CN113574971A - 包括功率半导体模块和至少一个电容器的电气设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电气设备，其具有:功率半导体模块(4)；至少一个电容器(8)；电路载体(2)和第一散热片(1)。功率半导体模块(4)和电路载体(2)布置在第一散热片(1)上，该电气设备包括布置在功率半导体模块(4)上并连接到第一散热片(1)的第二散热片(5)。

Description

包括功率半导体模块和至少一个电容器的电气设备
技术领域
本发明涉及一种电气设备，其具有：
-功率半导体模块；
-至少一个电容器；
-电路载体，和
-第一散热片，
其中功率半导体模块和电路载体被安置在第一散热片上。
背景技术
具有前述类型的半导体功率模块的各种电气装置在现有技术中是已知的。在这些电气装置之一中，电容器和各种其他功率元件(例如扼流器)被布置在与功率模块相邻的电路载体上。电路载体的剩余区域可用于布置其他元件，这对于例如功率半导体模块的控制是必要的。功率半导体模块连接到导线和电路载体上的组件。
这种电气装置也用于机动车辆。机动车辆中使用的电路布置通常要求电气装备紧凑并且占用很少的安装空间。
发明内容
具有功率级的电气装置的另一个问题是，热量在功率级中产生，例如在功率半导体模块中，热量必须被耗散以防止对功率半导体模块的损坏。在元件密集封装的紧凑型电气装置中，散热比在元件距离更远的电路布置中更困难，因为后者通常有更大的面积可通过对流或辐射将热量散发到环境中。因此，本发明基于改善上述类型的电气装置的散热的任务。
所述任务通过以下事实来解决，即电气装置具有布置在功率半导体模块上并连接到第一散热片的第二散热片。所述第二散热片提高了来自功率半导体模块的热传递:不仅其上安装了功率半导体模块的第一散热片可用于传热，而且安装在功率半导体模块上的第二散热片也可用于传热。例如，通过连接第二散热片(其优选地比第一散热片小得多，因此仅具有第一散热片质量的一部分)，从功率半导体模块传递到第二散热片的热量可以传递到第一散热片。
第二散热片的另一个优点是，它可以用作电气装置的电路布置元件(例如至少一个的电容器)的载体。至少一个的冷凝器可以布置在第二散热片上。还可能的是，至少一个电容器布置在第二散热片上方，而不是牢固地连接到第二散热片。电容器可以具有触针，特别是压配触部，其穿过第二散热片中的凹入部并连接到功率半导体模块。功率半导体模块可以具有插孔或插座，触针在其中被电接触和紧固。
如果电容器被安装在第二散热片上或上方，电气装置的紧凑设计是可能实现的。
第二散热片可以通过螺钉或其他连接方式连接到功率半导体模块。第二散热片也可以通过螺钉或其他连接方式连接到第一散热片。代替使用连接装置，该连接也可以通过粘接来实现。通过使用导热膏可以改善接合处的热传递。
第二散热片可以具有至少一个侧壁，其可以基本上垂直于第一散热片。所述侧壁可以连接到功率半导体模块。这允许额外的热量从功率半导体模块传递到第二散热片。
所述侧壁可以抵接第一散热片。所述侧壁可以具有放置在第一散热片上的凸缘部。凸缘部增加了从第二散热片到第一散热片的热传递，并促进了热传递。
凸缘部可以附接到第一散热片。
电容器优选地可以是堆叠电容器或叠层电容器。电容器尤其可以是塑料薄膜电容器。
附图说明
基于附图，将在下面对本发明进行更详细的解释。如图所示:
图1是根据本发明的电气装置的简化俯视图，
图2是所述电气装置的简化透视图，
图3是所述电气装置的第一简化透视分解图，以及
图4是所述电气装置的第二简化透视分解图。
具体实施方式
附图中本发明的电气装置的简化视图示出了第一散热片1。所述第一散热片1是铝板。
电路载体，优选印刷电路板2，安装在第一散热片上。印刷电路板2包含未示出或未全部示出的印制导线和各种元件。图中示出了，例如扼流器3。电路载体几乎完全覆盖散热片的一侧。只在一个角落里有一块露出的表面。功率半导体模块4布置在该区域中，其通过触针与印刷电路板2上的印制导线和/或元件连接。
功率半导体模块4具有容纳几个功率半导体元件的外壳。
在功率半导体模块4上以及功率半导体模块4的两侧设置有第二散热片5。该第二散热片包括放置在功率半导体模块4顶侧的板51。第二散热片5的两个侧壁51附接到功率半导体模块4的外壁。在两个侧壁51的端部可以看到凸缘部53。第二散热片5通过螺钉6牢固地连接到第一散热片1，所述螺钉被引导穿过凸缘部53。此外，第二散热片5用螺钉7牢固地连接到功率半导体模块4。
电容器8布置在第二散热片5上方。它是具有几个电容器的电容器模块，这些电容器可以通过触针81连接到功率半导体模块。触针81突伸穿过第二散热片5的板51中的凹入部，并插入功率半导体模块4的插孔或插座中。触针81电接触并固定在插孔或插座中，由此电容器8被整体紧固。
附图标记列表
1 第一散热片
2 印刷电路板
3 扼流器
4 功率半导体模块
5 第二散热片
51 板
52 侧壁
53 凸缘部
6 螺钉
7 螺钉
8 电容器
81 触针

Claims (9)

1.一种电气装置，其具有
-功率半导体模块(4)，
-至少一个电容器(8)，
-电路载体(2)，以及
-第一散热片(1)，
功率半导体模块(4)和电路载体(2)布置在第一散热片(1)上，
其特征在于，
该电气设备包括设置在功率半导体模块(4)上并连接到第一散热片(1)的第二散热片(5)。
2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电容器(8)布置在所述第二散热片(5)上。
3.根据权利要求1或2所述的电气设备，其特征在于，所述第二散热片(5)具有至少一个侧壁(52)，所述侧壁优选基本垂直于所述第一散热片(1)。
4.根据权利要求3所述的电气设备，其特征在于，所述侧壁(52)与功率半导体模块(4)接触。
5.根据权利要求3或4所述的电气设备，其特征在于，所述侧壁(52)放置在所述第一散热片(1)上。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的电气设备，其特征在于，所述侧壁(52)具有放置在所述第一散热片(1)上的凸缘部(53)。
7.根据权利要求6所述的电气设备，其特征在于，所述凸缘部(53)附接到所述第一散热片(1)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电气设备，其特征在于，所述电容器(8)是堆叠电容器或叠层电容器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电气设备，其特征在于，所述电容器(8)具有触针(81)，所述触针穿过所述第二散热片(5)的凹入部并连接到所述功率半导体模块(4)。
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