DE102021208497A1 - power circuit - Google Patents

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Markus Hövermann
Marco Kempe
Bettina Erben
Martin Steinau
Michael Haber
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Abstract

Offenbart wird eine Leistungsschaltung (LS), aufweisend:- mindestens ein Leistungsmodul (LM), das mindestens einen umspritzten oder ummoldeten Abschnitt (AB) aufweist;- mindestens eine Steuer-Leiterplatte (ST), die auf dem Leistungsmodul (LM) angeordnet ist;- wobei das Leistungsmodul (LM) in dem Abschnitt (AB) Kontaktflächen (KF1) aufweist, die auf einer zur Steuer-Leiterplatte (ST) gewandten Oberseite (OS1) des Leistungsmoduls (LM) vorgesehen sind;- wobei die Steuer-Leiterplatte (ST) mindestens eine Ausnehmung (AS) aufweist, die die Kontaktflächen (KF1) zumindest teilweise freilegt;- wobei die Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) über direkte, zumindest teilweise durch die Ausnehmung (AS) hindurchgeführte oder an die Ausnehmung (AS) heran reichende Stromverbindungen (BD, PF, SV) mit Kontaktflächen (KF2) der Steuer-Leiterplatte (ST) verbunden sind, die sich am Rand der Ausnehmung (AS) befinden.A power circuit (LS) is disclosed, comprising:- at least one power module (LM) which has at least one overmolded or molded section (AB);- at least one control printed circuit board (ST) which is arranged on the power module (LM); - wherein the power module (LM) has contact surfaces (KF1) in the section (AB) which are provided on a top side (OS1) of the power module (LM) facing the control circuit board (ST);- wherein the control circuit board (ST ) has at least one recess (AS) which at least partially exposes the contact surfaces (KF1);- the contact surfaces (KF1) of the power module (LM) via direct, at least partially passed through the recess (AS) or attached to the recess (AS) up-reaching power connections (BD, PF, SV) are connected to contact surfaces (KF2) of the control circuit board (ST), which are located at the edge of the recess (AS).

Description

Technisches Gebiet:Technical field:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsschaltung, insb. einen Leistungsinverter oder einen Leistungsgleichspannungswandler, speziell für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.The present invention relates to a power circuit, in particular a power inverter or a power DC/DC converter, specifically for an electrically driven motor vehicle.

Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:State of the art and object of the invention:

Leistungsschaltungen, wie z. B. Leistungsinverter oder Leistungsgleichspannungswandler, werden in vielen Leistungsanlagen wie z. B. elektrisch angetriebenen Fahrzeugen verwendet. Dabei ist eine zuverlässige Funktionalität der Leistungsschaltungen aufgrund deren Einsatzort enorm wichtig. Daraus besteht die allgemeine Anforderung, die Leistungsschaltungen in ihrer Funktionalität zuverlässiger zu gestalten. Darüber hinaus besteht wie bei allen technischen Vorrichtungen auch bei den Leistungsschaltungen, diese möglichst kosteneffizient herzustellen.power circuits such as As power inverters or power DC-DC converters are used in many power systems such. B. electrically powered vehicles used. A reliable functionality of the power circuits is enormously important due to their place of use. This results in the general requirement to make the power circuits more reliable in terms of their functionality. In addition, as with all technical devices, the power circuits must also be manufactured as cost-effectively as possible.

Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der eine oben genannte Leistungsschaltung zuverlässiger gestaltet und kosteneffizienter hergestellt werden können.The object of the present application is therefore to provide a possibility with which an above-mentioned power circuit can be designed more reliably and manufactured more cost-effectively.

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

Diese Aufgabe wird durch Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the subject matter of claim 1. Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Leistungsschaltung, insb. einen Leistungsinverter oder einen Leistungsgleichspannungswandler, speziell für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, bereitgestellt.According to a first aspect of the invention, a power circuit, in particular a power inverter or a power DC/DC converter, specifically for an electrically driven motor vehicle, is provided.

Die Leistungsschaltung weist mindestens ein Leistungsmodul, bspw. einer Inverterhalbbrücke, auf, das mindestens einen umspritzten oder ummoldeten Abschnitt (bzw. Schaltungsabschnitt) aufweist. Die Leistungsschaltung weist ferner mindestens eine Steuer-Leiterplatte auf, die auf dem Leistungsmodul angeordnet ist.The power circuit has at least one power module, for example an inverter half-bridge, which has at least one encapsulated or molded section (or circuit section). The power circuit also has at least one control circuit board, which is arranged on the power module.

Das Leistungsmodul weist in dem oben genannten Abschnitt Kontaktflächen (bzw. Kontaktelemente mit Kontaktflächen) auf, die auf einer zur Steuer-Leiterplatte gewandten Oberseite des Leistungsmoduls vorgesehen sind. Die Kontaktflächen dienen zur Herstellung von signalführenden Stromverbindungen mit der Steuer-Leiterplatte.In the section mentioned above, the power module has contact surfaces (or contact elements with contact surfaces), which are provided on a top side of the power module facing the control circuit board. The contact surfaces are used to create signal-carrying power connections with the control circuit board.

Die Steuer-Leiterplatte weist mindestens eine Ausnehmung auf, die die zuvor genannten Kontaktflächen auf dem Abschnitt des Leistungsmoduls zumindest teilweise freilegt. Die Steuer-Leiterplatte weist ferner Kontaktflächen auf, die sich am Rand der Ausnehmung befinden.The control printed circuit board has at least one recess which at least partially exposes the aforementioned contact surfaces on the section of the power module. The control circuit board also has contact surfaces that are located on the edge of the recess.

Dabei sind die Kontaktflächen auf dem Abschnitt des Leistungsmoduls jeweils über direkte, (bzw. direkt und zumindest teilweise) durch die oben genannte Ausnehmung hindurchgeführte oder an die Ausnehmung heran reichende Stromverbindungen mit den jeweiligen, korrespondierenden Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte verbunden. Dadurch sind die Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte jeweils mit den jeweiligen Kontaktflächen auf dem Abschnitt des Leistungsmoduls (direkt) elektrisch verbunden.The contact surfaces on the section of the power module are each connected to the respective corresponding contact surfaces of the control circuit board via direct (or directly and at least partially) power connections passed through the above-mentioned recess or reaching up to the recess. As a result, the contact surfaces of the control printed circuit board are each (directly) electrically connected to the respective contact surfaces on the section of the power module.

Das Leistungsmodul weist in der Regel Leistungsschaltungskomponenten, wie z. B. Leistungshalbleiterschalter, auf, die bspw. im Falle, dass die Leistungsschaltung ein mehrphasiger Leistungsinverter ist, eine oder mehrere der Inverterhalbbrücken des Leistungsinverters bilden.The power module typically has power circuit components such as B. power semiconductor switches, which form one or more of the inverter half bridges of the power inverter, for example, in the event that the power circuit is a polyphase power inverter.

Diese Leistungsschaltungskomponenten sind von einer elektrisch isolierenden Spritzmasse oder Moldmasse umspritzt bzw. ummoldet und bilden samt der Spritzmasse bzw. Moldmasse den oben genannten Schaltungsabschnitt. Die Spritzmasse bzw. Moldmasse fixiert dabei die Leistungsschaltungskomponenten zueinander und ggf. auch mit den Komponenten des Leistungsmoduls bzw. der Leistungsschaltung außerhalb des Schaltungsabschnitts. Darüber hinaus dient die Spritzmasse bzw. Moldmasse zum einen als mechanischer Schutz zum Schutz des Schaltungsabschnitts des Leistungsmoduls und somit die Leistungsschaltungskomponenten in der Spritzmasse bzw. Moldmasse vor mechanischen Einflüssen, wie z. B. äußeren mechanischen Stößen. Zum anderen dient die Spritzmasse bzw. Moldmasse zur elektrischen Isolation zwischen den Leistungsschaltungskomponenten in dem Abschnitt. Außerdem bildet die Spritzmasse bzw. Moldmasse eine stabile Halterung für den Schaltungsabschnitt bzw. die Leistungsschaltungskomponenten sowie deren Leistungsstrom- und Signal-Anschlüsse. Zudem bildet die Spritzmasse bzw. Moldmasse einen Trägerrahmen den Abschnitt mit entsprechenden Anformungen, wie z. B. Vorsprüngen, Vertiefungen, Nuten und/oder Stegen, zur Befestigung des Leistungsmoduls mit anderen Komponenten der Leistungsschaltung und/oder externen Vorrichtungen. Insb. kann die Spritzmasse bzw. Moldmasse als Halterung für die Leistungs- und Signal-Anschlüsse des Leistungsmoduls dienen.These power circuit components are encapsulated or molded by an electrically insulating spraying compound or molding compound and together with the spraying compound or molding compound form the circuit section mentioned above. The injection molding compound or molding compound fixes the power circuit components to one another and possibly also to the components of the power module or the power circuit outside the circuit section. In addition, the injection molding compound or molding compound serves as a mechanical protection to protect the circuit section of the power module and thus the power circuit components in the injection molding compound or molding compound from mechanical influences such. B. external mechanical shocks. On the other hand, the injection molding compound or molding compound is used for electrical insulation between the power circuit components in the section. In addition, the injection molding compound or molding compound forms a stable mount for the circuit section or the power circuit components and their power current and signal connections. In addition, the spraying compound or molding compound forms a support frame section with corresponding projections, such as. B. projections, depressions, grooves and / or ridges, for attachment of the power module with other components of the power circuit and / or external devices. In particular, the injection molding compound or molding compound can serve as a holder for the power and signal connections of the power module.

