导电板110保持在第二电位，其中第二电位不同于第一电位。在非限制性示例中，第一电位为正电位，且第二电位为负电位。备选地，第一电位可具有负值，而第二电位具有正值。
另外，在一些实施例中，第一总线106还可包括第一电绝缘板112。如图1中描绘的那样，第一电绝缘板112可设置在第一导电板108与第二导电板110之间。第一电绝缘板112的示例材料可包括电绝缘材料，诸如但不限于Formex绝缘材料(formex)、Glastic绝缘材料(glastic)、玻璃纤维复合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚四氟乙烯(PTFE)，或它们的组合。此外，在非限制性示例中，第一电绝缘板112可具有矩形形状。
为了方便阐释，第一总线106被描述为具有两个部分——第一部分114和第二部分116。在第一总线106的第一部分114中，可以以使得第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110中的至少一个不成直接物理接触的布置来设置第一电绝缘板112。在图1中的示例中，在第一部分114中，第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110两者均不成直接物理接触。如图1中描绘的那样布置电绝缘板112以及第一导电板108和第二导电板110造成第一总线106的第一部分114中的两个腔体118和120。第一腔体118在第一导电板108与第一电绝缘板112之间形成。并且，第二腔体120在第二导电板110与第一电绝缘板112之间形成。尽管图1中的实施例将第一部分114描绘为具有两个腔体118、120，但还预想到带有具有单个腔体的第一部分的第一总线(见图5)。在一些实施例中，腔体118、120促进将第一电子模块102操作性地耦合到另一电子模块(见图3)。
此外，可注意到的是，在一些实施例中，在第一总线106的第二部分116中，第一电绝缘板112可设置成使得第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110之间没有直接物理接触。
此外，在某些实施例中，在第一总线106的第二部分116中，第一电绝缘板112设置成与第一导电板108和第二导电板110中的至少一个成直接物理接触。在图1中的示例中，第一电绝缘板112显示为设置成在第一总线106的第二部分116中与第二导电板110成直接物理接触。将第一电绝缘板112设置成与导电板108、110成直接物理接触有助于减小第一总线106的第二部分116的电感。更特别地，将第一导电板108定位成与第二导电板110紧密地靠近促进减小第一总线106的第二部分116的电感。第一电绝缘板112以及第一导电板108和第二导电板110在第一总线106的第二部分116中的这种布置促进形成具有低电感的第一电子模块102。
如在上文中注意到的那样，第一总线106的第一部分114包括至少一个腔体，诸如腔体118、218。相比于第一总线106的第二部分116的较低电感，这些腔体的存在可造成第一部分114的较高的电感。有利地，第一电子模块102的示例性布置以及特别是第一部分114中的腔体118、120促进将第一电子模块102与另一电子模块(见图2)操作性地耦合，以形成相比于当前可用的电子模块而具有总体较低的回路电感的电子模块组件(见图3)。如本文中使用的用语电子组件的“回路电感”指代电子模块组件的电子模块的电感与电子模块的互连部的电感的总和。
通过以下方式至少部分地实现电子模块组件的较低的回路电感：将图1中的第一电子模块102和另一电子模块(见图2)互连，使得另一电子模块的总线的至少一部分设置在腔体118、120中(见图3)。更特别地，经由腔体118和120而将第一电子模块102和另一电子模块操作性地耦合有助于减小第一电子模块102与另一电子模块之间的互连部的电感。第一电子模块102与另一电子模块之间的互连部的电感的这种减小继而减小电子模块组件的总体回路电感。
图2为电子模块的另一实施例202的图示200。电子模块的该实施例可大体上被称为第二电子模块202。更特别地，在图2中，描绘了第二电子模块202的横截面视图。第二电子模块202的非限制性示例包括半导体切换单元(其包括一个或多个半导体开关)、电源单元(其具有电容器)或它们的组合。在一些实施例中，第二电子模块202可包括一个或多个第二电子装置204，以及电耦合到第二电子装置204中的至少一个的第二总线206。在一个示例中，一个或多个第二电子装置204可包括一个或多个半导体开关、一个或多个电容器、一个或多个电池，或它们的组合。在某些实施例中，半导体开关包括绝缘栅双极晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、场效应晶体管、注入增强型栅晶体管、集成栅换向晶闸管或它们的组合。此外，半导体开关可包括任何类型的合适的基于半导体的开关，诸如但不限于基于氮化镓的开关、基于碳化硅的开关、基于砷化镓的开关或它们的组合。此外，第二总线206可为DC总线，其构造成有助于使直流电流流至和/或流自第二电子装置204。
在一些实施例中，第二总线206包括第三导电板208、第四导电板210和第二电绝缘板212。此外，在目前构想的构造中，第二电绝缘板212设置在第三导电板208与第四导电板210之间。特别地，至少沿着第二总线206的某一部分，第二电绝缘板212可设置成与第三导电板208和第四导电板210中的一个成直接物理接触。在图2中的示例中，如总线206的区域222的放大视图220中描绘的那样，第二电绝缘板212显示为与第三导电板208成直接物理接触。并且，在第二电绝缘板212与第四导电板210之间存在腔体218。
根据本说明书的其它方面，第二总线206的构造不同于图1中的第一总线106的构造。更特别地，在图2中的实施例中，第二电绝缘板212沿着第二总线206的整个长度而与第三电绝缘板208成直接物理接触。在一些其它实施例中，第二电绝缘板212可设置成沿着第二总线206的长度的至少确定的部分而与第三电绝缘板208成直接物理接触。
此外，在一些实施例中，第二总线206可包括两个部分——第一部分214和第二部分216。在图2中的实施例中，第二总线206在第一部分214和第二部分216中的构造是类似的。可注意到的是，在第二总线206的其它实施例中，第二总线206在第一部分214和第二部分216中的构造可不同(见图6)。作为示例，在第二部分216中，第二电绝缘板212可设置成与第三导电板208和第四导电板210两者均成直接物理接触。如图2中描绘的导电板208、210和第二电绝缘板212的这种布置有助于减小第二总线206的第二部分216的电感，由此促进形成具有低电感的第二电子模块102。
