EP3881652A1 - Schaltungsträger, (leistungs-)elektronikanordnung und elektrische antriebsvorrichtung - Google Patents

Schaltungsträger, (leistungs-)elektronikanordnung und elektrische antriebsvorrichtung

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Publication number
EP3881652A1
EP3881652A1 EP19813729.1A EP19813729A EP3881652A1 EP 3881652 A1 EP3881652 A1 EP 3881652A1 EP 19813729 A EP19813729 A EP 19813729A EP 3881652 A1 EP3881652 A1 EP 3881652A1
Authority
EP
European Patent Office
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electrical
contact surface
power
insert element
contact
Prior art date
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Pending
Application number
EP19813729.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Weiss
Fabian WEISS
Johannes Katzmann
Frank Meyer
Matthias HAMMERL
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a circuit carrier and a
  • Power electronics assemblies or electrical drive devices especially for hybrid electric / electric vehicles, have power electrical components, such as. B. power electrical components and / or electrical machines, between which high currents with a current of more than 10 amperes, even over 100 amperes flow during operation of the power electronics assemblies or the drive devices. Furthermore, the power electrical components, such as. B. power electrical components and / or electrical machines, between which high currents with a current of more than 10 amperes, even over 100 amperes flow during operation of the power electronics assemblies or the drive devices. Furthermore, the
  • the circuit carrier has at least one carrier plate which has at least one through hole.
  • the circuit carrier has at least one electrically and thermally conductive insert element which is arranged in the through hole of the carrier plate.
  • the insert element has a first contact surface for producing (direct areally extensive) electrical and thermal connections to the component, and a second, from the first
  • the insert element also forms a feedthrough and also has a contact side surface, which lies on the feedthrough and is designed to produce an (also direct, extensive) electrical and thermal connection to an electrical connection element.
  • a circuit carrier or a carrier plate are carriers for
  • the insert element combines two
  • the insert element forms extensive contact or transfer surfaces for efficient
  • circuit components that are themselves high Generate waste heat or stand under high thermal load can be (directly) thermally connected to the heat sink, namely the heat sink, using the same insert element.
  • the insert element differs from a plated-through hole, which is generally known in printed circuit board technology.
  • the insert element in that in the insert element all thermal and electrical contacts to the above-mentioned circuit components and the heat sink are made directly and via extensive contact surfaces and extensive contact side surface.
  • the insert element can be fitted on the carrier plate by a generally known placement machine during a placement process in which other electrical components are also fitted on the carrier plate.
  • direct means that the electrical or thermal connections (especially only) via low-resistance and heat-conducting direct
  • connection by means of, for example, soldering, welding or gluing, in particular without or with only negligibly low electrical or thermal resistance.
  • the insert element which combines two functions, namely power transmission and heat transport, otherwise required components can be saved exclusively for power transmission or only for heat transport. This reduces costs.
  • This provides a possibility of producing a (power) electronic arrangement or an electrical drive device inexpensively.
  • the insert element has at least one contact section
  • connection element that extends over the first and / or the second Contact surface extends beyond.
  • the contact side surface is at least partially formed on the contact section.
  • the bushing extends through the insert element.
  • the feedthrough is formed, for example, between the insert element and a side surface of the carrier plate and within the through hole.
  • the circuit carrier further has at least one conductor track which is formed between two sides of the carrier plate and / or on at least one side of the carrier plate and is electrically and thermally connected to the insert element.
  • the electronic arrangement has at least one previously described
  • Circuit carrier and at least one (power) electronic component which is arranged on the first contact surface of the insert element and is electrically and thermally connected to the first contact surface and thus to the insert element.
  • E.g. is the component as a power semiconductor component or a
  • the electronic arrangement also has at least one heat sink which is arranged on the second contact surface of the insert element and is thermally connected to the second contact surface and thus to the insert element.
  • the electronic arrangement also has at least one electrical one
  • Connecting element which extends at least partially through the bushing and with the contact side surface and thus with the
  • Insert element is electrically and thermally connected.
  • the connecting element is soldered or welded onto the contact side surface.
  • the connecting element can be crimped, pressed or screwed onto the insert element.
  • the contact section can be used as
  • Pipe cross section but also be U-shaped.