Als Ausgangsmaterial für die Spritzmasse bzw. Moldmasse können bspw. Duroplaste, Hartvergussmaterialien und auch Zement verwendet werden. Das Leistungsmodul kann bspw. als ein Rahmenmodul oder ein Moldmodul ausgeführt sein.Thermosetting plastics, hard casting materials and also cement, for example, can be used as the starting material for the injection molding compound or molding compound the. The power module can be designed, for example, as a frame module or a molded module.

Die Steuer-Leiterplatte ist auf dem Leistungsmodul angeordnet, wobei diese auf dem Schaltungsabschnitt mittels bekannten Mittels, wie z. B. Schrauben, befestigt werden kann. Dabei kann auf der Steuer-Leiterplatte eine Steuerschaltung zur Steuerung des Leistungsmoduls gebildet sein.The control circuit board is mounted on the power module, this being mounted on the circuit section by known means such as e.g. B. screws can be attached. A control circuit for controlling the power module can be formed on the control printed circuit board.

Das Leistungsmodul weist in dem Schaltungsabschnitt und auf einer zur Steuer-Leiterplatte gewandten Oberseite des Leistungsmodul bzw. des Schaltungsabschnitts Kontaktflächen zur Herstellung von (insb. signalführenden) Stromverbindungen auf, die zur Steuer-Leiterplatte gewandt sind. Die zur Steuer-Leiterplatte gewandten Kontaktflächen ermöglichen kurze Stromverbindungen von dem Leistungsmodul zur darüber liegenden Steuer-Leiterplatte. Dabei sind die Kontaktflächen bspw. als in das Leistungsmodul bzw. in den Schaltungsabschnitt (bzw. in die Spritzmasse bzw. Moldmasse) integrierte Signalpads gebildet. Alternativ können die Kontaktflächen durch (insb. signalführende) Anschlüsse der in die Spritzmasse bzw. Moldmasse eingebetteten Leistungsschaltungskomponenten gebildet sein, die noch von der Spritzmasse bzw. Moldmasse bedeckt sind. Insb. dienen die Kontaktflächen zur Übertragung der (modulinternen) Steuer- und Sensorsignale.In the circuit section and on an upper side of the power module or of the circuit section facing the control circuit board, the power module has contact surfaces for producing (in particular signal-carrying) current connections, which face the control circuit board. The contact surfaces facing the control circuit board enable short current connections from the power module to the control circuit board above. In this case, the contact surfaces are formed, for example, as signal pads integrated into the power module or into the circuit section (or into the injection molding compound or molding compound). Alternatively, the contact surfaces can be formed by connections (in particular signal-carrying) of the power circuit components embedded in the injection molding compound or molding compound, which are still covered by the injection molding compound or molding compound. In particular, the contact surfaces serve to transmit the (module-internal) control and sensor signals.

Die Steuer-Leiterplatte weist wiederum mindestens eine Ausnehmung auf, die die oben genannten Kontaktflächen auf dem Leistungsmodul bzw. dem Schaltungsabschnitt zumindest teilweise freiliegt.The control printed circuit board in turn has at least one recess which at least partially exposes the above-mentioned contact surfaces on the power module or the circuit section.

Die Ausnehmung bzw. das Freilegen der Kontaktflächen auf dem Schaltungsabschnitt ermöglichen eine Bildung von direkten, bauraumsparenden Stromverbindungen zwischen Schaltungskomponenten der Steuer-Leiterplatte, die auf einer vom Leistungsmodul bzw. Schaltungsabschnitt abgewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte angeordnet sind, und den Leistungsschaltungskomponenten auf dem Schaltungsabschnitt durch die Ausnehmung hindurch. Insb. erleichtert die Ausnehmung den Verbindungsprozess, bei dem die Stromverbindungen auf die Kontaktflächen des Schaltungsabschnitts befestigt werden, wie z. B. durch (Draht-)Bonden, Löten, Sintern, (Laser-)Schweißen. Die zur Verbindung erforderlichen Mittel bzw. Werkzeuge durch die Ausnehmung hindurch auf den Kontaktflächen des Schaltungsabschnitts platziert werden können.The recess or the exposure of the contact surfaces on the circuit section enable the formation of direct, space-saving power connections between circuit components of the control circuit board, which are arranged on an upper side of the control circuit board facing away from the power module or circuit section, and the power circuit components on the circuit section through the recess. In particular, the recess facilitates the connection process in which the power connections are attached to the contact pads of the circuit section, such as e.g. B. by (wire) bonding, soldering, sintering, (laser) welding. The means or tools required for the connection can be placed through the recess on the contact surfaces of the circuit section.

Die Steuer-Leiterplatte weist ihrerseits Kontaktflächen auf, die über direkte, (bzw. direkt) durch die Ausnehmung hindurchgeführte Stromverbindungen mit den Kontaktflächen auf dem Schaltungsabschnitt elektrisch verbunden sind. Dabei befinden sich die Kontaktflächen auf der Steuer-Leiterplatte am Rande der Ausnehmung, insb. auf einer vom Leistungsmodul bzw. Schaltungsabschnitt abgewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte. Die Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte dienen insb. und analog zu den Kontaktflächen des Leistungsmoduls zur Übertragung der (leiterplatte-internen) Steuer- und Sensorsignale.For its part, the control printed circuit board has contact surfaces which are electrically connected to the contact surfaces on the circuit section via direct current connections (or directly) routed through the recess. The contact surfaces on the control circuit board are located at the edge of the recess, in particular on an upper side of the control circuit board facing away from the power module or circuit section. The contact surfaces of the control circuit board are used, in particular, and analogously to the contact surfaces of the power module, to transmit the control and sensor signals (internal to the circuit board).

Neben der Bildung von direkten, bauraumsparenden Stromverbindungen ermöglicht die Ausnehmung zudem, dass die Stromverbindungen, die weitgehend durch die Ausnehmung hindurchgeführt sind und somit von dem Steuer-Leiterplatte-Material umgeben ist, durch die Steuer-Leiterplatte vor äußeren Einflüssen, wie z. B. mechanischen Stößen, effektiv geschützt sind.In addition to the formation of direct, space-saving power connections, the recess also enables the power connections, which are largely routed through the recess and are thus surrounded by the control circuit board material, to be protected by the control circuit board from external influences, such as e.g. B. mechanical shocks are effectively protected.

Die zuvor genannten Leistungsschaltungskomponenten sind bspw. als Silizium (Si)- oder Siliziumkarbid (SiC)-basierte Halbleiterschalter, wie z. B. Silizium-IGBT (IGBT: Insulated-Gate-Bipolar-Transistor), Silizium-MOSFETs (MOSFET: „Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor“) oder Siliziumkarbid-MOSFETs (SiC-MOSFET), gebildet.The aforementioned power circuit components are, for example, as silicon (Si) - or silicon carbide (SiC) based semiconductor switches such. B. silicon IGBT (IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor), silicon MOSFETs (MOSFET: "Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor") or silicon carbide MOSFETs (SiC-MOSFET) are formed.

Dadurch, dass die Steuer-Leiterplatte zur Ansteuerung des Leistungsmoduls nicht in dem Leistungsmodul bzw. dem umspritzten bzw. ummodelten Schaltungsabschnitt mitintegriert ist, lässt sich die Leistungsschaltung mit geringen Herstellungskosten und einer hohen Flexibilität bei der Auswahl und der Parametrisierung der Steuer-Leiterplatte herstellen.Because the control circuit board for controlling the power module is not integrated in the power module or the molded or remodeled circuit section, the power circuit can be produced with low production costs and a high level of flexibility in the selection and parameterization of the control circuit board.

Ein Nachteil, dass wegen der räumlichen Trennung der Steuer-Leiterplatte von dem Leistungsmodul eine niedrige (parasitäre) Induktivität im Ansteuerstromkreis von der Steuer-Leiterplatte zu dem Leistungsmodul schwer realisierbar ist, kann durch die direkten, (bzw. direkt) durch die Ausnehmung hindurchgeführten Stromverbindungen von der Steuer-Leiterplatte zu dem Leistungsmodul vermieden bzw. dessen negative Auswirkung verringert werden. Durch die direkten durch die Ausnehmung hindurchgeführten Stromverbindungen können die Geometrie der (Signal-)Leitungsführung der Stromverbindungen, d. h. durch die aufgespannte Fläche von Hin- und Rückleiter zwischen der Steuer-Leiterplatte einerseits und dem Leistungsmodul bzw. den einzelnen Leistungsschaltungskomponenten andererseits, und somit auch die parasitäre Induktivität in dieser Leitungsführung reduziert werden. Folglich ist ein schnelles und damit verlustarmes Schalten der Leistungsschaltungskomponenten bzw. Silizium (Si)- oder Siliziumkarbid (SiC)-basierten Halbleiterschalter ermöglicht.A disadvantage, that due to the spatial separation of the control circuit board from the power module, a low (parasitic) inductance in the control circuit from the control circuit board to the power module is difficult to achieve, can be overcome by the direct (or direct) power connections routed through the recess from the control circuit board to the power module can be avoided or its negative impact reduced. Due to the power connections routed directly through the recess, the geometry of the (signal) line routing of the power connections, i. H. by the spanned area of the forward and return conductors between the control printed circuit board on the one hand and the power module or the individual power circuit components on the other hand, and thus also the parasitic inductance in this wiring can be reduced. Consequently, fast and therefore low-loss switching of the power circuit components or semiconductor switches based on silicon (Si) or silicon carbide (SiC) is made possible.