尽管在图1和图2中，为了方便图示，总线106和206显示为包括两个导电板，但还预想具有多个导电板/导电层的总线106和206的其它实施例。在这样的构造中，邻近设置的导电板可经由额外的电绝缘板而彼此绝缘。
此外，可注意到的是，图1和图2中的第一电子模块102和第二电子模块202的布置可造成在相应的导电板之间(更特别地，在第一总线106和第二总线206的第一部分114和214中)各自具有不充分的电绝缘的电子模块构造。例如，在一些实施例中，在图1中，在第一总线106的第一部分114中，第一电绝缘板112被选择成使得第一电绝缘板112的长度小于或等于第一导电板108和第二导电板110中的至少一个的长度。第一电绝缘板112以及第一导电板108和第二导电板110的这些尺寸造成第一导电板108与第二导电板110之间的不充分的电绝缘。类似地，在图2中的实施例中，在第一部分214中，第二电绝缘板212被选择成使得第二电绝缘板212的长度小于或等于第三导电板208和第四导电板210中的至少一个的长度。第二电绝缘板212以及第三导电板208和第四导电板210的这些尺寸在第一部分214中造成第三导电板208与第四导电板210之间的不充分的电绝缘。
在某些情况下，可为合乎期望的是，操作性地耦合第一电子模块102和第二电子模块202，以形成电子模块组件。作为示例，第一电子模块102可为功率变换器模块，诸如具有半导体开关的逆变器切换单元，并且第二电子模块202可为DC电源单元，其具有电容器，以形成DC总线。第一电子模块102和第二电子模块202可经由它们的相应的总线106、206而耦合至彼此。可注意到的是，尽管第一电子模块102和第二电子模块202中的各个可并非各自具有最低的可能的电感值，但各电子模块102、202的示例性构造促进电子模块102、202的耦合，以形成具有总体较低的回路电感值以及在导电板108、208与导电板110、210之间的期望的/合乎期望的电绝缘的电子模块组件(见图3)。更具体地，第一电子模块102和第二电子模块202组装成使得两个对应的电绝缘板112、212组合，以在电子模块组件中形成单个电绝缘介质。在得到的示例性电子模块组件中，导电板108、208经由电绝缘板112、212而与导电板110、210电绝缘。而且，相比于大体上采用穿过一个或多个导电板的紧固件(诸如螺钉)的当前可用的组件，得到的电子模块组件具有较低的总体回路电感。因此，具有较低的总体回路电感的电子模块组件可利用新材料(诸如碳化硅(SiC))而获得应用。
现在转到图3，呈现了根据本说明书的方面的电子模块组件302的图示300。更特别地，通过组装图1中的第一电子模块102和图2中的第二电子模块202而形成电子模块组件302。因此，参照图1-2中的构件来描述电子模块组件302。
如在上文中注意到的那样，电子模块组件302包括电耦合至彼此的第一电子模块102和第二电子模块202。特别地，在图3中的电子模块组件302中，第一总线106的第一部分114操作性地耦合到第二电子模块202的第二总线206的第一部分214。更具体地，如图3中的示例性实施例中描绘的那样，第一电子模块102和第二电子模块202操作性地耦合，使得第二总线206的部分设置在第一电子模块102的第一导电板108与第二导电板110之间。特别地，第二总线206的部分可设置在第一总线106的第一部分114中的腔体118、120中，使得第二电绝缘板212与第一电绝缘板112重叠(overlap)。如在上文中注意到的那样，在一些实施例中，第二总线206的部分设置在第一总线106的第一部分114中的腔体118、120中。另外，第一电绝缘板112可插入第二电绝缘板212与第四导电板210之间的腔体218中。参考标号304用于表示第一电绝缘板112与第二电绝缘板212之间的重叠部。此外，第一导电板108电耦合到第三导电板208。另外，第二导电板110电耦合到第四导电板210。
此外，在第一电子模块102的端部部分(诸如第一总线106的第一部分114)中，第一电绝缘板112的长度小于或等于第一导电板108和第二导电板110中的至少一个的长度。类似地，在图2中的实施例中，在第二电子模块202的端部部分(诸如第二总线206的第一部分214)中，第二电绝缘板212的长度小于或等于第三导电板208和第四导电板210中的至少一个的长度。这种布置造成第一总线106和第二总线206的相应端部处的爬电距离和放电距离的减小，由此造成相应组的导电板之间的不充分的绝缘。用语“爬电距离”指代电子在两个导电元件(诸如导电板108、110或导电板208、210)之间沿着电绝缘板(诸如电绝缘板112、212)的表面必须行进的最短距离。用语“放电距离”指代电子通过空气或任何其它周围介质而在两个导电板(诸如导电板108、110或导电板208、210)之间必须行进的最短距离。根据本说明书的方面，如图3中描绘的那样耦合第一电子模块102和第二电子模块202，使得电绝缘板112、212彼此重叠，这有利地有助于增加对应于重叠区域304的爬电距离和放电距离。另外，重叠的电绝缘板112、212还提供导电板108、208与导电板110、210之间的期望的电绝缘。
可注意到的是，电子模块组件302的回路电感可表示第一电子模块102和第二电子模块202的电感与第一电子模块102和第二电子模块202之间的互连部(其由重叠区域304表示)的电感的总和。此外，第一电子模块102和第二电子模块202的示例性布置造成第一总线106和第二总线206的第二部分116和216的较低的电感值，较低的电感值继而分别有助于降低第一电子模块102和第二电子模块202的电感。
另外，第一总线106和第二总线206的第一部分114和214的构造有助于降低电子模块组件302的重叠区域304的电感。因此，可为合乎期望的是，适当地选择具有确定的长度的第一部分114和/或214，以形成具有低电感的重叠区域304。在一些实施例中，第一部分114和/或214的长度可被选择成使得重叠区域304能够承受电子模块组件302的最大载流能力(其也被称为载流量)。在非限制性示例中，在第一部分114中，第一导电板108和/或第二导电板110的面积可确定重叠区域304的载流量。此外，在一些实施例中，导电板108、110、208、210的面积可取决于第一总线106和第二总线206的第一部分114、214的长度。根据本说明书的方面，具有确定的长度的第一部分114和/或214被选择成使得重叠区域304能够承受电子模块组件302的载流量。如在上文中描述的那样选择第一总线106的第一部分114和/或第二总线206的第一部分214的尺寸有助于减小电子模块102、202之间的互连部/耦合部的电感。电子模块102、202之间的互连部的电感的这种减小继而有助于减小电子模块组件302的回路电感。