  • a threaded hole can be provided in the insert element and then a hole can be provided in the connecting element.
  • Connection element may be attached.
  • the connecting element is designed as a connection of a motor phase of an electrical machine.
  • the drive device has at least one previously described
  • the drive device also has an inverter which has the electronic arrangement described above as a component.
  • the drive device can have, for example, a DC / DC converter which performs the previously described
  • circuit carrier described above can also be transferred to the above-mentioned (power) electronic arrangement and the above-mentioned electrical drive device, as well To view configurations of the (power) electronics arrangement and the drive device.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional illustration of a section of an electric drive device 1 of a flybridge electric / electric vehicle according to the exemplary embodiment of the invention.
  • the electrical drive device 1 has an electrical machine 700 and an inverter with a power electronics arrangement 10.
  • the electric machine 700 is as one in this embodiment
  • Three-phase synchronous machine is formed and has three motor phases and correspondingly three phase current connections 710 for the motor phases, via which the machine 700 is electrically and thermally connected to the power electronics arrangement 10.
  • the power electronics arrangement 10 is designed as a power output stage of the inverter and has one
  • the power semiconductor switches 500 are designed as surface-mountable components (in English “Surface-mount device (SMD)”) and are surface-mounted via contact surfaces on the circuit carrier 20 or the carrier plate 100.
  • the carrier plate 100 has conductor tracks 110 for producing electrical ones
  • the carrier plate 100 has three through holes 200, in each of which an electrically and thermally conductive insert element 300 is arranged.
  • the insert elements 300 are formed from copper or a copper alloy and are accordingly highly electrically and thermally conductive.
  • the insert elements 300 are soldered to the conductor tracks 110, welded or in a similar manner electrically and thermally connected.
  • the insert elements 300 each have a first contact surface 301 for establishing electrical and thermal connection to at least one of the above
  • Power semiconductor switch 500 on.
  • the power semiconductor switches 500 rest on their contact surfaces on the first contact surface 301 of the corresponding insert elements 300 and are electrically and thermally connected to them.
  • the power semiconductor switches 500 are soldered, for example, to the first contact surface 301 of the corresponding insert elements 300.
  • the insert elements 300 also each have a second contact surface 302, which is on one of the first
  • Insert elements 300 and is physically and thermally connected to the insert elements 300, for example by means of an electrically insulating and thermally conductive adhesive layer.
  • the insert elements 300 also each form a passage 210.
  • the bushings 210 are either in the form of further smaller ones
  • Insert elements 300 extend through the respective insert elements 300, as is the case with insert element 300 on the left in the figure.
  • the bushings 210 are in the form of gaps (or spaces) between the respective insert elements 300 and
  • Feedthroughs 210 each have a contact side surface 303, which lie on the feedthroughs 210. Some of the insert elements 300 each have a contact section 310, which extend beyond the first contact surface 301 of the respective corresponding insert elements 300 and for providing the electrical and thermal connections to the
  • Phase current connections 710 are made, as is the case with the insert element 300 on the right-hand side in the figure.
  • the contact side surfaces 303 of some of the insert elements 300 are at least partially on the
  • phase current connections 710 of the electrical machine 700 are at least partially passed through the bushings 210 and are on the
  • phase current connections 710 or the electrical machine 700 are electrically connected to the corresponding corresponding power semiconductor switches 500 via the respective insert elements 300 and are thermally connected to the heat sink KK.
  • the insert elements 300 combine two functions, namely the current transmission between the respective corresponding conductor tracks 110, the respective corresponding power semiconductor switches 500 and the respective corresponding phase current connections 710, and the heat transfer from the respective corresponding conductor tracks 110, the respective ones

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Abstract

Offenbart wird ein Schaltungsträger (20) zur Herstellung mechanischer und elektrischer Verbindung für mindestens ein (leistungs-)elektronisches Bauelement (500), aufweisend; - eine Trägerplatte (100), die mindestens ein Durchgangsloch (200) aufweist; - mindestens ein elektrisch und thermisch leitendes Einsatzelement (300), das in dem Durchgangsloch (200) angeordnet ist und eine erste Kontaktoberfläche (301) zur Herstellung elektrischer und thermischer Verbindungen zu dem Bauelement (500) und eine zweite, von der ersten Kontaktoberfläche (301) abgewandt liegende Kontaktoberfläche (302) zur Herstellung thermischer Verbindungen zu einem Kühlkörper (600) aufweist; - wobei das Einsatzelement (300) ferner eine Durchführung (210) ausbildet und eine Kontaktseitenfläche (303) aufweist, die an der Durchführung (210) liegt und zur Herstellung einer elektrischen und thermischen Verbindung zu einem elektrischen Verbindungselement (710) ausgeführt ist.