Die direkten, durch die Ausnehmung hindurchgeführten kurzen Stromverbindungen vermeiden eine sonst erforderliche, seitliche längere (Signal-)Leitungsführung am Leistungsmodul, die vergleichsweise höhere parasitäre Induktivitäten mit sich bringt und zudem anfällig für externe Einflüsse, wie z. B. mechanische Stöße, ist. Darüber hinaus lassen sich die direkt durch die Ausnehmung hindurchgeführten Stromverbindungen mit einfachen Mitteln bzw. Werkzeugen technisch einfach realisieren. Insb. können die Kontaktflächen auf dem Schaltungsabschnitt des Leistungsmoduls ohne zusätzliche Dichtflächen für die Kontakte mit Spritz- bzw. Mold-Werkzeugen hergestellt werden.The direct, short power connections that are routed through the recess avoid a longer lateral one that would otherwise be required (Sig nal) cable routing on the power module, which involves comparatively higher parasitic inductances and is also susceptible to external influences, such as e.g. B. mechanical shocks. In addition, the power connections routed directly through the recess can be implemented in a technically simple manner using simple means or tools. In particular, the contact surfaces on the circuit section of the power module can be produced without additional sealing surfaces for the contacts using injection or molding tools.

Mit einer geeigneten elektrischen Isolation der Stromverbindungen voneinander und von den restlichen Schaltungskomponenten auf dem Leistungsmodul bzw. auf der Steuer-Leiterplatte kann die Leistungsschaltung für Betriebsspannungen von bis zu 1000 Volt eingesetzt werden.With suitable electrical insulation of the power connections from one another and from the remaining circuit components on the power module or on the control circuit board, the power circuit can be used for operating voltages of up to 1000 volts.

Die Kontaktflächen auf dem Schaltungsabschnitt des Leistungsmoduls bzw. die Kontaktflächen auf der Steuer-Leiterplatte lassen sich auf relativ kleiner Baufläche mit einer Kontaktdichte von min. 10 Kontakten pro Quadratzentimeter realisieren.The contact areas on the circuit section of the power module or the contact areas on the control printed circuit board can be implemented on a relatively small area with a contact density of at least 10 contacts per square centimeter.

Darüber hinaus erleichtert die Ausnehmung die Verwendung von kostengünstigen, lang erprobten zuverlässigen Verbindungtechniken wie z. B. Bond-, Press-Fit-, Steck-, Löt-, Sinter-, oder (Laser-)Schweiß-Verbindung.In addition, the recess facilitates the use of inexpensive, tried and tested reliable connection techniques such. B. bond, press-fit, plug, solder, sinter, or (laser) welded connection.

Damit ist eine Möglichkeit bereitgestellt, eine Leistungsschaltung, wie z. B. einen Leistungsinverter oder einen Leistungsgleichspannungswandler, speziell für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, zuverlässiger zu gestalten und kosteneffizienter herzustellen.This provides a way of using a power circuit, such as e.g. B. a power inverter or a power DC-DC converter, especially for an electrically powered motor vehicle, more reliable and cost-effective to manufacture.

Bspw. sind die Stromverbindungen als Bondverbindungen oder Press-Fit-Verbindungen oder Steckverbindungen ausgeführt. Alternativ können die Stromverbindungen aber auch als Lötverbindungen oder Sinterverbindungen oder Schweißverbindungen bzw. lasergeschweißte Verbindungen ausgeführt sein.For example, the power connections are designed as bonded connections or press-fit connections or plug-in connections. Alternatively, the power connections can also be designed as soldered connections or sintered connections or welded connections or laser-welded connections.

Im Falle, dass die Stromverbindungen als Bondverbindungen ausgeführt sind, können die Bondverbindungen direkt durch die Ausnehmung hindurchgeführt sein.In the event that the power connections are designed as bonded connections, the bonded connections can be passed directly through the recess.

Im Falle, dass die Stromverbindungen als Press-Fit- oder Steckverbindungen ausgeführt sind, können die Press-Fit- bzw. Steckverbindungen durch die Ausnehmung (bzw. die Ausnehmungen) hindurchgesteckt sein.If the power connections are designed as press-fit or plug-in connections, the press-fit or plug-in connections can be pushed through the recess (or recesses).

Im Falle, dass die Stromverbindungen als Press-Fit-Verbindungen mit Press-Fit-Pins ausgeführt sind, kann die Steuer-Leiterplatte mehrere Ausnehmungen, insb. die gleiche Anzahl von Ausnehmungen wie die Anzahl der Press-Fit-Pins, aufweisen. In diesem Fall sind die Press-Fit-Pins jeweils durch eine der Ausnehmungen hindurchgepresst sein.If the power connections are designed as press-fit connections with press-fit pins, the control printed circuit board can have a number of recesses, in particular the same number of recesses as the number of press-fit pins. In this case, the press-fit pins are each pressed through one of the recesses.

Die Anordnung bzw. die Befestigung der Press-Fit-Pins auf die entsprechenden Kontaktflächen auf dem Schaltungsabschnitt des Leistungsmoduls erfolgt in diesem Fall insb. wie folgt: Zunächst wird der Schaltungsabschnitt umspritzt bzw. ummoldet, wobei die entsprechenden Kontaktflächen nicht von der Spritz- bzw. Moldmasse bedeckt werden bzw. von der Spritz- bzw. Moldmasse freigelegt werden. Danach werden die Press-Fit-Pins jeweils auf die jeweiligen korrespondierenden Kontaktflächen befestigt, bspw. aufgelötet, aufgesintert oder aufgeschweißt (ultraschalgeschweißt oder lasergeschweißt).In this case, the press-fit pins are arranged or attached to the corresponding contact surfaces on the circuit section of the power module as follows: First, the circuit section is overmolded or overmoulded, with the corresponding contact surfaces not being covered by the injection or Molding compound are covered or are exposed by the injection or molding compound. Then the press-fit pins are attached to the respective corresponding contact surfaces, for example soldered, sintered or welded (ultrasound welded or laser welded).

Bspw. werden die Press-Fit-Pins bei Platzieren und Befestigen der Steuer-Leiterplatte auf das Leistungsmodul bzw. auf den Schaltungsabschnitt jeweils durch die jeweiligen korrespondierenden Ausnehmungen hindurchgepresst bzw. hindurchgeführt. Die Ausnehmungen können vor dem Anordnen und Befestigen der Steuer-Leiterplatte auf dem Leistungsmodul vorgeformt sein oder während des Anordnens und Befestigens durch Hindurchstecken der Press-Fit-Pins durch entsprechende Stellen in der Steuer-Leiterplatte geformt werden.For example, when the control circuit board is placed and fastened on the power module or on the circuit section, the press-fit pins are pressed or passed through the respective corresponding recesses. The recesses may be preformed prior to placing and attaching the control circuit board on the power module or may be formed during placement and attachment by inserting the press-fit pins through corresponding locations in the control circuit board.

Im Falle, dass die Stromverbindungen als Löt- oder Sinter- oder (Laser-)Schweißverbindungen ausgeführt sind, kann die Leistungsschaltung Einlagen (auf Englisch „Inlays“) aus Kupfer oder einem vergleichbaren niederohmigen Material aufweisen, die zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet, oder in die Ausnehmung hineingesteckt, oder durch die Ausnehmung hindurchgesteckt sind. In diesem Fall sind die Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte auf den Einlagen geformt. Die Kontaktflächen des Leistungsmoduls sind dann auf die Einlagen bzw. auf die Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte auf den Einlagen aufgelötet oder aufgesintert oder (laser-)aufgeschweißt. Dabei bilden die Einlagen bspw. Teil der Stromverbindungen und zugleich auch Teil der Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte.In the event that the power connections are designed as soldered or sintered or (laser) welded connections, the power circuit can have inlays made of copper or a comparable low-resistance material, which are at least partially arranged in the recess, or inserted into the recess, or are inserted through the recess. In this case the contact surfaces of the control circuit board are molded on the inserts. The contact surfaces of the power module are then soldered or sintered or (laser) welded onto the inserts or onto the contact surfaces of the control circuit board on the inserts. The inserts form, for example, part of the power connections and at the same time also part of the contact surfaces of the control circuit board.

Bspw. liegen die Kontaktflächen auf dem Abschnitt des Leistungsmoduls in der gleichen Ebene wie die der zur Steuer-Leiterplatte gewandten Oberseite des Leistungsmoduls. For example, the contact surfaces on the section of the power module are in the same plane as the top side of the power module facing the control circuit board.

Alternativ ragen die Kontaktflächen auf dem Abschnitt des Leistungsmoduls nicht mehr als 1 mm über die Ebene der zur Steuer-Leiterplatte gewandten Oberseite des Leistungsmoduls heraus, oder sind nicht mehr als 1 mm in diese Oberseite des Leistungsmoduls eingelassen.Alternatively, the contact surfaces on the section of the power module do not protrude more than 1 mm above the level of the upper side of the power module facing the control circuit board, or are not embedded more than 1 mm in this top of the power module.

Alternativ können die Kontaktflächen des Leistungsmoduls auf einer Ebene eines Vorsprungs des Abschnitts liegen, wobei der Vorsprung gegenüber dem Rest des Abschnitts hervorragt und/oder in die Ausnehmung hineinragt oder gar durch die Ausnehmung hindurchragt.Alternatively, the contact surfaces of the power module can be on the same level as a projection of the section, with the projection protruding relative to the rest of the section and/or protruding into the recess or even protruding through the recess.