此外，可注意到的是，传统的电子模块组件采用穿过一个或多个导电板以操作性地耦合电子模块的紧固件，诸如螺钉。示例性电子模块组件302避免了对于用以操作性地耦合导电板108、208、110和210的任何这样的紧固件的需要。没有这样的穿过导电板的紧固件也有助于减小电子模块102、202之间的互连部的电感，这继而造成电子模块组件302的总体回路电感的减小。
图4为图3中的电子模块组件的俯视图400的图示。如前面注意到的那样，在第一总线106和第二总线206的末端部分(诸如第一部分114、214)处使用第一电绝缘板112和第二电绝缘板212的较短的长度，以促进耦合总线106、206。然而，在第一总线106和第二总线206的其它部分处，可使用具有较大尺寸的第一电绝缘板112和第二电绝缘板212。作为示例，在这些部分中，第一电绝缘板112和第二电绝缘板212的对应面积大于相应的导电板的面积。
如在上文中注意到的那样，在第一总线106和第二总线206的某些部分中，第一电绝缘板112和第二电绝缘板212的面积可大于导电板108、110、208、210的面积。在图4中，“D”大体上表示电绝缘板212延伸超出导电板208、210的距离。因此，在图4中的示例中，在区域402中，爬电距离可为距离“D”的两倍。特别地，从第三导电板208行进至第四导电板210的电子将需要沿着第二绝缘板212的表面横越“2D”的距离。更具体地，电子将需要横越距离“D”而从第三导电板208的边缘404到达第二电绝缘板212的边缘406。另外，在第三导电板208和第四导电板210的边缘彼此对齐的假设下，电子将需要横越距离“D”而从边缘406到达第四导电板210的边缘。具有较大面积的第一电绝缘板112和第二电绝缘板212的使用有助于增加相应的导电板之间的爬电距离。爬电距离的这种增加继而造成相应的导电板之间的较强的电绝缘。
图5为根据本说明书的方面的图1中的第一电子模块102的另一实施例502的图示500。图5中的第一电子模块502包括一个或多个第一电子装置504，以及电耦合到第一电子装置504中的至少一个的第一总线506。
第一总线506包括第一导电板508、第二导电板510，以及设置在第一导电板508与第二导电板510之间的第一电绝缘板512。第一总线506被描绘为具有第一部分514和第二部分516。在一些实施例中，在第一部分514中，第一电绝缘板512可设置成与第二导电板510成直接物理接触。然而，在第一部分514中，第一电绝缘板512与第一导电板508不成直接物理接触。因此，在图5中的实施例中，第一总线506的第一部分514包括第一导电板508与第一电绝缘板512之间的单个腔体518。在一些实施例中，腔体518有助于将第一电子模块502与另一电子模块(见图6)操作性地耦合。
在另一实施例中，在第一部分514中，第一电绝缘板512可设置成与第一导电板508成直接物理接触。另外，在该示例中，第一电绝缘板512可在第一部分514中与第二导电板510不成直接物理接触。因此，在该实施例中，第一总线506的第一部分514包括第二导电板510与第一电绝缘板512之间的单个腔体518。此外，在一些实施例中，在第一总线506的第二部分516中，第一电绝缘板512可设置成与第一导电板508和第二导电板510中的至少一个成直接物理接触。
现在转到图6，示出了根据本说明书的方面的图2中的第二电子模块202的另一实施例602的图示600。图6中的第二电子模块602包括一个或多个第二电子装置604，以及电耦合到第二电子装置604中的至少一个的第二总线606。
第二总线606包括第三导电板608、第四导电板610，以及设置在第三导电板608与第四导电板610之间的第二电绝缘板612。第二总线606被描绘为具有第一部分614和第二部分616。在一些实施例中，在第一部分614中，第二电绝缘板612可设置成与第三导电板608成直接物理接触。然而，在图6中的示例中，第二电绝缘板612在第一部分614中与第四导电板610不成直接物理接触。因此，在图6中的实施例中，第二总线606的第一部分614包括第二电绝缘板612与第四导电板610之间的单个腔体618。此外，在图6中的构造中，腔体618的尺寸大于图2中的腔体218的尺寸。在一些实施例中，腔体618有助于如图7中显示的那样将第二电子模块602与图5中的第一电子模块502操作性地耦合。然而，还构想第二总线606的另一实施例，其中第一部分614包括第三导电板608与第二电绝缘板612之间的单个腔体。
现在转到图7，呈现了电子模块组件702的图示700。更特别地，通过组装图5中的第一电子模块502和图6中的第二电子模块602而形成电子模块组件702。因此，参照图5-6中的构件来描述电子模块组件702。
在电子模块组件702的示例中，第一电子模块502和第二电子模块602操作性地耦合，使得第二总线606的部分设置在第一总线506的第一部分514中的腔体518中。更具体地，如图7中描绘的那样，第三导电板608和第二电绝缘板612的至少一部分设置在腔体518中。而且，第二导电板510和第一电绝缘板512的至少一部分设置在第二总线606的腔体618中。
第二总线606可与第一总线506互连，使得第二电绝缘板612与第一电绝缘板512重叠。电绝缘板512、612之间的这样的重叠有助于使第一导电板508和第三导电板608与第二导电板510和第四导电板610电绝缘。此外，第一导电板508电耦合到第三导电板608。另外，第二导电板510电耦合到第四导电板610。
在一些实施例中，具有确定的长度的第一部分514和/或614被选择成使得其之间的重叠区域能够承受电子模块组件702的载流量。如在上文中描述的那样选择总线506的第一部分514和/或第二总线606的第一部分614的尺寸有助于减小电子模块502、602之间的互连部/耦合部的电感。电子模块502、602之间的互连部的电感的这种减小继而有助于减小电子模块组件702的回路电感。
图8为根据本说明书的方面的电子模块封装件800的透视图。而且，结合图1来描述图8。电子模块封装件800可包括壳体802。在一些实施例中，壳体802可包括框架804、顶部包封板806和底部包封板808。顶部包封板806和底部包封板808可设置在框架804上，以形成壳体802。壳体802可用于包封电子模块，诸如第一电子模块102或第二电子模块202。在一个示例中，壳体802可包封第一电子模块102。更特别地，在图8中的示例中，壳体802构造成包封第一电子装置104中的一个或多个以及第一总线106的至少一部分。此外，壳体802可设置成使得第一总线106的另一部分(诸如第一部分114)在壳体802的外部突出。第一总线106的该突出的第一部分114可用于促进将电子模块封装件800与其它电子模块(诸如图2中的第二电子模块202)耦合。
壳体802可进一步包括一个或多个安装结构(provision)810。安装结构810可用于将电子模块封装件800安装在支承结构上。支承结构可包括但不限于电路板、散热器或它们的组合。在一个非限制性示例中，壳体802可包括四个安装结构810。