Description

Beschreibung
Schaltungsträger, (Leistungs-)Elektronikanordnung und elektrische
Antriebsvorrichtung
Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltungsträger, sowie eine
(Leistungs-)Elektronikanordnung und eine elektrische Antriebsvorrichtung insb. für ein Hybridelektro-/Elektrofahrzeug, mit einem genannten Schaltungsträger.
Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:
Leistungselektronikanordnungen bzw. elektrische Antriebsvorrichtungen, insb. für Hybridelektro-/Elektrofahrzeuge, weisen leistungselektrische Komponenten, wie z. B. leistungselektrische Bauelemente und/oder elektrische Maschinen, auf, zwischen denen während des Betriebs der Leistungselektronikanordnungen bzw. der Antriebsvorrichtungen funktionsbedingt hohe Ströme mit einer Stromstärke von über 10 Ampere, gar über 100 Ampere fließen. Ferner weisen die
leistungselektrischen Komponenten funktionsbedingt bzw. insb. durch die hohen Ströme hohe Verlustleistungen und somit starke Abwärme auf, die zeitnah zu deren Entstehung von den Komponenten abgeführt werden muss.
Dabei besteht die allgemeine Anforderung, die Leistungselektronikanordnungen bzw. die elektrischen Antriebsvorrichtungen kostengünstig herzustellen.
Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der eine (Leistungs-)Elektronikanordnung bzw. eine elektrische Antriebsvorrichtung kostengünstig hergestellt werden kann.
Beschreibung der Erfindung: Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Schaltungsträger zur
Herstellung mechanischer und elektrischer Verbindung für mindestens ein
(leistungs-)elektronisches (bzw. (leistungs-)elektrisches) Bauelement bereitgestellt.
Der Schaltungsträger weist mindestens eine Trägerplatte auf, die mindestens ein Durchgangsloch aufweist. Der Schaltungsträger weist mindestens ein elektrisch und thermisch leitendes Einsatzelement auf, das in dem Durchgangsloch der Trägerplatte angeordnet ist. Das Einsatzelement weist eine erste Kontaktoberfläche zur Herstellung (direkter flächig ausgedehnter) elektrischer und thermischer Verbindungen zu dem Bauelement, und eine zweite, von der ersten
Kontaktoberfläche abgewandt liegende Kontaktoberfläche zur Herstellung
(ebenfalls direkter flächig ausgedehnter) thermischer Verbindungen zu einem Kühlkörper auf. Dabei bildet das Einsatzelement ferner eine Durchführung aus und weist zudem eine Kontaktseitenfläche auf, die an der Durchführung liegt und zur Herstellung einer (ebenfalls direkter flächig ausgedehnter) elektrischen und thermischen Verbindung zu einem elektrischen Verbindungselement ausgeführt ist.
Hierbei sind ein Schaltungsträger bzw. eine Trägerplatte Träger für
(leistungs-)elektronische Bauelemente. Sie dienen der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung für die (leistungs-)elektronischen Bauelemente.
Durch die oben beschrieben Ausführung vereint das Einsatzelement zwei
Funktionen, nämlich Strom Übertragung und Wärmetransport. Über die beiden Kontaktoberflächen und die Kontaktseitenfläche bildet das Einsatzelement flächig ausgedehnte Kontakt- bzw. Übertragungsflächen für eine effiziente
Stromübertragung und zugleich einen effizienten Wärmetransport aus. Dabei können die stromführenden Schaltungskomponenten, sprich das
(leistungs-)elektronische Bauelement und das elektrische Verbindungselement, miteinander über das Einsatzelement (direkt und niederohmig) elektrisch
verbunden werden. Ferner können die Schaltungskomponenten, die selbst hohe Abwärme erzeugen oder unter hoher thermischer Last stehen, über dasselbe Einsatzelement mit der Wärmesenke, nämlich dem Kühlköper (direkt) thermisch verbunden werden. Die Strom Übertragung zwischen den stromführenden
Schaltungskomponenten und der Wärmetransport von diesen
Schaltungskomponenten zu der Wärmesenke erfolgen somit direkt durch ein und dasselbe Einsatzelement. Dabei unterscheidet sich das Einsatzelement von einer in der Leiterplattentechnologie allgemein bekannten Durchkontaktierung insb.