Insb. kann die Kontaktflächen des Leistungsmoduls in der gleichen Ebene wie die der zum Leistungsmodul gewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte, oder nicht mehr als 1 mm über die Ebene der zum Leistungsmodul gewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte, oder nicht mehr als 1 mm unter der Ebene der zum Leistungsmodul gewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte liegen.In particular, the contact surfaces of the power module may be in the same plane as the top of the control circuit board facing the power module, or no more than 1 mm above the level of the top of the control circuit board facing the power module, or no more than 1 mm below the Level of the top of the control circuit board facing the power module.

Alternativ kann die Kontaktflächen des Leistungsmoduls in der gleichen Ebene wie die der vom Leistungsmodul abgewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte, oder nicht mehr als 1 mm über die Ebene der vom Leistungsmodul abgewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte, oder nicht mehr als 1 mm unter der Ebene der vom Leistungsmodul abgewandten Oberseite der Steuer-Leiterplatte liegen.Alternatively, the contact surfaces of the power module may be in the same plane as the top of the control PCB facing away from the power module, or no more than 1 mm above the level of the top of the control PCB facing away from the power module, or no more than 1 mm below the level on the top of the control circuit board facing away from the power module.

Bspw. liegen die Kontaktflächen des Leistungsmoduls auf einer Ebene einer Vertiefung des Abschnitts, wobei die Vertiefung gegenüber dem Rest des Abschnitts tiefer liegt. Dabei ist die Vertiefung insb. in Form von einem randumschlossenen Sackloch geformt. Die Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte sind auf dem Boden des Sacklochs gebildet.For example, the contact surfaces of the power module lie on the same level as a depression in the section, the depression lying deeper than the rest of the section. In this case, the indentation is formed, in particular, in the form of a blind hole surrounded by the edge. The contact areas of the control circuit board are formed on the bottom of the blind hole.

Bspw. sind die Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte auf einer Oberseite der Steuer-Leiterplatte vorgesehen, die dem Leistungsmodul abgewandt ist. Alternativ können die Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte auf einer Oberseite der Steuer-Leiterplatte vorgesehen sein, die dem Leistungsmodul gewandt ist.For example, the contact surfaces of the control circuit board are provided on a top side of the control circuit board that faces away from the power module. Alternatively, the contact areas of the control circuit board can be provided on a top side of the control circuit board that faces the power module.

Bspw. liegt die Steuer-Leiterplatte direkt auf dem Abschnitt des Leistungsmoduls auf.For example, the control circuit board rests directly on the power module section.

Alternativ kann die Steuer-Leiterplatte indirekt über eine Zwischenlage des Leistungsmoduls bzw. der Leistungsschaltung auf dem Abschnitt des Leistungsmoduls aufliegen. Dabei kann die Zwischenlage eine Isolierschicht oder eine elektromagnetische Abschirmschicht (bzw. eine elektromagnetische Abschirmvorrichtung zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) der Leistungsschaltung) sein, die das Leistungsmodul von der Steuer-Leiterplatte elektrisch isoliert bzw. elektromagnetisch abschirmt. Die Zwischenlage weist (in Längserstreckungsrichtung und Quererstreckungsrichtung des Leistungsmoduls betrachtet) auf der Höhe der Ausnehmung in der Steuer-Leiterplatte eine Ausnehmung auf, die wie die Ausnehmung in der Steuer-Leiterplatte die Kontaktflächen des Leistungsmoduls freilegt.Alternatively, the control printed circuit board can rest indirectly on the section of the power module via an intermediate layer of the power module or the power circuit. The intermediate layer can be an insulating layer or an electromagnetic shielding layer (or an electromagnetic shielding device to improve the electromagnetic compatibility (EMC) of the power circuit), which electrically insulates or electromagnetically shields the power module from the control circuit board. The intermediate layer has (viewed in the direction of longitudinal extent and transverse direction of extent of the power module) at the height of the recess in the control circuit board a recess which, like the recess in the control circuit board, exposes the contact surfaces of the power module.

Bspw. weist die Steuer-Leiterplatte eine Steuerschaltung auf, die signalübertragend mit den Kontaktflächen der Steuer-Leiterplatte verbunden sind.For example, the control circuit board has a control circuit which is connected to the contact surfaces of the control circuit board in a signal-transmitting manner.

Bspw. weist das Leistungsmodul freiliegende Leistungsanschlüsse auf, die zumindest auf einer Oberseite des Leistungsmoduls aus dem umspritzten oder ummoldeten Abschnitt hinausragen und sich parallel zur Längserstreckungsrichtung des Leistungsmoduls erstrecken.For example, the power module has exposed power connections, which protrude from the molded or molded section at least on an upper side of the power module and extend parallel to the longitudinal extension direction of the power module.

Bspw. verfügt das Leistungsmodul über Leistungshalbleiterschalter mit Steueranschlüssen, wobei die Steueranschlüsse signalübertragend mit den Kontaktflächen des Leistungsmoduls verbunden sind. Das Leistungsmodul kann alternativ oder zusätzlich zu den Steueranschlüssen auch Anschlüsse zur Übertragung von (Kleinleistungs-)Signalen (Signale ohne große Leistungsübertragung), wie z. B. Sensorsignalen (bspw. Signalen einer Strom- oder Temperaturmessung) oder Datensignalen, aufweisen.For example, the power module has power semiconductor switches with control connections, the control connections being connected to the contact surfaces of the power module in a signal-transmitting manner. As an alternative or in addition to the control connections, the power module can also have connections for the transmission of (low-power) signals (signals without high power transmission), such as e.g. B. sensor signals (e.g. signals of a current or temperature measurement) or data signals.

Bspw. erstreckt sich die Ausnehmung in der Steuer-Leiterplatte durch die gesamte Dicke der Steuer-Leiterplatte hindurch und bildet ein randumschlossenes Durchgangsloch in der Steuer-Leiterplatte.For example, the recess in the control circuit board extends through the entire thickness of the control circuit board and forms a sealed through hole in the control circuit board.

Bspw. sind die Kontaktflächen in mehreren Gruppen angeordnet, die durch eine Mindestbeabstandung zueinander (je nach Leitungsanforderungen) für Spannungen von unter 100 Volt oder mindestens 100 Volt, 200 Volt, 400 Volt oder 800 Volt, 1000 Volt oder mehr voneinander isoliert sind. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Ausnehmung mit einem Isoliermaterial zumindest teilweise verfüllt werden, das die jeweiligen Kontaktflächen-Gruppen für Spannungen von unter 100 Volt oder mindestens 100 Volt, 200 Volt, 400 Volt oder 800 Volt, 1000 Volt oder mehr voneinander elektrisch isoliert.For example, the contact surfaces are arranged in several groups, which are isolated from one another by a minimum distance from one another (depending on the line requirements) for voltages of less than 100 volts or at least 100 volts, 200 volts, 400 volts or 800 volts, 1000 volts or more. Alternatively or additionally, the recess can be at least partially filled with an insulating material that electrically insulates the respective contact surface groups from one another for voltages of less than 100 volts or at least 100 volts, 200 volts, 400 volts or 800 volts, 1000 volts or more.

Bspw. ist die Ausnehmung in der Steuer-Leiterplatte (ggf. auch die Ausnehmung in der Zwischenlage des Leistungsmoduls bzw. der Leistungsschaltung) mit einem Isoliermaterial zumindest teilweise verfüllt.For example, the recess in the control circuit board (possibly also the recess in the intermediate layer of the power module or the power circuit) is at least partially filled with an insulating material.

Bspw. ist die Leistungsschaltung als ein mehrphasiger Inverter oder ein Teil davon, oder als eine Inverterhalbbrücke mit einer Steuer-Leiterplatte ausgebildet. Insb. weist die Leistungsschaltung mindestens eine Treiberschaltung des Inverters oder der Inverterhalbbrücke auf. Das Leistungsmodul kann dabei eine oder mehrere Inverterhalbbrücken, oder einen oder mehrere Leistungshalbleiter bzw. Leistungshalbleiterschalter aufweisen.For example, the power circuit is designed as a multi-phase inverter or a part thereof, or as an inverter half-bridge with a control circuit board. In particular, the power circuit has at least one driver circuit of the inverter or the Inverter half bridge up. The power module can have one or more inverter half-bridges, or one or more power semiconductors or power semiconductor switches.

Figurenlistecharacter list

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 in einer schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 in einer schematischen Draufsichtdarstellung einen Abschnitt der Leistungsschaltung aus 1;
  • 3 in einer weiteren schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 in einer weiteren schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
  • 5 in einer weiteren schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. show:
  • 1 in a schematic cross-sectional representation, a portion of a power circuit according to a first exemplary embodiment of the invention;
  • 2 a schematic plan view of a portion of the power circuit 1 ;
  • 3 in a further schematic cross-sectional view, a portion of a power circuit according to a second exemplary embodiment of the invention;
  • 4 in a further schematic cross-sectional representation, a portion of a power circuit according to a third exemplary embodiment of the invention; and
  • 5 in a further schematic cross-sectional representation a section of a power circuit according to a fourth exemplary embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen:Detailed description of the drawings:

1 und 2 zeigen jeweils in einer schematischen Querschnittdarstellung bzw. einer schematischen Draufsichtdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung LS gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, die bspw. ein Teil eines mehrphasigen Leistungsinverters eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bildet. 1 and 2 each show a schematic cross-sectional representation and a schematic top view representation of a section of a power circuit LS according to a first exemplary embodiment of the invention, which forms part of a multi-phase power inverter of an electrically driven vehicle, for example.

Die Leistungsschaltung LS weist ein Leistungsmodul LM mit einem Leistungshalbleiterschalter HS (oder zwei oder mehreren Leistungshalbleiterschaltern, die jeweils aus einem oder mehreren Leistungshalbleitern bestehen können) als eine Inverterhalbbrücke oder mehrere Inverterhalbbrücken des Leistungsinverters oder ein Teil davon und eine Steuerschaltung SS zum Ansteuern des Leistungsmoduls LM bzw. dessen Leistungshalbleiterschalters HS auf. Das Leistungsmodul LM ist auf einem Keramikschaltungsträger KT wie z. B. einem DBC- oder AMB-Träger (auf Englisch „Direct Bond Copper (DBC)“ bzw. „Active Metal Brazed (AMB) Ceramic Substrates“) gebildet. Die Steuerschaltung SS ist auf einer Steuer-Leiterplatte ST gebildet, die auf dem Leistungsmodul LM angeordnet ist. Das Leistungsmodul LM kann auch (über eine elektrische Isolationsschicht) direkt auf einem Kühlkörper (somit ohne einen Keramikschaltungsträger) ausgeführt sein.The power circuit LS has a power module LM with a power semiconductor switch HS (or two or more power semiconductor switches, each of which can consist of one or more power semiconductors) as an inverter half bridge or more inverter half bridges of the power inverter or a part thereof and a control circuit SS for driving the power module LM or . The power module LM is on a ceramic circuit board KT such. B. a DBC or AMB carrier (in English "Direct Bond Copper (DBC)" or "Active Metal Brazed (AMB) Ceramic Substrates") formed. The control circuit SS is formed on a control circuit board ST, which is arranged on the power module LM. The power module LM can also be embodied (via an electrical insulation layer) directly on a heat sink (thus without a ceramic circuit carrier).

Das Leistungsmodul LM weist einen Schaltungsabschnitt AB auf, der von einer elektrisch isolierenden Moldmasse MM (bzw. einer elektrisch isolierenden Spritzmasse) ummoldet (bzw. umspritzt) ist. In der Moldmasse MM (bzw. Spritzmasse) ist der Leistungshalbleiterschalter HS (bzw. die Leistungshalbleiterschalter) zumindest teilweise eingebettet und bildet Teil des Schaltungsabschnitts AB.The power module LM has a circuit section AB, which is molded (or encapsulated) by an electrically insulating molding compound MM (or an electrically insulating spraying compound). The power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switches) is at least partially embedded in the molding compound MM (or injection molding compound) and forms part of the circuit section AB.

Auf einer zur Steuer-Leiterplatte ST gewandten Oberseite OS1 des Schaltungsabschnitts AB weist das Leistungsmodul LM elektrische Kontaktflächen KF1 (bspw. in Form von bondbaren Signal-Pads) auf, die im Wesentlichen in der gleichen Ebene wie die der Oberseite OS1 des Schaltungsabschnitts AB liegen und somit nicht von der Moldmasse MM (bzw. Spritzmasse) bedeckt sind. Die Kontaktflächen KF1 dienen zur Herstellung von Steuersignal-führenden Kontaktierungen zwischen dem Leistungshalbleiterschalter HS (bzw. den Leistungshalbleiterschaltern) und der Steuerschaltung SS. Dabei bilden die Kontaktflächen KF1 entweder an sich den oberseitigen Steuersignalanschluss des Leistungshalbleiterschalters HS (bzw. die oberseitigen Steuersignalanschlüsse der Leistungshalbleiterschalter) oder sind mit dem oberseitigen Steuersignalanschluss des Leistungshalbleiterschalters HS (bzw. den oberseitigen Steuersignalanschlüssen der Leistungshalbleiterschalter) direkt elektrisch kontaktiert.On a top side OS1 of the circuit section AB facing the control circuit board ST, the power module LM has electrical contact areas KF1 (e.g. in the form of bondable signal pads), which are essentially in the same plane as that of the top side OS1 of the circuit section AB and are therefore not covered by the molding compound MM (or spraying compound). The contact surfaces KF1 are used to produce control-signal-carrying contacts between the power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switches) and the control circuit SS. The contact surfaces KF1 either form the top-side control signal connection of the power semiconductor switch HS (or the top-side control signal connections of the power semiconductor switches) or are in direct electrical contact with the top-side control signal connection of the power semiconductor switch HS (or the top-side control signal connections of the power semiconductor switches).

Der Leistungshalbleiterschalter HS ist als ein Silizium-IGBT mit einer Diode oder als ein Siliziumkarbid-MOSFET gebildet (bzw. die Leistungshalbleiterschalter sind als Silizium-IGBTs mit jeweils einer Diode oder Siliziumkarbid-MOSFETs gebildet). Die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM bilden dabei die Gate-Anschlüsse (bzw. die Hilfs-Emitter-Anschlüsse bzw. die Kelvin-Source-Anschlüsse) der jeweiligen Leistungshalbleiterschalter HS, oder sind mit den Gate-Anschlüssen (bzw. den Hilfs-Emitter-Anschlüssen bzw. den Kelvin-Source-Anschlüssen) der jeweiligen Leistungshalbleiterschalter HS direkt (oder über Gate-Vorwiderstände oder über andere Schaltungskomponenten im Gate-Ansteuerkreis indirekt) elektrisch verbunden.The power semiconductor switch HS is formed as a silicon IGBT with a diode or as a silicon carbide MOSFET (or the power semiconductor switches are formed as silicon IGBTs each with a diode or silicon carbide MOSFETs). The contact surfaces KF1 of the power module LM form the gate connections (or the auxiliary emitter connections or the Kelvin source connections) of the respective power semiconductor switch HS, or are connected to the gate connections (or the auxiliary emitter Connections or the Kelvin source connections) of the respective power semiconductor switches HS directly (or indirectly via gate series resistors or via other circuit components in the gate drive circuit) electrically connected.

Das Leistungsmodul LM weist ferner Leistungsanschlüsse LA in Form von Stromsammelschienen (auf Englisch „Bus Bars“) auf, die sich aus dem Schaltungsabschnitt AB und somit aus der Moldmasse MM (bzw. Spritzmasse) heraus in einer Längserstreckungsrichtung LR der Leistungsschaltung LS bzw. des Leistungsmoduls LM erstrecken. Dabei sind die Leistungsanschlüsse LA jeweils mit jeweiligen korrespondierenden unterseitigen Leistungsstromanschlüssen des Leistungshalbleiterschalters HS (bzw. der Leistungshalbleiterschalter) direkt elektrisch verbunden, bspw. auf die jeweiligen korrespondierenden Leistungsstromanschlüsse aufgelötet, aufgesintert oder aufgeschweißt. Hierzu sind die Leistungsanschlüsse LA auf einer der Steuer-Leiterplatte ST abgewandten Oberseite des Leistungshalbleiterschalters HS (bzw. die Steuersignalanschlüsse der Leistungshalbleiterschalter) angeordnet und mit den unterseitigen Leistungsstromanschlüssen des Leistungshalbleiterschalters HS (bzw. der Leistungshalbleiterschalter) direkt elektrisch verbunden. Die Leistungsanschlüsse LA weisen jeweils einen freiliegenden Endabschnitt auf, über die das Leistungsmodul LM an externen elektrischen Vorrichtungen, wie z. B. an einem Energiespeicher oder einem Elektromotor, elektrisch angeschlossen ist. Die Leistungsanschlüsse LA bilden je nach deren Verbindungen mit den korrespondierenden Leistungsstromanschlüssen des Leistungshalbleiterschalters HS (bzw. der Leistungshalbleiterschalter) jeweils einen Versorgungsstromanschluss oder einen Phasenstromanschluss. Die Leistungsanschlüsse LA liegen auf dem Keramikträger KT auf und sind mit dem Keramikträger KT körperlich wie thermisch verbunden.The power module LM also has power terminals LA in the form of bus bars, which extend out of the circuit section AB and thus out of the molding compound MM (or injection molding compound) in a longitudinal extension direction LR of the power circuit LS or the power module LM extend. In this case, the power connections LA are each connected to the respective corresponding lower-side power lines tion current connections of the power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switch) directly electrically connected, for example. Soldered, sintered or welded onto the respective corresponding power current connections. For this purpose, the power connections LA are arranged on a top side of the power semiconductor switch HS (or the control signal connections of the power semiconductor switches) facing away from the control circuit board ST and are directly electrically connected to the underside power current connections of the power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switches). The power terminals LA each have an exposed end portion via which the power module LM to external electrical devices such. B. is electrically connected to an energy storage device or an electric motor. Depending on their connections to the corresponding power current connections of the power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switches), the power connections LA each form a supply current connection or a phase current connection. The power connections LA rest on the ceramic carrier KT and are physically and thermally connected to the ceramic carrier KT.

Die Leistungsanschlüsse LA sind typischer Weise direkt oder indirekt (bspw. über einen Shunt) mit den Leistungsanschlüssen des Leistungshalbleiters HS bzw. der Leistungshalbleiter elektrisch verbunden. Ist der Leistungshalbleiterschalter HS (bzw. sind die Leistungshalbleiterschalter) als Silizium-IGBTs, gebildet, so sind die Leistungsanschlüsse LA jeweils mit den Kollektor- oder Emitter-Anschlüssen der jeweiligen Leistungshalbleiterschalter HS direkt elektrisch verbunden. Ist der Leistungshalbleiterschalter HS (bzw. sind die Leistungshalbleiterschalter) als Siliziumkarbid-MOSFETs, gebildet, so sind die Leistungsanschlüsse LA jeweils mit den Drain- oder Source-Anschlüssen der jeweiligen Leistungshalbleiterschalter HS direkt elektrisch verbunden.The power connections LA are typically electrically connected directly or indirectly (for example via a shunt) to the power connections of the power semiconductor HS or the power semiconductors. If the power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switches are) formed as silicon IGBTs, then the power connections LA are directly electrically connected to the collector or emitter connections of the respective power semiconductor switch HS. If the power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switches are) formed as silicon carbide MOSFETs, then the power connections LA are directly electrically connected to the drain or source connections of the respective power semiconductor switch HS.

Die Steuer-Leiterplatte ST weist mindestens eine Ausnehmung AS auf, die sich durch die gesamte Dicke der Steuer-Leiterplatte ST hindurcherstreckt und ein randumschlossenes Durchgangsloch in der Steuer-Leiterplatte ST bildet. Dabei befindet die Ausnehmung AS in einer Längserstreckungsrichtung LR der Leistungsschaltung LS bzw. des Leistungsmoduls LM betrachtet auf der Höhe der Kontaktflächen KF1 und legt somit die Kontaktflächen KF1 frei.The control printed circuit board ST has at least one recess AS, which extends through the entire thickness of the control printed circuit board ST and forms a through-hole in the control printed circuit board ST which is enclosed at the edge. In this case, the recess AS is located at the level of the contact surfaces KF1, viewed in a direction of longitudinal extent LR of the power circuit LS or of the power module LM, and thus exposes the contact surfaces KF1.

Die Steuer-Leiterplatte ST weist ferner elektrische Kontaktflächen KF2 (bspw. in Form von bondbaren Signal-Pads) auf, die auf einer dem Leistungsmodul LM abgewandten Oberseite OS2 der Steuer-Leiterplatte ST und am Rand der Ausnehmung AS angeordnet sind. Die Kontaktflächen KF2 dienen analog zu den Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM zur Herstellung von Steuersignal-führenden Kontaktierungen zwischen dem Leistungshalbleiterschalter HS (bzw. den Leistungshalbleiterschaltern) des Leistungsmoduls LM und der Steuerschaltung SS. Dabei bilden die Kontaktflächen KF2 Teil der Steuerschaltung SS.The control circuit board ST also has electrical contact areas KF2 (for example in the form of bondable signal pads) which are arranged on a top side OS2 of the control circuit board ST facing away from the power module LM and on the edge of the cutout AS. The contact surfaces KF2 are used analogously to the contact surfaces KF1 of the power module LM to produce control-signal-carrying contacts between the power semiconductor switch HS (or the power semiconductor switches) of the power module LM and the control circuit SS. The contact surfaces KF2 form part of the control circuit SS.

Die Leistungsschaltung LS weist ferner Bondverbindungen BD als Stromverbindungen auf, die direkt durch die Ausnehmung AS hindurchgeführt sind und die jeweiligen Kontaktflächen KF2 der Steuer-Leiterplatte ST direkt mit den jeweiligen korrespondierenden Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM elektrisch verbinden. Durch die räumliche Distanz und die elektrisch isolierende Moldmasse MM (bzw. Spritzmasse) zwischen den Bondverbindungen BD einerseits und den Leistungsanschlüssen LA andererseits sind die Bondverbindungen BD von den Leistungsanschlüssen LA bestens elektrisch isoliert. Entsprechend ist die Leistungsschaltung LS für (Betriebs-)Spannungen und Spannungsdifferenzen von 1000 Volt und darüber eingesetzt werden.The power circuit LS also has bond connections BD as current connections, which are routed directly through the recess AS and electrically connect the respective contact surfaces KF2 of the control circuit board ST directly to the respective corresponding contact surfaces KF1 of the power module LM. Due to the spatial distance and the electrically insulating molding compound MM (or injection molding compound) between the bond connections BD on the one hand and the power connections LA on the other hand, the bond connections BD are optimally electrically insulated from the power connections LA. Accordingly, the power circuit LS can be used for (operating) voltages and voltage differences of 1000 volts and above.

Zur mechanischen Stabilisierung und / oder zur elektrischen Isolation der Bondverbindungen BD kann der Hohlraum der Ausnehmung AS mit einem entsprechend geeigneten Isolationsmaterial (wie z. B. Glob Top) überzogen werden.For mechanical stabilization and/or for electrical insulation of the bond connections BD, the cavity of the recess AS can be covered with a correspondingly suitable insulation material (such as glob top, for example).

Die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM schließen sich mit der Oberfläche der Moldmasse MM (bzw. Spritzmasse) der zur Steuer-Leiterplatte ST gewandten Oberseite OS1 des Schaltungsabschnitts AB flach ab. Dadurch sind keine zusätzlichen Dichtflächen am Moldwerkzeug benötigt.The contact areas KF1 of the power module LM close flat with the surface of the molding compound MM (or injection molding compound) of the top side OS1 of the circuit section AB facing the control printed circuit board ST. As a result, no additional sealing surfaces are required on the mold tool.

Durch die direkte Führung der Bondverbindungen BD direkt durch die Ausnehmung AS lassen sich die Distanzen der Bondverbindungen BD je nach der Dicke der Steuer-Leiterplatte ST bis auf eine Länge von wenigen Millimetern reduzieren. Bonddrahtabstände von 1 Millimeter und darunter sind ebenfalls leicht zu realisieren. Entsprechend können Stromverbindungen mit einer parasitären Induktivität deutlich unterhalb von 5 nH (Nanohenry) realisiert werden.Due to the direct routing of the bond connections BD directly through the recess AS, the distances between the bond connections BD can be reduced to a length of a few millimeters, depending on the thickness of the control circuit board ST. Bond wire distances of 1 millimeter and below are also easy to achieve. Accordingly, power connections with a parasitic inductance well below 5 nH (nanohenry) can be implemented.

Durch die Führung der Bondverbindungen BD direkt durch die Ausnehmung AS lassen sich auch vergleichsweise größere Fertigungs- und Platzierungstoleranzen zwischen den Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM einerseits und der darüber liegenden Steuer-Leiterplatte ST bzw. den Kontaktflächen KF2 der Steuer-Leiterplatte ST andererseits in einfacher Weise ausgleichen.By routing the bond connections BD directly through the recess AS, comparatively larger manufacturing and placement tolerances between the contact surfaces KF1 of the power module LM on the one hand and the overlying control circuit board ST or the contact surfaces KF2 of the control circuit board ST on the other hand can be easily accommodated equalize

3 zeigt in einer weiteren schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung LS gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a section of a power circuit LS according to a second exemplary embodiment of the invention in a further schematic cross-sectional illustration.

Die in 3 dargestellte Leistungsschaltung LS unterscheidet sich von der in 1 und 2 dargestellten Leistungsschaltung vor allem dadurch, dass der Schaltungsabschnitt AB einen Teilbereich in Form von einem Vorsprung VS (oder mehreren Vorsprüngen) aufweist, auf dem (bzw. auf denen) die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM angeordnet sind. Dabei ragt der Vorsprung VS (ragen die Vorsprünge) gegenüber dem Rest des Abschnitts AB in Richtung zur Steuer-Leiterplatte ST hervor und durch die Ausnehmung AS der Steuer-Leiterplatte ST hindurch. Demzufolge liegen die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM in der gleichen Ebene wie die der dem Leistungsmodul LM abgewandten Oberseite OS2 bzw. der Kontaktflächen KF2 der Steuer-Leiterplatte ST.In the 3 The power circuit LS shown differs from that in 1 and 2 Power circuit shown above all in that the circuit section AB has a partial area in the form of a projection VS (or several projections) on which (or on which) the contact surfaces KF1 of the power module LM are arranged. The protrusion VS (the protrusions protrude) protrudes in relation to the rest of the section AB in the direction of the control circuit board ST and through the recess AS of the control circuit board ST. Accordingly, the contact surfaces KF1 of the power module LM lie in the same plane as the upper side OS2 facing away from the power module LM or the contact surfaces KF2 of the control circuit board ST.

Durch derartige Ausführung des Schaltungsabschnitts AB bzw. mit der Anhebung der Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM auf die gleiche Bauhöhe der Kontaktflächen KF2 der Steuer-Leiterplatte ST lassen sich die Kontaktierungen der Bondverbindungen BD auf allen Bondpads bzw. allen Kontaktflächen KF1, KF2 in der gleichen Höhe realisieren, was den Bondingprozess zusätzlich vereinfacht. Zudem lassen sich die Distanzen bzw. die Bonddraht-Längen der jeweiligen Bondverbindungen BD zusätzlich verkleinern, was wiederum positiv auf die parasitäre Induktivität wirkt.By designing the circuit section AB in this way or by raising the contact surfaces KF1 of the power module LM to the same overall height as the contact surfaces KF2 of the control circuit board ST, the contacts of the bond connections BD on all bond pads or all contact surfaces KF1, KF2 can be at the same height realize, which additionally simplifies the bonding process. In addition, the distances or the bond wire lengths of the respective bond connections BD can also be reduced, which in turn has a positive effect on the parasitic inductance.