在某些实施例中，另一电子模块封装件可包括第二电子模块202。可为合乎期望的是，通过操作性地耦合容纳在相应的电子模块封装件内的第一电子模块102和第二电子模块202来实现电子模块封装件的耦合。图9-12中呈现了用于促进两个电子模块之间的耦合的一些示例构造。更特别地，图9-12中的用于耦合两个电子模块的构造有助于在导电板上形成压力，以将电子模块牢固地互连。这种牢固的互连促进使电子模块的任何位移最小。
现在参照图9，描绘了根据本说明书的方面的具有安装设备902的电子模块封装件900的透视图。电子模块封装件900可表示图8中的电子模块封装件800的一个实施例。用于形成安装设备902的材料的一些非限制性示例可包括电绝缘材料，诸如塑料、橡胶、云母、Glastic绝缘材料、PET、PTFE、玻璃纤维复合物或它们的组合。
在一些实施例中，电子模块封装件900可包括安装设备902和壳体904。壳体904构造成包封电子装置模块(未显示)。此外，安装设备902可在总线的第一部分906处操作性地耦合到壳体904。该第一部分906可类似于图1中的第一总线106的第一部分114。安装设备902可经由使用紧固机构(诸如但不限于粘合剂、一个或多个紧固件，或它们的组合)而操作性地耦合到壳体904。在一个示例中，紧固件(诸如螺钉)可设置在至少一个孔908、910中，以将安装设备902固定到壳体904。在一些实施例中，安装设备902可为壳体904的组成部分。
此外，在某些实施例中，电子模块封装件900可操作性地耦合到另一电子模块封装件，以形成示例性电子模块组件。更特别地，另一电子模块封装件的总线可插入到电子模块封装件900的总线的第一部分906中，以形成示例性电子模块组件。在电子模块组件的这样的构造中，安装设备902可构造成经由使用安装设备902而对电子模块封装件900的总线的第一部分906施加压力，以牢固地耦合两个电子模块，同时使另一电子模块的总线的任何位移最小。将关于图10更详细地描述安装设备902。
转到图10，描绘了图9中的安装设备902的横截面视图1000。如图10中示出的那样，安装设备1000具有J形结构。在一个实施例中，安装设备1000的J形结构具有两个水平区段1002、1004，以及设置在两个水平区段1002和1004之间的竖直区段1006。此外，安装设备1000包括朝向电子模块封装件900(见图9)的总线延伸的一个或多个柔性突出部1008。在一些实施例中，柔性突出部1008构造成对电子模块组件的第一总线的第一部分施加压力。在图10中的实施例中，为了方便图示，安装设备1000被描绘为具有三个柔性突出部1008。可注意到的是，还构想具有更多或更少数量的柔性突出部1008的安装设备1000。
图11为电子模块封装件(诸如图8中的电子模块封装件800)的框架1102的透视图1100。并且，参照图1中的构件来描述图11。如图11中描绘的那样，框架1102具有第一端部1104和第二端部1106。在一个实施例中，框架1102可在第一端部1104处包括一个或多个槽1108。此外，在一些实施例中，弹性部件(未显示)可设置在槽1108中的一个或多个中。弹性部件的非限制性示例包括弹簧、橡胶元件或它们的组合。弹簧可由导电材料、电绝缘材料或它们的组合形成。弹性部件可设置成使得当弹性部件的一个端部插入到槽1108中时，弹性部件的另一端部可由第一总线106的第一部分114支承。在这样的构造中，弹性部件构造成对第一总线106的第一部分114施加压力。因此，当另一电子模块的总线的部分设置在第一部分114内时，经由弹性部件施加在第一部分114上的压力有助于牢固地耦合两个电子模块，同时使另一电子模块的总线的位移最小。
图12为根据本说明书的方面的电子模块组件1200的图示。电子模块组件1200包括第一电子模块1202和第二电子模块1204。
第一电子模块1202可包括电耦合到第一总线1208(诸如DC总线)的一个或多个第一电子装置1206。第一总线1208可包括第一导电板1210、第二导电板1212，以及设置在第一导电板1210与第二导电板1212之间的第一电绝缘板1214。并且，第一总线1208被指示为具有第一部分1218和第二部分1220。
第二电子模块1204可包括电耦合到第二总线1222(诸如DC总线)的一个或多个第二电子装置1220。第二总线1222可包括第三导电板1224、第四导电板1226，以及设置在第三导电板1224与第四导电板1226之间的第二电绝缘板1228。
第一电子模块1202的构造基本上类似于图1中的电子模块102的构造。然而，在图12中的实施例中，在第一总线1208的第一部分1214中，第一导电板1210和第二导电板1212中的一个或两个可在末端区段处卷起。参考标号1230和1232分别表示第一导电板1210和第二导电板1212的卷起部分。在图12中的实施例中，第一导电板1210和第二导电板1212被描绘为以向外的方式卷起。还预想某些其它实施例，其中第一导电板1210和/或第二导电板1212的端部折叠、弯曲、盘绕、卷曲或折皱。
在图12中，第一电子模块1202操作性地耦合到第二电子模块1204。更特别地，第二电子模块1204的第二总线1222可插入到第一电子模块1202的第一总线1208的第一部分1218中，以形成示例性电子模块组件1200。在电子模块组件1200中，第一导电板1210和第二导电板1212的卷起部分1230、1232可构造成对第一总线1208的第一部分1218施加压力。当第二电子模块1204操作性地耦合到第一电子模块1202时，该压力有助于牢固地耦合第一总线1208和第二总线1222，同时还使第二电子模块1204的第二总线1222的任何位移最小。在一些实施例中，第二电子模块1204的第二总线1222可包括支承结构1234、1236，其构造成向卷起部分1230、1232提供机械支承。在一些其它的实施例中，支承结构1234、1236可为电子模块组件1200可设置在其中的壳体(诸如壳体802)的部分。在某些实施例中，支承结构1234、1236可附连到壳体。可使用一种或多种导电材料、一种或多种电绝缘材料或者它们的组合来形成支承结构1234、1236。当两个电子模块1202、1204操作性地耦合至彼此时，如在上文中描述的那样实施电子模块组件1200允许一个电子模块1202的总线1208避免另一电子模块1204的总线1222的任何位移或使其最小。
图13为用于制造电子模块封装件(诸如图9中的电子模块封装件900)的示例方法的流程图1300。电子模块封装件900可包括根据本说明书的方面的图1中的第一电子模块102或图2中的第二电子模块202。结合图1、2、5、6、8和9中的构件来描述流程图1300。