dadurch, dass bei dem Einsatzelement alle thermischen und elektrischen Kontakte zu den oben genannten Schaltungskomponenten und der Wärmesenke direkt und über ausgedehnte Kontaktoberflächen und ausgedehnte Kontaktseitenfläche hergestellt werden. Dabei kann das Einsatzelement von einer allgemein bekannten Bestückungsmaschine während eines Bestückungsprozesses auf der Trägerplatte bestückt, bei dem auch andere elektrische Bauelemente auf der Trägerplatte bestückt werden.
Hierbei bedeutet der Ausdruck„direkt“, dass die elektrischen bzw. thermischen Verbindungen (insb. nur) über niederohmige und wärmeleitende direkte
Verbindung, mittels bspw. Löten, Schweißen oder Kleben, hergestellt sind, insb. ohne bzw. mit nur vernachlässigbar geringem elektrischen bzw. thermischen Widerstand.
Durch die Anwendung des Einsatzelements, das zwei Funktionen, nämlich die Stromübertragung und den Wärmetransport, vereint, können sonst erforderliche Komponenten ausschließlich zur Strom Übertragung oder ausschließlich zum Wärmetransport gespart werden. Dadurch werden Kosten reduziert.
Damit ist eine Möglichkeit bereitgestellt, eine (Leistungs-)Elektronikanordnung bzw. eine elektrische Antriebsvorrichtung kostengünstig herzustellen.
Bspw. weist das Einsatzelement mindestens einen Kontaktabschnitt zur
Herstellung der elektrischen und thermischen Verbindung zu dem
Verbindungselement auf, der sich über die erste und/oder die zweite Kontaktoberfläche hinaus erstreckt. Dabei ist die Kontaktseitenfläche zumindest teilweise auf dem Kontaktabschnitt ausgebildet.
Bspw. erstreckt sich die Durchführung durch das Einsatzelement hindurch.
Alternativ ist die Durchführung bspw. zwischen dem Einsatzelement und einer Seitenfläche der Trägerplatte und innerhalb des Durchgangslochs ausgebildet.
Bspw. weist der Schaltungsträger ferner mindestens eine Leiterbahn auf, die zwischen zwei Seiten der Trägerplatte und/oder auf mindestens einer Seite der Trägerplatte ausgebildet ist und mit dem Einsatzelement elektrisch und thermisch verbunden ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine
(Leistungs-)Elektronikanordnung bereitgestellt.
Die Elektronikanordnung weist mindestens einen zuvor beschriebenen
Schaltungsträger und mindestens ein (leistungs-)elektronisches Bauelement auf, das auf der ersten Kontaktoberfläche des Einsatzelements angeordnet ist und mit der ersten Kontaktoberfläche und somit mit dem Einsatzelement elektrisch und thermisch verbunden ist.
Bspw. ist das Bauelement als ein Leistungshalbleiterbauelement oder ein
Leistungshalbleiterschalter ausgebildet.
Bspw. weist die Elektronikanordnung ferner mindestens einen Kühlkörper auf, der auf der zweiten Kontaktoberfläche des Einsatzelements angeordnet ist und mit der zweiten Kontaktoberfläche und somit mit dem Einsatzelement thermisch verbunden ist.
Bspw. weist die Elektronikanordnung ferner mindestens ein elektrisches
Verbindungselement auf, das sich zumindest teilweise durch die Durchführung hindurch erstreckt und mit der Kontaktseitenfläche und somit mit dem
Einsatzelement elektrisch und thermisch verbunden ist. Bspw. ist das Verbindungselement auf der Kontaktseitenfläche aufgelötet oder aufgeschweißt.
Alternativ kann das Verbindungselement an dem Einsatzelement gecrimpt, gepresst oder geschraubt sein. Hierzu kann der Kontaktabschnitt als
Rohrquerschnitt aber auch U-förmig ausgeführt sein. Alternativ kann in dem Einsatzelement eine Gewindebohrung und dann im Verbindungselement eine Bohrung vorzusehen. Alternativ kann auch ein„Kabelschuh“ am Ende des
Verbindungselements angebracht sein.
Bspw. ist das Verbindungselement als ein Anschluss einer Motorphase einer elektrischen Maschine ausgebildet.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine elektrische
Antriebsvorrichtung, insb. für ein Hybridelektro-/Elektrofahrzeug, bereitgestellt.
Die Antriebsvorrichtung weist mindestens eine zuvor beschriebene
Elektronikanordnung und mindestens eine elektrische Maschine auf, wobei die elektrische Maschine mindestens ein Verbindungselement als einen Anschluss einer Motorphase aufweist und
über das Verbindungselement mit der Elektronikanordnung elektrisch und thermisch verbunden ist.
Bspw. weist die Antriebsvorrichtung ferner einen Wechselrichter auf, der die zuvor beschriebene Elektronikanordnung als eine Komponente aufweist. Alternativ oder zusätzlich zu dem Wechselrichter kann die Antriebsvorrichtung bspw. einen Gleichspannungswandler aufweisen, der die zuvor beschriebene
Elektronikanordnung als eine Komponente aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Schaltungsträgers sind, soweit im Übrigen, auf die oben genannte (Leistungs-)Elektronikanordnung und die oben genannte elektrische Antriebsvorrichtung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der (Leistungs-)Elektronikanordnung und der Antriebsvorrichtung anzusehen.
Beschreibung der Zeichnung:
Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur in einer schematischen Querschnittdarstellung einen Abschnitt einer elektrischen Antriebsvorrichtung 1 eines Flybridelektro-/Elektrofahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Die elektrische Antriebsvorrichtung 1 weist eine elektrische Maschine 700 und einen Wechselrichter mit einer Leistungselektronikanordnung 10 auf.
Die elektrische Maschine 700 ist in dieser Ausführungsform als eine
Dreiphasen-Synchronmaschine ausgebildet und weist drei Motorphasen und entsprechend drei Phasenstromanschlüsse 710 für die Motorphasen auf, über die die Maschine 700 mit der Leistungselektronikanordnung 10 elektrisch und thermisch verbunden ist.
Die Leistungselektronikanordnung 10 ist in dieser Ausführungsform als eine Leistungsendstufe des Wechselrichters ausgebildet und weist einen
Schaltungsträger 20 mit einer Trägerplatte 100 und Leistungshalbleiterschalter 500 als Teil elektronischer Bauelemente sowie einen Kühlkörper 600 zur Kühlung der Leistungselektronikanordnung 10 auf. Dabei sind die Leistungshalbleiterschalter 500 als oberflächenmontierbare Bauelemente (auf Englisch„Surface-mount device (SMD)“) ausgebildet und sind über Kontaktoberflächen auf dem Schaltungsträger 20 bzw. der Trägerplatte 100 oberflächenmontiert.
Die Trägerplatte 100 weist Leiterbahnen 110 zur Herstellung elektrischer
Verbindung für die Leistungshalbleiterschalter 500 auf, die auf beiden Seiten der Trägerplatte 100 oder zwischen den beiden Seiten der Trägerplatte 100 und somit in der Trägerplatte 100 ausgebildet sind. Außerdem weist die Trägerplatte 100 drei Durchgangslöcher 200 auf, in denen jeweils ein elektrisch und thermisch leitendes Einsatzelement 300 angeordnet sind.