Diese in 3 dargestellte Ausführung ist besonders gut geeignet, wenn ein größerer Abstand zwischen dem Leistungsmodul LM und der Steuer-Leiterplatte ST benötigt wird, insb. wenn die Steuer-Leiterplatte ST beidseitig, also auch auf einer dem Leistungsmodul LM gewandten Oberseite OS3 ebenfalls bestückt ist und somit mit einem entsprechend größeren Abstand von dem Leistungsmodul LM beabstandet angeordnet werden muss.this in 3 The embodiment shown is particularly well suited if a greater distance is required between the power module LM and the control circuit board ST, especially if the control circuit board ST is also equipped on both sides, i.e. also on an upper side OS3 facing the power module LM and thus with must be arranged at a correspondingly greater distance from the power module LM.

4 zeigt in einer weiteren schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung LS gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a section of a power circuit LS according to a third exemplary embodiment of the invention in a further schematic cross-sectional illustration.

Die in 4 dargestellte Leistungsschaltung LS unterscheidet sich von der in 1 und 2 dargestellten Leistungsschaltung vor allem dadurch, dass der Schaltungsabschnitt AB einen Teilbereich (oder mehre Teilbereiche) in Form von einer Vertiefung VT (bzw. von Vertiefungen) aufweist, in der (bzw. in denen) die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM angeordnet sind. Dabei ist die Vertiefung VT (bzw. sind die Vertiefungen) in Form von einem randumschlossenen Sackloch geformt und weist die Kontaktflächen KF1 auf dem Boden des Sacklochs auf.In the 4 The power circuit LS shown differs from that in 1 and 2 Power circuit shown above all in that the circuit section AB has a sub-area (or several sub-areas) in the form of a recess VT (or recesses) in which (or in which) the contact surfaces KF1 of the power module LM are arranged. The indentation VT (or the indentations are) is formed in the form of a blind hole surrounded by the edge and has the contact surfaces KF1 on the bottom of the blind hole.

Durch derartige Ausführung des Schaltungsabschnitts AB bzw. mit der Vertiefung VT und der Anordnung der Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM in der Vertiefung VT lassen sich sonstige Stromverbindungen als die in vorherigen 1 bis 3 dargestellten Bondverbindungen BD, wie z. B. Press-Fit-Verbindungen PF, bauraumsparend realisieren. Dabei können die Kontaktierungen der Press-Fit-Verbindungen PF auf die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM bspw. mittels Ultraschallschweißen, Löten oder Sintern hergestellt werden.Such a design of the circuit section AB or with the depression VT and the arrangement of the contact surfaces KF1 of the power module LM in the depression VT allow current connections other than those in the previous ones 1 until 3 illustrated bond connections BD, such as. B. Press-Fit connections PF, realize space-saving. In this case, the contacts of the press-fit connections PF on the contact surfaces KF1 of the power module LM can be produced, for example, by means of ultrasonic welding, soldering or sintering.

Zur Herstellung von zuverlässigen Press-Fit-Verbindungen können in den Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM Press-Fit-Bereiche vorgesehen sein, die zur Abdichtung von der Mold- bzw. Spritzmasse ummoldet bzw. umspritzt sein können.In order to produce reliable press-fit connections, press-fit areas can be provided in the contact surfaces KF1 of the power module LM, which can be encapsulated or encapsulated by the molding or spraying compound for sealing purposes.

Alternativ zu den Press-Fit-Verbindungen können die Stromverbindungen mittels einer Steckverbindung mit einer leistungsmodul-seitigen Steckbuchse und einem steuer-leiterplatte-seitigen Stecker realisiert werden.As an alternative to the press-fit connections, the power connections can be implemented by means of a plug-in connection with a socket on the power module side and a plug on the control circuit board side.

5 zeigt in einer weiteren schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer Leistungsschaltung LS gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a section of a power circuit LS according to a second exemplary embodiment of the invention in a further schematic cross-sectional illustration.

Die in 5 dargestellte Leistungsschaltung LS ähnelt der in 3 dargestellten Leistungsschaltung in Bezug auf den Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM. Der Schaltungsabschnitt AB der in 5 dargestellten Leistungsschaltung LS weist wie der in 3 dargestellte Schaltungsabschnitt einen Teilbereich in Form von einem Vorsprung VS auf, auf dem die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM angeordnet sind. Dabei ragt der Vorsprung VS gegenüber dem Rest des Abschnitts AB in Richtung zur Steuer-Leiterplatte ST hervor und reicht bis zur dem Leistungsmodul LM gewandten Oberseite OS3 der Steuer-Leiterplatte ST. Entsprechend befinden sich die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM (ungefähr) in der gleichen Ebene wie die der dem Leistungsmodul LM gewandten Oberseite OS3 der Steuer-Leiterplatte ST. Als das Material der Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM wird in dieser Ausführungsform Kupfer verwendet.In the 5 The power circuit LS shown is similar to that in 3 power circuit shown in relation to the contact surfaces KF1 of the power module LM. Circuit section AB of in 5 The power circuit LS shown has, like that in 3 Circuit section shown has a partial area in the form of a projection VS, on which the contact surfaces KF1 of the power module LM are arranged. The projection VS protrudes in relation to the rest of the section AB in the direction of the control circuit board ST and extends to the top side OS3 of the control circuit board ST facing the power module LM. Correspondingly, the contact surfaces KF1 of the power module LM are (approximately) in the same plane as the upper side OS3 of the control circuit board ST facing the power module LM. In this embodiment, copper is used as the material of the contact surfaces KF1 of the power module LM.

Die Steuer-Leiterplatte ST weist Einlagen (auf Englisch „Inlays“) in Form von Kupfer-Plättchen auf, die in die Steuer-Leiterplatte ST eingebettet sind und zumindest teilweise in die Ausnehmung AS hineinragen. Dabei weisen die Einlagen an den jeweiligen in die Ausnehmung AS hineinragenden Abschnitten entsprechende Kontaktflächen KF2 auf, die jeweils mit den jeweiligen Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM korrespondieren. Die Kontaktflächen KF2 der jeweiligen Einlagen und somit der Steuer-Leiterplatte ST befinden sich (ungefähr) in der gleichen Ebene wie die der dem Leistungsmodul LM gewandten Oberseite OS3 der Steuer-Leiterplatte ST und berühren somit mit den jeweiligen korrespondierenden Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM. Zur Herstellung von stabilen niederohmigen Stromverbindungen zwischen den Kontaktflächen KF2 der Steuer-Leiterplatte ST einerseits und den korrespondierenden Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM sind diese paarweise miteinander lasergeschweißt. Die zur Laserschweißung erforderliche Laserlicht L wird beim Schweißvorgang durch die Ausnehmung AS in der Steuer-Leiterplatte ST hindurch bis zu jeweiligen Schweißpunkten auf den jeweiligen Einlagen bzw. den Kontaktflächen KF2 der jeweiligen Einlagen geführt. Fertigungstoleranzen zwischen dem Leistungsmodul LM bzw. den Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM einerseits und der Steuer-Leiterplatte ST bzw. den Steuer-Leiterplatte ST andererseits werden durch die Anwendung des „Limbo“-Laserschweißverfahrens ausgeglichen. Mit diesem Verfahren wird das Kupfermaterial der Einlagen definiert erhitzt, so dass eine vorbestimmte Menge vom Kupfer sich verflüssigt und auf die Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM (ebenfalls aus Kupfer) tritt und sich so mit den Kontaktflächen KF1 des Leistungsmoduls LM einstückig verbindet. Dadurch werden stabile, niederohmige und zugleich niederinduktive Stromverbindungen zwischen dem Leistungsmodul LM und der Steuer-Leiterplatte ST hergestellt.The control circuit board ST has inlays in the form of copper plates that are embedded in the control circuit board ST and at least partially protrude into the recess AS. The inserts have corresponding contact surfaces KF2 on the sections protruding into the recess AS, each corresponding to the respective contact surfaces KF1 of the power module LM. The contact surfaces KF2 of the respective inserts and thus of the control circuit board ST are (approximately) in the same plane as the upper side OS3 of the control circuit board ST facing the power module LM and thus touch the respective corresponding contact surfaces KF1 of the power module LM. In order to produce stable, low-impedance current connections between the contact surfaces KF2 of the control printed circuit board ST on the one hand and the corresponding contact surfaces KF1 of the power module LM, these are laser-welded to one another in pairs. During the welding process, the laser light L required for laser welding is guided through the recess AS in the control printed circuit board ST to the respective spot welds on the respective inserts or the contact surfaces KF2 of the respective inserts. Manufacturing tolerances between the power module LM or the contact surfaces KF1 of the power module LM on the one hand and the control circuit board ST or the control circuit board ST on the other hand are compensated for by using the "Limbo" laser welding process. With this method, the copper material of the inserts is heated in a defined manner, so that a predetermined amount of copper liquefies and occurs on the contact surfaces KF1 of the power module LM (also made of copper) and is thus integrally connected to the contact surfaces KF1 of the power module LM. As a result, stable, low-impedance and at the same time low-inductance current connections are produced between the power module LM and the control circuit board ST.

Claims (15)

Leistungsschaltung (LS), aufweisend: - mindestens ein Leistungsmodul (LM), das mindestens einen umspritzten oder ummoldeten Abschnitt (AB) aufweist; - mindestens eine Steuer-Leiterplatte (ST), die auf dem Leistungsmodul (LM) angeordnet ist; - wobei das Leistungsmodul (LM) in dem Abschnitt (AB) Kontaktflächen (KF1) aufweist, die auf einer zur Steuer-Leiterplatte (ST) gewandten Oberseite (OS1) des Leistungsmoduls (LM) vorgesehen sind; - wobei die Steuer-Leiterplatte (ST) mindestens eine Ausnehmung (AS) aufweist, die die Kontaktflächen (KF1) zumindest teilweise freilegt; - wobei die Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) über direkte, zumindest teilweise durch die Ausnehmung (AS) hindurchgeführte oder an die Ausnehmung (AS) heran reichende Stromverbindungen (BD, PF, SV) mit Kontaktflächen (KF2) der Steuer-Leiterplatte (ST) verbunden sind, die sich am Rand der Ausnehmung (AS) befinden.Power circuit (LS), comprising: - At least one power module (LM) having at least one overmolded or overmolded section (AB); - At least one control circuit board (ST) which is arranged on the power module (LM); - Wherein the power module (LM) in the section (AB) has contact surfaces (KF1) which are provided on a control circuit board (ST) facing the top (OS1) of the power module (LM); - Wherein the control printed circuit board (ST) has at least one recess (AS) which at least partially exposes the contact surfaces (KF1); - Wherein the contact surfaces (KF1) of the power module (LM) have direct power connections (BD, PF, SV) that are at least partially passed through the recess (AS) or reach up to the recess (AS) with contact surfaces (KF2) of the control circuit board (ST) are connected, which are located on the edge of the recess (AS). Leistungsschaltung (LS) nach Anspruch 1, wobei die Stromverbindungen als Bondverbindungen (BD) oder Press-Fit-Verbindungen (PF) oder Steckverbindungen oder Lötverbindungen oder Sinterverbindungen oder (Laser-)Schweißverbindungen (SV) ausgeführt sind.Power circuit (LS) after claim 1 , wherein the current connections are designed as bonded connections (BD) or press-fit connections (PF) or plug connections or soldered connections or sintered connections or (laser) welded connections (SV). Leistungsschaltung (LS) nach Anspruch 2, wobei im Falle, dass die Stromverbindungen als Press-Fit-Verbindungen (PF) oder Steckverbindungen ausgeführt sind, die Press-Fit-Verbindungen bzw. Steckverbindungen durch die Ausnehmung (AS) hindurchgesteckt sind.Power circuit (LS) after claim 2 , In the event that the power connections are designed as press-fit connections (PF) or plug-in connections, the press-fit connections or plug-in connections are inserted through the recess (AS). Leistungsschaltung (LS) nach Anspruch 3, wobei die Press-Fit-Verbindungen (PF) Press-Fit-Pins aufweisen, die jeweils auf die jeweiligen korrespondierenden Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) befestigt, bspw. aufgelötet, aufgesintert oder aufgeschweißt sind, nachdem der Schaltungsabschnitt (AB) umspritzt bzw. ummoldet ist.Power circuit (LS) after claim 3 , wherein the press-fit connections (PF) have press-fit pins, which are each attached to the respective corresponding contact surfaces (KF1) of the power module (LM), e.g. soldered, sintered or welded after the circuit section (AB) is overmoulded or overmoulded. Leistungsschaltung (LS) nach Anspruch 2, wobei im Falle, dass die Stromverbindungen als Lötverbindungen oder Sinterverbindungen oder (Laser-)Schweißverbindungen (SV) ausgeführt sind, die Leistungsschaltung (LS) Einlagen aus Kupfer oder einem niederohmigen Material aufweist, die zumindest teilweise in der Ausnehmung (AS) angeordnet, oder in die Ausnehmung (AS) hineingesteckt, oder durch die Ausnehmung (AS) hindurchgesteckt sind, wobei die Kontaktflächen (KF2) der Steuer-Leiterplatte (ST) auf den Einlagen geformt sind, und die Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) auf die Kontaktflächen (KF2) der Steuer-Leiterplatte (ST) aufgelötet oder aufgesintert oder (laser-)aufgeschweißt sind.Power circuit (LS) after claim 2 , in the event that the power connections are designed as soldered connections or sintered connections or (laser) welded connections (SV), the power circuit (LS) has inserts made of copper or a low-resistance material, which are at least partially arranged in the recess (AS), or inserted into the recess (AS) or inserted through the recess (AS), the contact surfaces (KF2) of the control circuit board (ST) being formed on the inserts, and the contact surfaces (KF1) of the power module (LM) on the Contact surfaces (KF2) of the control circuit board (ST) are soldered or sintered or (laser) welded. Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) in der gleichen Ebene wie die der zur Steuer-Leiterplatte (ST) gewandten Oberseite (OS1) des Leistungsmoduls (LM) liegen, oder nicht mehr als 1 mm über die Ebene der zur Steuer-Leiterplatte (ST) gewandten Oberseite (OS1) des Leistungsmoduls (LM) herausragen, oder nicht mehr als 1 mm in diese Oberseite (OS1) des Leistungsmoduls (LM) eingelassen sind.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, wherein the contact surfaces (KF1) of the power module (LM) are in the same plane as the top side (OS1) of the power module (LM) facing the control circuit board (ST) or no more protrude more than 1 mm above the level of the top (OS1) of the power module (LM) facing the control circuit board (ST), or are not embedded more than 1 mm in this top (OS1) of the power module (LM). Leistungsschaltung (LS) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) auf einer Ebene eines Vorsprungs (VS) des Abschnitts (AB) liegen, wobei der Vorsprung (VS) gegenüber dem Rest des Abschnitts (AB) hervorragt und/oder in die Ausnehmung (AS) hineinragt und/oder durch die Ausnehmung (AS) hindurchragt.Power circuit (LS) according to one of Claims 1 until 5 , wherein the contact surfaces (KF1) of the power module (LM) lie on the same level as a projection (VS) of the section (AB), the projection (VS) protruding in relation to the rest of the section (AB) and/or penetrating into the recess (AS ) protrudes and/or protrudes through the recess (AS). Leistungsschaltung (LS) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) auf einer Ebene einer Vertiefung (VT) des Abschnitts (AB) liegen, wobei die Vertiefung (VT) gegenüber dem Rest des Abschnitts (AB) tiefer liegt.Power circuit (LS) according to one of Claims 1 until 5 , Wherein the contact surfaces (KF1) of the power module (LM) lie on a plane of a depression (VT) of the section (AB), wherein the depression (VT) is lower than the rest of the section (AB). Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kontaktflächen (KF2) der Steuer-Leiterplatte (ST) auf einer Oberseite (OS2) der Steuer-Leiterplatte (ST) vorgesehen sind, die dem Leistungsmodul (LM) abgewandt ist, oder die Kontaktflächen (KF2) der Steuer-Leiterplatte (ST) auf einer Oberseite (OS3) der Steuer-Leiterplatte (ST) vorgesehen sind, die dem Leistungsmodul (LM) gewandt ist.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, wherein the contact surfaces (KF2) of the control circuit board (ST) are provided on an upper side (OS2) of the control circuit board (ST) which faces away from the power module (LM), or the Contact surfaces (KF2) of the control circuit board (ST) are provided on a top side (OS3) of the control circuit board (ST), which is the power module (LM) turned. Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuer-Leiterplatte (ST) direkt auf dem Abschnitt (AB) des Leistungsmoduls (LM) aufliegt oder indirekt über eine Zwischenlage des Leistungsmoduls (LM) auf dem Abschnitt (AB) aufliegt.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, wherein the control circuit board (ST) rests directly on the section (AB) of the power module (LM) or indirectly via an intermediate layer of the power module (LM) on the section (AB). Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuer-Leiterplatte (ST) eine Steuerschaltung (SS) aufweist, die signalübertragend mit den Kontaktflächen (KF2) der Steuer-Leiterplatte (ST) verbunden sind.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, in which the control circuit board (ST) has a control circuit (SS) which is connected to the contact surfaces (KF2) of the control circuit board (ST) in a signal-transmitting manner. Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Leistungsmodul (LM) freiliegende Leistungsanschlüsse (LA) aufweist, die aus dem umspritzten oder ummoldeten Abschnitt (AB) hinausragen.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, wherein the power module (LM) has exposed power terminals (LA) which protrude from the overmolded or overmolded section (AB). Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Leistungsmodul (LM) über Leistungshalbleiterschalter mit Steuer- und/oder Signalanschlüssen verfügt, wobei die Steuer- bzw. Signalanschlüsse signalübertragend mit den Kontaktflächen (KF1) des Leistungsmoduls (LM) verbunden sind.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, wherein the power module (LM) has power semiconductor switches with control and/or signal connections, the control or signal connections being connected to the contact surfaces (KF1) of the power module (LM) in a signal-transmitting manner. Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausnehmung (AS) in der Steuer-Leiterplatte (ST) sich durch die gesamte Dicke der Steuer-Leiterplatte (ST) hindurcherstreckt und ein randumschlossenes Durchgangsloch in der Steuer-Leiterplatte (ST) bildet.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, wherein the recess (AS) in the control circuit board (ST) extends through the entire thickness of the control circuit board (ST) and forms a rim-enclosed through hole in the control circuit board (ST). . Leistungsschaltung (LS) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leistungsschaltung (LS) als ein mehrphasiger Inverter oder ein Teil davon, oder als eine Inverterhalbbrücke mit einer Steuer-Leiterplatte (ST) oder ein Teil davon ausgebildet ist.Power circuit (LS) according to one of the preceding claims, wherein the power circuit (LS) is designed as a polyphase inverter or a part thereof, or as an inverter half-bridge with a control circuit board (ST) or a part thereof.
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