如由步骤1302指示的那样，该方法包括形成总线。在一些实施例中，可形成诸如第一总线106、506或第二总线206、606的总线。为了方便阐释，在步骤1302处可形成第一总线106。并且，在某些实施例中，步骤1302可包括步骤1304、1306和1308。
在步骤1304处，可提供导电板，诸如第一导电板108。在一个示例中，第一导电板108可具有矩形形状。
此外，在步骤1306处，可提供另一导电板，诸如第二导电板110。在一个示例中，第二导电板110可具有矩形形状。
随后，在步骤1308处，可将电绝缘板设置在两个导电板之间，以形成总线。在一些实施例中，可将电绝缘板(诸如第一电绝缘板112)设置在第一导电板108与第二导电板110之间，以形成第一总线106。此外，在第一总线106的第一部分114中，将第一电绝缘板112设置成使得第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110不成直接物理接触。另外，在一些实施例中，在第一总线106的第二部分116中，可将第一电绝缘板112设置成使得第一电绝缘板112设置成与第一导电板108和第二导电板110中的至少一个成直接物理接触。在某些其它实施例中，在第一总线106的第二部分116中，可将第一电绝缘板112设置成使得第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110中的至少一个不成直接物理接触。作为步骤1304-1308的进行的结果，可形成第一总线106。
可注意到的是，也可使用步骤1304-1308来形成第二总线206。因此，在该示例中，可将电绝缘板(诸如第二电绝缘板212)设置在第三导电板208与第四导电板210之间，以形成第二总线206。在一个示例中，可将第二电绝缘板212定位成使得第二电绝缘板212设置成与第三导电板208和第四导电板210中的一个成直接物理接触，以形成第二总线206。作为步骤1304-1308的进行的结果，可形成第二总线206。
此外，在步骤1310处，可将总线电耦合到一个或多个电子装置，以形成电子模块。在一些实施例中，可将第一总线106电耦合到第一电子装置104，以形成第一电子模块102。可经由使用锡焊、钎焊、超声波线焊、烧结或它们的组合而将第一总线106电耦合到第一电子装置104。此外，操作性地耦合到第一电子装置104的第一电子模块102可大体上被称为第一电子模块(见图1)。
在一些实施例中，也可以以类似的方式将第二总线206电耦合到一个或多个第二电子装置204，以形成第二电子模块202。此外，也可经由使用锡焊、钎焊、超声波线焊、烧结、捆系(cabling)或它们的组合而将第二总线206电耦合到第二电子装置204。操作性地耦合到第二电子装置204的第二电子模块202可大体上被称为第二电子模块(见图2)。此外，在步骤1312处，可将在步骤1310处形成的电子模块设置在壳体中，以形成电子模块封装件。例如，在步骤1312处，将第一电子模块102设置在对应的壳体(诸如图8中的壳体802)中，以形成电子模块封装件。类似地，也可将第二电子模块202设置在对应的壳体中，以形成另一电子模块封装件。
另外，在一些实施例中，如由步骤1314描绘的那样，可将安装设备(诸如图9中的安装设备902)设置在壳体的一个端部处。在一个示例中，可将安装设备902设置在第一总线106的第一部分114的附近。作为步骤1302-1314的进行的结果，形成了具有安装设备902的示例性电子模块封装件1316，诸如电子模块封装件900(见图9)。
参照图14，描绘了根据本说明书的方面的用于形成电子模块组件(诸如图3中的电子模块组件302)的示例方法的流程图1400。结合图1、2和3中的构件来描述流程图1400。
在步骤1402处，可提供电子模块，诸如第一电子模块102。并且，在步骤1404处，可提供另一电子模块，诸如第二电子模块202。如前面注意到的那样，在一个示例中，可使用图13中的方法来形成第一电子模块102和第二电子模块202。此外，如前面注意到的那样，第一电子模块102包括第一导电板108和第二导电板110，以及设置在第一导电板108与第二导电板110之间的第一电绝缘板112。在一些实施例中，在第一总线106的第一部分114中，以使得第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110中的至少一个不成直接物理接触的布置来设置第一电绝缘板112。在图1中的实施例中，在第一总线106的第一部分114中，以使得第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110两者均不成直接物理接触的布置来设置第一电绝缘板112。此外，在一些实施例中，在第一总线106的第二部分116中，将第一电绝缘板112设置成与第一导电板108和第二导电板110中的至少一个成直接物理接触。然而，在一些其它实施例中，在第一总线106的第二部分116中，将第一电绝缘板112设置成使得第一电绝缘板112与第一导电板108和第二导电板110不成直接物理接触。
如前面注意到的那样，第二电子模块202包括电耦合到第二电子装置204的第二总线206。第二总线206包括第三导电板208和第四导电板210，以及设置在第三导电板208与第四导电板210之间的第二电绝缘板212。特别地，将第二电绝缘板212设置成与第三导电板208和第四导电板210中的至少一个成直接物理接触。
此外，在步骤1406处，将第一电子模块102操作性地耦合到第二电子模块202，以形成电子模块组件302。在一些实施例中，将第一电子模块102耦合到第二电子模块202，使得第二总线206的部分设置在第一总线106的第一部分114中的至少一个腔体118、120中。更特别地，将第二总线206的该部分设置成使得第一电绝缘板112与第二电绝缘板212的至少一部分物理重叠。另外，第一导电板108电耦合到第三导电板208。而且，第二导电板110电耦合到第四导电板210。
作为步骤1402-1408的进行的结果，形成了具有总体较低的回路电感值的电子模块组件302。另外，由于电绝缘板112、212彼此重叠，故可增加对应于重叠区域304的爬电距离和/或放电距离。此外，重叠的电绝缘板112、212还提供导电板108、208与导电板110、210之间的期望的电绝缘。
可对前述步骤中的任何步骤进行适当地替换、重新排序或移除，且可插入额外的步骤，这取决于特定应用的需要。
在上文中呈现的第一电子模块和第二电子模块的多种构造及其制作方法有助于形成具有总体较低的回路电感的电子模块组件。具有较低的总体回路电感值的示例性电子模块组件的使用有利地允许在要求高速切换的应用中采用这些组件。此外，安装结构有助于促进两个电子模块之间的紧密耦合。