Dabei sind die Einsatzelemente 300 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet und sind dementsprechend elektrisch und thermisch gut leitend. Die Einsatzelemente 300 sind mit den Leiterbahnen 1 10 verlötet, verschweißt oder in ähnlicher Weise elektrisch und thermisch verbunden. Die Einsatzelemente 300 weisen jeweils eine erste Kontaktoberfläche 301 zur Herstellung elektrischer und thermischer Verbindung zu mindestens einem der oben genannten
Leistungshalbleiterschalter 500 auf. Dabei liegen die Leistungshalbleiterschalter 500 über ihre Kontaktoberflächen auf der ersten Kontaktoberfläche 301 der jeweiligen korrespondierenden Einsatzelemente 300 auf und sind mit diesen elektrisch und thermisch verbunden. Hierzu sind die Leistungshalbleiterschalter 500 bspw. auf der ersten Kontaktoberfläche 301 der jeweiligen korrespondierenden Einsatzelemente 300 aufgelötet. Die Einsatzelemente 300 weisen ferner jeweils eine zweite Kontaktoberfläche 302 auf, die auf einer von der ersten
Kontaktoberfläche 301 abgewandten Seite der jeweiligen Einsatzelemente 300 liegen und zur Herstellung thermischer Verbindung zu dem oben genannten Kühlkörper 600 dienen. Dabei liegt der Kühlkörper 600 über seine
Kontaktoberfläche auf der zweiten Kontaktoberfläche 302 der jeweiligen
Einsatzelemente 300 auf und ist bspw. mittels elektrisch isolierender und thermisch leitender Klebeschicht mit den Einsatzelementen 300 körperlich und thermisch verbunden.
Die Einsatzelemente 300 bilden ferner jeweils eine Durchführung 210 aus. Dabei sind die Durchführungen 210 entweder in Form von weiteren kleineren
Durchgangslöchern ausgebildet, die sich innerhalb der jeweiligen
Einsatzelementen 300 durch die jeweiligen Einsatzelemente 300 hindurch erstrecken, so wie es bei dem Einsatzelement 300 auf der linken Seite in der Figur der Fall ist. Alternativ sind die Durchführungen 210 in Form von Spalten (bzw. Zwischenräumen) zwischen den jeweiligen Einsatzelementen 300 und
Seitenflächen 101 der Trägerplatte 100 innerhalb der jeweiligen
korrespondierenden Durchgangslöcher 200 ausgebildet, so wie es bei dem Einsatzelement 300 auf der rechten Seite in der Figur der Fall ist. Die
Durchführungen 210 weisen jeweils eine Kontaktseitenfläche 303 auf, die an den Durchführungen 210 liegen. Einige der Einsatzelemente 300 weisen jeweils einen Kontaktabschnitt 310 auf, die sich über die erste Kontaktoberfläche 301 der jeweiligen korrespondierenden Einsatzelemente 300 hinaus erstrecken und zur Fierstellung der elektrischen und thermischen Verbindungen zu den
Phasenstromanschlüssen 710 ausgeführt sind, so wie bei dem Einsatzelement 300 auf der rechten Seite in der Figur der Fall ist. Dabei sind die Kontaktseitenflächen 303 der einigen der Einsatzelemente 300 zumindest teilweise auf den
Kontaktabschnitten 310 der jeweiligen korrespondierenden Einsatzelemente 300 ausgebildet.
Die Phasenstromanschlüsse 710 der elektrischen Maschine 700 sind zumindest teilweise durch die Durchführungen 210 hindurchgeführt und sind auf den
Kontaktseitenflächen 303 der jeweiligen korrespondierenden Einsatzelemente 300 bzw. deren jeweiligen Kontaktabschnitte 310 aufgelötet oder aufgeschweißt.
Dadurch sind die Phasenstromanschlüsse 710 bzw. die elektrische Maschine 700 über die jeweiligen Einsatzelemente 300 mit den jeweiligen korrespondierenden Leistungshalbleiterschaltern 500 elektrisch verbunden und mit dem Kühlkörper KK thermisch verbunden.
Die Einsatzelemente 300 vereinen zwei Funktionen, nämlich die Stromübertragung zwischen den jeweiligen korrespondierenden Leiterbahnen 1 10, den jeweiligen korrespondierenden Leistungshalbleiterschaltern 500 und den jeweiligen korrespondierenden Phasenstromanschlüssen 710, und den Wärmetransport von den jeweiligen korrespondierenden Leiterbahnen 1 10, den jeweiligen
korrespondierenden Leistungshalbleiterschaltern 500 und den jeweiligen korrespondierenden Phasenstromanschlüssen 710 und somit von der elektrischen Maschine 700.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltungsträger (20) zur Herstellung mechanischer und elektrischer
Verbindung für mindestens ein (leistungs-)elektronisches Bauelement (500), aufweisend;
eine Trägerplatte (100), die mindestens ein Durchgangsloch (200) aufweist;
mindestens ein elektrisch und thermisch leitendes Einsatzelement (300), das in dem Durchgangsloch (200) angeordnet ist und eine erste Kontaktoberfläche (301 ) zur Herstellung elektrischer und thermischer Verbindungen zu dem Bauelement (500) und eine zweite, von der ersten Kontaktoberfläche (301 ) abgewandt liegende Kontaktoberfläche (302) zur Herstellung thermischer Verbindungen zu einem Kühlkörper (600) aufweist;
wobei das Einsatzelement (300) ferner eine Durchführung (210) ausbildet und eine Kontaktseitenfläche (303) aufweist, die an der Durchführung (210) liegt und zur Herstellung einer elektrischen und thermischen Verbindung zu einem elektrischen Verbindungselement (710) ausgeführt ist.
2. Schaltungsträger (20) nach Anspruch 1 , wobei das Einsatzelement (300) mindestens einen Kontaktabschnitt (310) zur Herstellung der elektrischen und thermischen Verbindung zu dem Verbindungselement (710) aufweist, der sich über die erste (301 ) und/oder die zweite (302) Kontaktoberfläche hinaus erstreckt, wobei auf dem Kontaktabschnitt (310) sich die Kontaktseitenfläche (303) zumindest teilweise ausgebildet ist.
3. Schaltungsträger (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Durchführung (210) sich durch das Einsatzelement (300) hindurch erstreckt, oder zwischen dem Einsatzelement (300) und einer Seitenfläche (101 ) der Trägerplatte (100) innerhalb des Durchgangslochs (200) ausgebildet ist.
4. Schaltungsträger (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, der ferner mindestens eine Leiterbahn (110) aufweist, die zwischen zwei Seiten der Trägerplatte (100) und/oder auf mindestens einer Seite der Trägerplatte (100) ausgebildet ist und mit dem Einsatzelement (300) elektrisch und thermisch verbunden ist.
5. (Leistungs-)Elektronikanordnung (10), aufweisend:
mindestens einen Schaltungsträger (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche;
mindestens ein (leistungs-)elektronisches Bauelement (500); wobei das Bauelement (500) auf der ersten Kontaktoberfläche (301 ) des Einsatzelements (300) angeordnet ist und mit der ersten
Kontaktoberfläche (301 ) elektrisch und thermisch verbunden ist.
6. Elektronikanordnung (10) nach Anspruch 5, wobei das Bauelement (500) ein Leistungshalbleiterbauelement oder ein Leistungshalbleiterschalter ist.
7. Elektronikanordnung (10) nach Anspruch 5 oder 6, die ferner mindestens einen Kühlkörper (600) aufweist, der auf der zweiten Kontaktoberfläche (302) des Einsatzelements (300) angeordnet ist und mit der zweiten
Kontaktoberfläche (302) thermisch verbunden ist.
8. Elektronikanordnung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, die ferner
mindestens ein elektrisches Verbindungselement (710) aufweist, das sich zumindest teilweise durch die Durchführung (210) hindurch erstreckt und mit der Kontaktseitenfläche (303) elektrisch und thermisch verbunden ist.
9. Elektronikanordnung (10) nach Anspruch 8, wobei das Verbindungselement (710) auf der Kontaktseitenfläche (303) aufgelötet oder aufgeschweißt ist, oder an dem Einsatzelement (300) gecrimpt, gepresst oder geschraubt ist.
10. Elektronikanordnung (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das
Verbindungselement (710) ein Anschluss einer Motorphase einer elektrischen Maschine (700) ist.
11. Elektrische Antriebsvorrichtung (1 ), aufweisend:
mindestens eine Elektronikanordnung (10) nach Anspruch 10; mindestens eine elektrische Maschine (700) mit mindestens einem Verbindungselement (710) als einem Anschluss einer Motorphase der elektrischen Maschine (700);
wobei die elektrische Maschine (700) über das Verbindungselement (710) mit der Elektronikanordnung (10) elektrisch und thermisch verbunden ist.
12. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 11 , die ferner einen Wechselrichter aufweist, wobei die Elektronikanordnung (10) Teil des Wechselrichters ausbildet.
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