将认识到，上文公开的以及其它的特征和功能的变体或其备选方案可被组合，以形成许多其它不同的应用。其中多种非预期的备选方案、修改、变型或改进可之后由本领域技术人员作出，且也旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (21)

1.一种电子模块，其包括：
一个或多个电子装置；
电耦合到所述一个或多个电子装置中的至少一个的第一总线，其中所述第一总线包括：
第一导电板；
第二导电板；以及
设置在所述第一导电板与所述第二导电板之间的第一电绝缘板，
其中，在所述第一总线的第一部分中，所述第一电绝缘板设置成使得所述第一电绝缘板与所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个不成直接物理接触，以在所述第一电绝缘板与所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个之间形成至少一个腔体。
2.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一总线的所述第一部分构造成可耦合到与第二电子模块相关联的第二总线，使得所述第二总线的部分设置在所述至少一个腔体中。
3.根据权利要求2所述的电子模块，其特征在于，所述第二总线包括：
第三导电板；
第四导电板；以及
设置在所述第三导电板与所述第四导电板之间的第二电绝缘板。
4.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，在所述第一总线的第二部分中，所述第一电绝缘板设置成与所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个成直接物理接触。
5.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，在所述第一总线的第二部分中，所述第一电绝缘板设置成使得所述第一电绝缘板与所述第一导电板和所述第二导电板不成直接物理接触。
6.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述电子模块为半导体切换单元、电源单元或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一导电板保持在第一电位，且所述第二导电板保持在第二电位，并且其中所述第二电位不同于所述第一电位。
8.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，在所述第一总线的所述第一部分中，所述第一电绝缘板的长度小于或等于所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个的长度。
9.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，在所述第一总线的所述第一部分中，所述第一导电板和所述第二导电板中的一个或两个的末端区段卷起。
10.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述电子模块进一步包括壳体，所述壳体构造成包封所述一个或多个电子装置以及所述第一总线的至少一部分。
11.根据权利要求10所述的电子模块，其特征在于，所述电子模块进一步包括安装设备，所述安装设备构造成对所述第一总线的所述第一部分施加压力。
12.根据权利要求11所述的电子模块，其特征在于，所述安装设备经由粘合剂、一个或多个紧固件或它们的组合而操作性地联接到所述壳体。
13.根据权利要求11所述的电子模块，其特征在于，所述安装设备包括一个或多个柔性突出部，所述柔性突出部朝向所述第一总线延伸，且构造成对所述第一总线的所述第一部分施加所述压力。
14.根据权利要求11所述的电子模块，其特征在于，所述安装设备进一步包括至少一个弹性部件，并且其中所述弹性部件构造成对所述第一总线的所述第一部分施加所述压力。
15.一种电子模块组件，其包括：
第一电子模块，其包括：
一个或多个第一电子装置；
电耦合到所述一个或多个第一电子装置中的至少一个的第一总线，其中所述第一总线包括第一导电板、第二导电板以及设置在所述第一导电板与所述第二导电板之间的第一电绝缘板，
其中在所述第一总线的第一部分中，所述第一电绝缘板设置成使得所述第一电绝缘板与所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个不成直接物理接触，以在所述第一电绝缘板与所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个之间形成至少一个腔体；
第二电子模块，其包括：
一个或多个第二电子装置；以及
第二总线，其电耦合到所述一个或多个第二电子装置中的至少一个，且包括第三导电板、第四导电板以及设置在所述第三导电板与所述第四导电板之间的第二电绝缘板，
其中所述第一电子模块电耦合到所述第二电子模块，使得所述第二总线的部分设置在所述第一总线的所述第一部分中的所述至少一个腔体中。
16.根据权利要求15所述的电子模块组件，其特征在于，所述第一电子模块为电源单元，且所述第二电子模块包括一个或多个半导体开关。
17.根据权利要求16所述的电子模块组件，其特征在于，所述一个或多个半导体开关包括基于氮化镓的开关、基于碳化硅的开关、基于砷化镓的开关或它们的组合。
18.根据权利要求15所述的电子模块组件，其特征在于，所述第二总线的所述部分设置在所述至少一个腔体中，使得：
所述第一电绝缘板与所述第二电绝缘板物理重叠；
所述第一导电板电耦合到所述第三导电板；以及
所述第二导电板电耦合到所述第四导电板。
19.根据权利要求15所述的电子模块组件，其特征在于，所述电子模块组件进一步包括安装设备，所述安装设备设置在所述第一电子模块和所述第二电子模块中的至少一个上，且构造成对所述第一总线的所述第一部分施加压力。
20.根据权利要求19所述的电子模块组件，其特征在于，所述安装设备包括一个或多个柔性突出部，所述柔性突出部朝向所述第一总线的所述第一部分延伸，且构造成对所述第一总线的所述第一部分施加所述压力。
21.一种用于制造电子模块组件的方法，其包括：
提供第一电子模块，其中所述第一电子模块包括：
一个或多个电子装置；
电耦合到所述一个或多个电子装置中的至少一个的第一总线，其中形成的所述第一总线包括：
第一导电板；
第二导电板；
设置在所述第一导电板与所述第二导电板之间的第一电绝缘板，
其中在所述第一总线的第一部分中，所述第一电绝缘板设置成使得所述第一电绝缘板与所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个不成直接物理接触，以在所述第一电绝缘板与所述第一导电板和所述第二导电板中的至少一个之间形成至少一个腔体；
提供第二电子模块，其中所述第二电子模块包括：
一个或多个第二电子装置；
第二总线，其电耦合到所述一个或多个第二电子装置中的至少一个，且包括第三导电板、第四导电板以及设置在所述第三导电板与所述第四导电板之间的第二电绝缘板；以及
将所述第一电子模块与所述第二电子模块操作性地耦合，使得所述第二总线的部分设置在所述第一总线的所述第一部分中的所述至少一个腔体中，以形成所述电子模块组件。
CN201780071238.5A 2016-09-19 2017-08-24 具有低回路电感的电子模块组件 Pending CN109937478A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/268,653 US10021802B2 (en) 2016-09-19 2016-09-19 Electronic module assembly having low loop inductance
US15/268653 2016-09-19
PCT/US2017/048432 WO2018052683A1 (en) 2016-09-19 2017-08-24 Electronic module assembly having low loop inductance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109937478A true CN109937478A (zh) 2019-06-25

Family

ID=59829468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780071238.5A Pending CN109937478A (zh) 2016-09-19 2017-08-24 具有低回路电感的电子模块组件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10021802B2 (zh)
EP (1) EP3516686A1 (zh)
CN (1) CN109937478A (zh)
WO (1) WO2018052683A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11328985B2 (en) 2018-06-11 2022-05-10 Rohm Co., Ltd. Semiconductor module
DE102018213987A1 (de) * 2018-08-20 2020-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Leistungselektronikanordnung, Montageverfahren sowie Fahrzeug mit der Leistungselektronikanordnung
US10998706B2 (en) * 2019-10-08 2021-05-04 Hamilton Sundstrand Corporation Laminated bus bars

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08279592A (ja) * 1995-04-06 1996-10-22 Fuji Electric Co Ltd スイッチング電源用整流部の組立構造
JP2001359230A (ja) * 2000-06-12 2001-12-26 Fujitsu Ltd 電源バスバー
EP1788596A1 (en) * 2005-11-17 2007-05-23 Hitachi, Ltd. Capacitor module, power converter and vehicle-mounted electrical-mechanical system
US20090085219A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Infineon Technologies Ag Power semiconductor arrangement
CN102110680A (zh) * 2009-10-30 2011-06-29 通用电气公司 具有降低电感的功率模块组件
US20120300417A1 (en) * 2010-01-27 2012-11-29 Hitachi, Ltd Power Distribution Mounting Component and Inverter Apparatus Using Same
CN102812629A (zh) * 2010-03-29 2012-12-05 本田技研工业株式会社 电动机驱动电路模块

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5388028A (en) 1993-07-28 1995-02-07 Kaman Electromagnetics Corporation Low impedance interconnection assembly for high frequency switching power semiconductor devices and low inductance modular capacitor
DE69535775D1 (de) 1994-10-07 2008-08-07 Hitachi Ltd Halbleiteranordnung mit einer Mehrzahl von Halbleiterelementen
JP3692906B2 (ja) 2000-05-25 2005-09-07 日産自動車株式会社 電力配線構造及び半導体装置
DE10141114C1 (de) * 2001-06-08 2002-11-21 Semikron Elektronik Gmbh Schaltungsanordnung
CN101222173B (zh) 2008-01-02 2010-06-02 株洲南车时代电气股份有限公司 一种高压igbt变流器模块
DE102008061488A1 (de) 2008-12-10 2010-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichtermodul mit gekühlter Verschienung
DE102008061468A1 (de) 2008-12-10 2010-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichtermodul mit gekühlter Verschienung
JP5609298B2 (ja) 2010-06-18 2014-10-22 富士電機株式会社 ラミネートブスバー
EP2682985B1 (en) 2011-03-04 2018-10-10 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Semiconductor module and semiconductor module manufacturing method
CN103092302A (zh) * 2011-10-31 2013-05-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电源供应装置及服务器机柜供电系统
WO2013179433A1 (ja) 2012-05-31 2013-12-05 株式会社日立製作所 バスバー、電力変換装置
US8897014B2 (en) 2012-09-04 2014-11-25 General Electric Company Mechanical layout for half-bridge power module that is optimized for low inductance
JP5811072B2 (ja) 2012-11-02 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 パワーモジュール
CN103986309A (zh) * 2014-05-23 2014-08-13 台达电子企业管理（上海）有限公司 直流电容模块及其叠层母排结构
DE102015105347B4 (de) * 2015-04-09 2022-03-24 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Anordnung mit einem leitstungselektronischen Bauteil und mit einer Gleichspannungsverschienung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08279592A (ja) * 1995-04-06 1996-10-22 Fuji Electric Co Ltd スイッチング電源用整流部の組立構造
JP2001359230A (ja) * 2000-06-12 2001-12-26 Fujitsu Ltd 電源バスバー
EP1788596A1 (en) * 2005-11-17 2007-05-23 Hitachi, Ltd. Capacitor module, power converter and vehicle-mounted electrical-mechanical system
US20090085219A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Infineon Technologies Ag Power semiconductor arrangement
CN102110680A (zh) * 2009-10-30 2011-06-29 通用电气公司 具有降低电感的功率模块组件
US20120300417A1 (en) * 2010-01-27 2012-11-29 Hitachi, Ltd Power Distribution Mounting Component and Inverter Apparatus Using Same
CN102812629A (zh) * 2010-03-29 2012-12-05 本田技研工业株式会社 电动机驱动电路模块

Also Published As

Publication number Publication date
US10021802B2 (en) 2018-07-10
WO2018052683A1 (en) 2018-03-22
EP3516686A1 (en) 2019-07-31
US20180084661A1 (en) 2018-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102934348B (zh) 电子电路
US10177676B2 (en) Power converter
US9853378B2 (en) Substrate and terminals for power module and power module including the same
US7615854B2 (en) Semiconductor package that includes stacked semiconductor die
US20140063744A1 (en) Vertically Stacked Power FETS and Synchronous Buck Converter Having Low On-Resistance
JP5830480B2 (ja) 配線板およびそれを用いた電力変換装置
JP2012115128A (ja) スイッチングモジュール
CN104160504A (zh) 半导体装置和半导体装置的制造方法
CN102468292B (zh) 一种用于直流-直流转换器的封装体结构
CN104160501B (zh) 开关元件单元
JP3622782B2 (ja) 半導体装置
TWI613790B (zh) 具有整合離散電感器之功率轉換裝置
CN109937478A (zh) 具有低回路电感的电子模块组件
CN105682358A (zh) 包括印刷电路板和金属工件的器件
WO2019181261A1 (ja) パワー半導体装置
JP2016523069A (ja) パワーモジュール、電力変換装置及びパワーモジュールを備えた駆動装置
JP4538474B2 (ja) インバータ装置
US9054088B2 (en) Multi-component chip packaging structure
WO2018235484A1 (ja) 電子回路装置
JP2018143010A (ja) 電子回路装置
TWI495072B (zh) 半導體裝置
WO2021015050A1 (ja) 電気回路装置
TW201915636A (zh) 電源變換器模組
JP2017108075A (ja) 半導体モジュール及び半導体モジュールユニット
CN117477899A (zh) 多相功率转换器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190625

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication