JP2023545030A - 電気パワーモジュールおよびｄｃリンクコンデンサを有する電気システム、およびこのような電気システムを製造するための方法 - Google Patents

電気パワーモジュールおよびｄｃリンクコンデンサを有する電気システム、およびこのような電気システムを製造するための方法 Download PDF

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Abstract

電気システムは、パワーモジュール（１０７）とＤＣリンクコンデンサ（１１０）とを備える。前記パワーモジュール（１０７）は、第１基板（２０４）と、前記第１基板（２０４）に対面する第２基板（２０６）と、を備える。前記第１基板（２０４）および前記第２基板（２０６）は、それらの間に、前記パワーモジュール（１０７）の内部スペース（２０８）を規定する。前記パワーモジュール（１０７）は、前記第１基板（２０４）または前記第２基板（２０６）により支持されるとともに、前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペース（２０８）内で延びるスイッチ（２１０）と、前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペース（２０８）内で延びるとともに前記スイッチングレッグに接続する内側電気導体と、を備える。前記内側電気導体は、ＤＣ電圧（Ｅ）を受けるための２つの内側ＤＣ電気導体を含む。前記ＤＣリンクコンデンサは、互いに対面する２つのコンデンサ電気導体（２２４、２２６）を備え、前記コンデンサ電気導体（２２４、２２６）は、前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペース（２０８）の少なくとも部分的に外側で延びるとともに、前記内側ＤＣ電気導体にそれぞれ接続して前記ＤＣ電圧（Ｅ）を安定化させる。電気システムは、前記基板（２０４、２０６）、前記スイッチ（２１０）、前記内側電気導体、および前記コンデンサ電気導体（２２４、２２６）を少なくとも部分的にカプセル化するオーバーモールド（２３２）を備える。

Description

本発明は、電気パワーモジュールおよびＤＣリンクコンデンサを有する電気システムに関する。また、本発明は、このような電気システムを製造するための方法に関する。本発明は、特に自動車産業において適用可能である。
パワーモジュールは、互いに対面する２つの基板を備え得る。２つの基板は、それらの間に、パワーモジュールの内部スペースを規定する。基板のうちの少なくとも一方は、電気部品（例えばスイッチング電気部品）、ならびに電気部品を接続するための電気導体を支持し、これらはすべて内部スペース内で延びている。
特に、このような電気パワーモジュールは、２つのリードフレーム端子を介してＤＣ電圧源に接続され得る。
ＤＣ電圧源により供給されるＤＣ電圧を安定化させるために、ＤＣリンクコンデンサが使用され得る。ＤＣリンクコンデンサは、一般に、誘電体媒質により隔てられた２つのコンデンサ電気導体（対面する金属プレートまたは金属面の形態であることが多い）を備える。
電気パワーモジュールとＤＣリンクコンデンサとの間には、電気パワーモジュールとＤＣリンクコンデンサとの間の距離に起因する寄生インダクタンスが存在し得る。この寄生インダクタンスは、スイッチング時に電圧オーバーシュートを発生させる。このような電圧オーバーシュートにより、スイッチング速度が制限されたり、スイッチング損失が増加したりする。このことにより、電気パワーモジュールがトラクションインバータで使用される場合、例えば、トラクションインバータの効率が制限されたり、ＳＩＣベースのパワー半導体の性能を十分に活用する可能性が制限されたりする。
公開された欧州特許出願第２ ７１７ ４６０ Ａ１号は、制御装置と、３つの単相パワーモジュールと、ＤＣリンクコンデンサとを備えるインバータを開示している。インバータは、ＤＣ電圧源に接続されるＤＣ端子を備えている。ＤＣリンクコンデンサは、ＤＣ端子に接続して、ＤＣ電圧源により供給されるＤＣ電圧を平滑化する。各パワーモジュールは、直列に接続した２つの半導体スイッチであって、パワーモジュールがＤＣ電圧を電気モータを駆動するための三相ＡＣ電圧に変換するように制御装置により制御される半導体スイッチを備えている。
公開された米国特許出願第２００８／０１９２４３７Ａ１号は、パワー半導体素子とコンデンサとを備えるモジュールを開示している。それらの電極は、互いに接合している。パワー半導体素子は、第１主面および第２主面を有する半導体基板上に形成されている。パワー半導体モジュールは、主電流が流れる電極であって第１主面に接合した電極と、主電流が流れる電極であって第２主面に接合した電極と、半導体基板とコンデンサと電極とをシールする樹脂部と、を含んでいる。コンデンサの電極と半導体素子の電極とは、樹脂部を介して露出する面が連続した１つの面であって、冷却器が取り付けられ得る面に配置されるように、はんだにより互いに接合している。
本発明の目的は、電力パワーモジュールおよびＤＣリンクコンデンサを有する改良された電気システム、特に寄生インダクタンスが低減されたものを提供することである。
本発明の目的は、
－パワーモジュールであって、
・第１基板と、
・前記第１基板に対面する第２基板であって、前記第１基板および前記第２基板は、それらの間に、前記パワーモジュールの内部スペースを規定する、第２基板と、
・直列に接続してスイッチングレッグを形成する２つのスイッチであって、前記第１基板または前記第２基板により支持されるとともに、前記パワーモジュールの前記内部スペース内で延びるスイッチと、
・前記パワーモジュールの前記内部スペース内で延びるとともに前記スイッチングレッグに接続する内側電気導体であって、ＤＣ電圧を受けるための２つの内側ＤＣ電気導体を含む内側電気導体と、
を含むパワーモジュールと、
－前記スイッチングレッグに並列に接続するＤＣリンクコンデンサであって、互いに対面する２つのコンデンサ電気導体を含むＤＣリンクコンデンサにおいて、前記コンデンサ電気導体は、前記パワーモジュールの前記内部スペースの少なくとも部分的に外側で延びるとともに、前記内側ＤＣ電気導体にそれぞれ接続して前記ＤＣ電圧を安定化させる、ＤＣリンクコンデンサと、
－前記基板、前記スイッチ、前記内側電気導体、前記コンデンサ電気導体を有する前記ＤＣリンクコンデンサを少なくとも部分的に、好適には全体的にカプセル化するオーバーモールドと、
を備える電気システムにより解決される。
したがって、本発明による電気システムは、オーバーモールドによりカプセル化された、半導体スイッチであり得る２つのスイッチとＤＣリンクコンデンサとを備える。したがって、本発明による電気システムは、基本的に、ＤＣリンクコンデンサを組み込んだパワーモジュールである。
スイッチは、直列に接続してスイッチングレッグを形成する。スイッチングレッグは、ＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換するように構成される。従来のパワーモジュールについて、例えば、冒頭に記載の公開された欧州特許出願第２ ７１７ ４６０ Ａ１号から知られている通りのものである。
本発明により、ＤＣリンクコンデンサは、電気パワーモジュールに組み込まれる。このように直接的に組み込むことにより、電気パワーモジュールとＤＣリンクコンデンサとの間の距離を比較的短くすることができ、モジュールの効率およびパワーを向上させることができる。特に、本発明は、電圧オーバーシュートの著しい低減ならびにスイッチング損失の低減を実現しつつ、比較的高い静電容量を維持することを可能とする。
このように直接的に組み込むことにより、トラクションインバータのコストの削減、ならびにハードウェアレベルでのシステム全体の開発コストが削減され得る。また、結果として得られる装置が単一のユニットを形成するということは、操作上も有利である。
選択的に、前記コンデンサ電気導体の２つのそれぞれの部分が、前記パワーモジュールの前記内部スペース内で延びるとともに、前記内側ＤＣ電気導体に、例えばはんだ付けによりそれぞれ結合する。
同様に選択的に、各基板は、他方の前記基板に対面するように配向された内面を有する非導電性のコア層を含み、内側導電層が前記コア層の前記内面に適用され、前記基板のうちの少なくとも一方の前記内側導電層は、前記内側ＤＣ電気導体のうちの少なくとも一方を形成する。
同様に選択的に、前記基板のうちの一方の前記内側導電層は、両方の前記内側ＤＣ電気導体を形成する。
同様に選択的に、前記基板のうちの一方の前記内側導電層は、前記内側ＤＣ電気導体のうちの一方を形成し、前記基板のうちの他方の前記内側導電層は、前記内側ＤＣ電気導体のうちの他方を形成する。
同様に選択的に、各基板について、外側導電層が、前記コア層の前記内面の反対側の前記コア層の外面に適用され、前記電気システムは、各外側導電層を冷却するための冷却システムをさらに備える。
同様に選択的に、前記コンデンサ電気導体は、２つの電気導電性のフィルムである。
同様に選択的に、前記フィルムは、一緒に巻かれている。
また、本目的は、
－前記ＤＣリンクコンデンサの２つの前記コンデンサ電気導体を、前記パワーモジュールの前記内側ＤＣ電気導体に接続するステップと、
－上記ステップの後、前記基板、前記スイッチ、前記内側電気導体、および前記コンデンサ電気導体を有する前記ＤＣリンクコンデンサを少なくとも部分的にオーバーモールドするステップと、
を備える先行請求項のいずれか一項に記載の電気システムを製造するための方法により解決される。
選択的に、前記方法は、前記ＤＣリンクコンデンサを得るステップと、前記コンデンサ電気導体の２つのそれぞれの部分を隔てるステップと、をさらに備え、前記コンデンサ電気導体を前記内側ＤＣ電気導体に接続する前記ステップは、隔てた前記部分を前記パワーモジュールの前記内部スペースに挿入するステップと、隔てた前記部分を前記ＤＣ電気導体に接続するステップと、を含む。
本発明は、添付図面を参照してなされる単なる例示としての以下の説明によって、より良好に理解されるであろう。
図１は、本発明による電気システムの要素を示す図である。 図２は、本発明による図１の電気システムの、電気パワーモジュールとＤＣリンクコンデンサとの複合体の断面図である。 図３は、図２の電気パワーモジュールとＤＣリンクコンデンサとの複合体を製造するための方法の一例のステップを示すブロック図である。
図１を参照して、本発明による電気システム１００を説明する。電気システム１００は、例えば自動車（図示せず）に組み込まれることが意図されている。
電気システム１００は、ＤＣ電圧Ｅを供給するように構成されたバッテリ等のＤＣ電圧源１０２を備えている。ＤＣ電圧源１０２は、正端子と負端子とを含み、これらの間にＤＣ電圧Ｅが供給される。
電気システム１００は、ステータ相を含む回転電気機械１０４をさらに備えている。記載例において、回転電気機械１０４は、オルタネータ・ステータ型であり、自動車の熱機関に接続している。回転電気機械１０４は、熱機関を支援するエンジンモード、および、熱機関が生成する機械エネルギーの一部をＤＣ電圧源１０２を補充するための電気エネルギーに変換するオルタネータモードにおいて動作可能である。
電気システム１００は、一方でＤＣ電圧源端子に接続し他方で回転電気機械１０４に接続する電圧コンバータ１０６をさらに備えている。
電圧コンバータ１０６は、ステータ相にそれぞれ関連付けられたスイッチレッグを含んでいる。各スイッチレッグは、ＤＣ電圧源１０２の正端子に接続する上方スイッチと、ＤＣ電圧源１０２の負端子に接続する下方スイッチと、を含んでいる。上方スイッチおよび下方スイッチは、関連するステータ相に接続する中間点において互いに接続している。
各スイッチレッグは、２つの構成間において切り替わるように制御されることが意図されている。上方構成と呼ばれる第１のものにおいて、上方スイッチは閉じており下方スイッチは開いているため、ＤＣ電圧Ｅが関連するステータ相に印加される。下方構成と呼ばれる第２のものにおいて、上方スイッチは開いており下方スイッチは閉じているため、ゼロ電圧が関連するステータ相に印加される。
電圧コンバータ１０６は、スイッチレッグをそれぞれ構成する電気パワーモジュール１０７を含んでいる。
電気システム１００は、各アームをこれら２つの構成間で交代させるモジュール制御デバイス１０８をさらに備えている。記載例において、電圧コンバータ１０６は、回転電気機械１０４がエンジンモードで動作しなければならないとき、電気エネルギーを回転電気機械１０４に供給するようにインバータとして制御される。一方で、回転電気機械１０４がオルタネータモードで動作しなければならないとき、電圧コンバータ１０６は、電気エネルギーをＤＣ電圧源１０２に供給する（例えばこれを充電する）ように整流器として制御される。
スイッチは、例えばトランジスタを含む半導体スイッチである。スイッチは、例えば、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、または絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）である。
電気システム１００は、ＤＣ電圧源１０２の２つの端子間に接続して、ＤＣ電圧Ｅを安定化させるＤＣリンクコンデンサ１１０をさらに備えている。
以下の説明において、異なる要素は、鉛直方向Ｖ、長手方向Ｌおよび横方向Ｔを含む任意の直交する記号において空間的に識別される。
図２を参照して、図１のパワーモジュール１０７とＤＣリンクコンデンサ１１０のうちの一方と複合した電気装置についてより詳細に説明する。
電気パワーモジュール１０７は、互いに対面する２つの基板２０４、２０６を含んでいる。これらの基板２０４、２０６は、Ｌ方向およびＴ方向により規定される平面に従って延びている。Ｖ方向に沿って下方の基板２０４を「第１基板」と称し、Ｖ方向に沿って上方の基板２０６を「第２基板」と称する。
基板２０４、２０６は、それらの間に、パワーモジュール１０７の内部スペース２０８を規定している。
電気パワーモジュール１０７’は、基板２０４、２０６のうちの少なくとも一方により支持された２つのスイッチ２１０であって、内部スペース２０８において延びるスイッチ２１０をさらに含んでいる。記載例において、各スイッチ２１０は、スイッチレッグの半導体スイッチの一方をカプセル化したチップである。さらに本例において、内部スイッチ２１０は、第１基板２０４により、または、第２基板２０６により支持されている。
各基板２０４、２０６は、有利には電気基板である。すなわち、スイッチ２１０を支持するために、機械的支持に加えて電気コネクタを提供するように構成されている。一般に、電気基板は、例えば、電子トラックを有しスイッチ２１０をこれら電子トラック間において、および／または外部電気回路と電気的に接続するプレート、または金属ブレード、またはプリント回路基板を含んでいる。
記載例において、各基板２０４、２０６は、他方の基板２０４、２０６に対面するように配向された内面２１２、２１４を有する非導電性のコア層２０４Ａ、２０６Ａを含んでいる。
本例において、Ｖ方向に従って、各コア層２０４Ａ、２０６Ａは、上側と下側とを有している。第１基板２０４のコア層２０４Ａの上側は、その内面２１２に相当し、第２基板２０６のコア層２０６Ａの下側は、その内面２１４に相当する。
内側導電層２０４Ｂが、第１基板２０４のコア層２０４Ａの内面２１２に適用されている。同様に、内側導電層２０６Ｂが、第２基板２０６のコア層２０６Ａの内面２１４にも適用されている。
これらの内側導電層２０４Ｂ、２０６Ｂは、記載例におけるスイッチレッグを構成するように、所望の回路に従ってスイッチ２１０を接続する内部スペース２０８内で延びる電気導体を形成するように構成されている。特に、これらの電気導体は、記載例においてＤＣ電圧ＥであるＤＣ電圧を受けるための２つのＤＣ電気導体を含んでいる。
特に、各内部電気部品２１０の下面は、基板２０４、２０６のうちの一方に、電気的および／または機械的に結合し得る。記載例において、この下面は、例えばはんだ付けにより、内側導電層２０４に形成された少なくとも１つの電気導体に結合している。
選択的に、コア層２０４Ａ、２０６Ａの外面２１６、２１８（すなわち、それぞれコア層２０４Ａの下側およびコア層２０６Ａの上側）は、外側導電層２０４Ｃ、２０６Ｃで被覆され得る。これらの外側導電層２０４Ｃ、２０６Ｄは、熱伝導性であるため、熱を電気パワーモジュール１０７の外部に放散させる。電気パワーモジュール１０７は、各外側導電層２０４Ｃ、２０６Ｃを冷却して両面冷却モジュールを形成する冷却システム（図示せず）をさらに含み得る。
例えば、各基板２０４、２０６は、片面または両面が銅で被覆されたセラミックコア２０４Ａ、２０６Ａを含むダイレクトボンド銅基板（ＤＣＢ基板）であり得る。あるいは、基板２０４、２０６は、銅層で覆われた誘電体層で覆われた金属プレート（例えばアルミニウムプレート）から構成され得る。本例において、金属プレートは外側導電層に相当し、誘電体層はコア層に相当し、銅層は内側導電層に相当する。
内部スペース２０８において、両基板２０４、２０６の間に、これらの間の所定距離を保つようにスペーサ２２０が配置され得る。例えば、各スペーサ２２０は、基板のうちの一方に支持された電気部品から他方の基板まで延びている。記載例において、各スペーサ２２０は、スイッチ２１０のうちの１つから第２基板２０６まで延びている。このようにして、各スペーサ２２０は、熱を第２基板２０６に伝達して放熱を向上させるように使用され得るとともに、内部電気部品２１０の上面を第２基板２０６の内側導電層２０６Ｂに形成された電気導体に電気的に接続するように使用され得る。
電気パワーモジュール１０７は、パワーモジュール１０７の内部スペース２０８から内部スペース２０８の外側に延びる少なくとも１つの外部電気導体２２２をさらに含んでいる。外部電気導体２２２は、内側電気導体および／またはスイッチ２１０を、図１に示すような電圧コンバータ１０６の他の電気部品等の外部の電気部品に直接的に接続する。
各外部電気導体２２２は、有利には、例えば実質的に平面状である剛性リードフレームを含んでいる。これらのリードフレームは、例えば金属製である。それらは、直線的に延びている、および／または、必要に応じて屈曲および／または平面変化を有する形状とされている。
記載例において、外部電気導体２２２は、回転電気エンジン１０４の相に接続することが意図された（左側の）第１端部と、第１基板２０４の内側電気導体に接続する（右側の）第２端部と、を有している。
ＤＣリンクコンデンサ１１０は、互いに対面する少なくとも２つのコンデンサ電気導体２２４、２２６であって、誘電体媒質２２８により隔てられたコンデンサ電気導体２２４、２２６を含んでいる。記載例において、コンデンサ電気導体２２４、２２６は、一体的に巻かれた２つの重ね合わされた金属化フィルムをそれぞれ含んでいる。
各フィルム２２４、２２６の小さい部分２２４’、２２６’（例えば１０％未満）は、電気パワーモジュール１０７の内部スペース２０８において延びているが、残りの部分は内部スペース２０８の外側で延びている。これらの部分２２４’、２２６’は、互いに隔てられるとともに（誘電体媒質２２８は、これらの部分２２４’、２２６’の間で除去され得る）、はんだ付け等により、例えば直接的に内側ＤＣ電気導体にそれぞれ結合している。コンデンサ電気導体の大部分が内部スペース２０８の外側で延びているため、それらを大きくすることができる。これにより、ＤＣリンクコンデンサは、高い静電容量、例えば５０μＦを超える静電容量、例えば５０μＦ～１００％Ｆの静電容量を達成することができる。
これらの小さい部分２２４’、２２６’を除き、２つのコンデンサ電気導体２２４、２２６は、好適には、例えばそれらの間に延びる誘電体媒質２２８によって、短くかつ実質的に一定の距離を、それらの間で常に保っている。
記載例において、一方の内側ＤＣ電気導体が第１基板２０４に接触し、他方の内側ＤＣ電気導体が第２基板２０６に接触している。本例において、２つの部分２２４’、２２６’は、Ｖ方向において隔てられて、２つの基板２０４、２０６にそれぞれ結合している。
図示しない別の想定可能な実施形態において、フィルム２２４、２２６の部分２２４’、２２６’は、Ｔ方向に分割されて、互いから距離を置いて接触することを避けつつ、同一の基板（第１または第２）に結合され得る。
ＤＣリンクコンデンサ１１０は、ＤＣリンクコンデンサ１１０を（電気パワーモジュール１０７とは別の）外部部品に接続するための２つの外部ＤＣ電気導体２３０をさらに含み得る。外部ＤＣ電気導体は、それぞれフィルム２２４、２２６に接続（結合）する一方の端部と、記載例において例えばＤＣ電圧Ｅである例えばＤＣ電圧を受けることが意図された別の端部と、を有している。好適には、各外部ＤＣ電気導体２３０は、例えば実質的に平面状である剛性リードフレームを含んでいる。これらのリードフレームは、例えば金属製である。それらは、直線的に延びている、および／または、必要に応じて屈曲および／または平面変化を有する形状とされている。
電気パワーモジュールとＤＣリンクコンデンサとの複合体は、電気絶縁性であるとともに剛性を有するオーバーモールド２３２をさらに含んでいる。オーバーモールド２３２は、基板２０４、２０６、スイッチ２１０、内側電気導体、およびコンデンサ電気導体を少なくとも部分的にカプセル化している。好適には、オーバーモールド２３２は、スイッチ２１０全体を被覆する。オーバーモールド２３２は、例えば、エポキシ樹脂で構成される。オーバーモールド２３２は、例えば、移送成形により、または圧縮成形により作製される。例えば、カプセル化すなわち被覆／オーバーモールドを達成するように、スイッチ２１０をオーバーモールド２３２に浸す。好適には、外部電気導体２２２の少なくとも一部（例えば、内部スペース２０８内で延びる部分）も同様にカプセル化される。好適には、外側導電層２０４Ｃ，２０６Ｃは，少なくともそれらの外面において冷却されるようにカプセル化されない。好適には、オーバーモールド２３２は、内部スペース２０８全体を充填する。オーバーモールド２３２は、図面において点を有する領域により図示されている。
上述の説明から明らかなように、ＤＣリンクコンデンサ１１０は、モジュール１０７と一体化されており、従来技術のように付属する部品ではない。したがって、ＤＣリンクコンデンサ１１０が一体化されたモジュール１０７は、単一ユニットを形成する。好適には、カプセル化は、カプセル化された要素を損なわずには分解できないようなものとされる。ＤＣリンクコンデンサ１１０を電気パワーモジュール１０７に直接的に組み込むことにより、ＤＣリンクコンデンサと電気パワーモジュール１０７との間の距離が短くなる。これにより、非常に大きな静電容量の可能性が維持されつつ、寄生インダクタンスが非常に低くなる。こうして、電圧オーバーシュートの著しい低減ならびにスイッチング損失の低減がもたらされる。
図３を参照して、電気パワーモジュールとＤＣリンクコンデンサとの複合体を製造するための方法３００の一例について説明する。
ステップ３０２において、オーバーモールド２３２なしで、電気パワーモジュール１０７およびＤＣリンクコンデンサ１１０を得る。
ステップ３０４において、コンデンサ電気導体の部分を互いに隔てる。
ステップ３０６において、隔てた部分を、電気パワーモジュール１０７の内部スペース２０８に挿入する。
ステップ３０８において、隔てた部分を、電気パワーモジュール１０７の内部スペース２０８に挿入する。
ステップ３１０において、挿入した部分を、例えば直接的に、例えばはんだ付けにより、内側ＤＣ電気導体にそれぞれ結合する。この結果、２つのコンデンサ電気導体は、内側ＤＣ電気導体に接続し、ＤＣ電気導体に非常に密接して延びる。これにより、寄生インダクタンスは低い。
ステップ３１２において、基板２０４、２０６、スイッチ２１０、内側電気導体、およびコンデンサ電気導体２２４，２２６が、少なくとも部分的にオーバーモールドすることによりカプセル化され、オーバーモールド２３２が形成される。
カプセル化は、単一のオーバーモールドを形成する単一のステップにおいてなされ得る。すなわち、基板２０４、２０６（好適には外側導電層を除く）、スイッチ２１０、内側電気導体、コンデンサ電気導体２２４、２２６、および外部電気導体２２２、２３０の一部が、同時にカプセル化される。
あるいは、カプセル化は２つのステップにおいてなされ得る。すなわち、第１ステップにおいて、基板２０４、２０６（好適には外側導電層を除く）、スイッチ２１０、内側電気導体、および電気パワーモジュール１０７の外部電気導体２２２の一部がカプセル化され、次いで、第２ステップにおいて、コンデンサ電気導体２２４、２２６、およびＤＣリンクコンデンサ１１０の外部電気導体２３０の一部がカプセル化される。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではないことは、留意されたい。業者には、ここで開示した教示に照らして、上述した実施形態に様々な変更を加えることができることが理解されるであろう。
以上の発明の詳細な説明において、使用された用語は本発明を本明細書に示された実施形態に限定するものとして解釈されるべきではなく、当業者が、その一般的な知識を、ここで開示した教示の実施例に適用することによって到達できる範囲のすべての同等物を含むものとして解釈されるべきである。

Claims (10)

  1. －パワーモジュール（１０７）であって、
    ・第１基板（２０４）と、
    ・前記第１基板（２０４）に対面する第２基板（２０６）であって、前記第１基板（２０４）および前記第２基板（２０６）は、それらの間に、前記パワーモジュール（１０７）の内部スペース（２０８）を規定する、第２基板（２０６）と、
    ・直列に接続してスイッチングレッグを形成する２つのスイッチ（２１０）であって、前記第１基板（２０４）または前記第２基板（２０６）により支持されるとともに、前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペース（２０８）内で延びるスイッチ（２１０）と、
    ・前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペース（２０８）内で延びるとともに前記スイッチングレッグに接続する内側電気導体であって、ＤＣ電圧（Ｅ）を受けるための２つの内側ＤＣ電気導体を含む内側電気導体と、
    を含むパワーモジュール（１０７）と、
    －前記スイッチングレッグに並列に接続するＤＣリンクコンデンサ（１１０）であって、互いに対面する２つのコンデンサ電気導体（２２４、２２６）を含むＤＣリンクコンデンサ（１１０）において、前記コンデンサ電気導体（２２４、２２６）は、前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペース（２０８）の少なくとも部分的に外側で延びるとともに、前記内側ＤＣ電気導体にそれぞれ接続して前記ＤＣ電圧（Ｅ）を安定化させる、ＤＣリンクコンデンサ（１１０）と、
    －前記基板（２０４、２０６）、前記スイッチ（２１０）、前記内側電気導体、前記コンデンサ電気導体（２２４、２２６）を有する前記ＤＣリンクコンデンサ（１１０）を少なくとも部分的にカプセル化するオーバーモールド（２３２）と、
    を備える電気システム。
  2. 前記コンデンサ電気導体（２２４、２２６）の２つのそれぞれの部分（２２４’、２２６’）が、前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペース（２０８）内で延びるとともに、前記内側ＤＣ電気導体に、例えばはんだ付けによりそれぞれ結合する、
    請求項１に記載の電気システム。
  3. 各基板（２０４、２０６）は、他方の前記基板（２０４、２０６）に対面するように配向された内面（２１２、２１４）を有する非導電性のコア層（２０４Ａ、２０６Ａ）を含み、内側導電層（２０４Ｂ、２０６Ｂ）が前記コア層（２０４Ａ、２０６Ａ）の前記内面（２１２、２１４）に適用され、
    前記基板（２０４、２０６）のうちの少なくとも一方の前記内側導電層は、前記内側ＤＣ電気導体のうちの少なくとも一方を形成する、
    請求項１又は２に記載の電気システム。
  4. 前記基板（２０４、２０６）のうちの一方の前記内側導電層は、両方の前記内側ＤＣ電気導体を形成する、
    請求項３に記載の電気システム。
  5. 前記基板（２０４、２０６）のうちの一方の前記内側導電層は、前記内側ＤＣ電気導体のうちの一方を形成し、前記基板（２０４、２０６）のうちの他方の前記内側導電層は、前記内側ＤＣ電気導体のうちの他方を形成する、
    請求項３に記載の電気システム。
  6. 各基板（２０４、２０６）について、外側導電層（２０４Ｃ、２０６Ｃ）が、前記コア層（２０４Ａ、２０６Ａ）の前記内面（２１２、２１４）の反対側の前記コア層（２０４Ａ、２０６Ａ）の外面（２１６、２１８）に適用され、各外側導電層（２０４Ｃ、２０６Ｃ）を冷却するための冷却システムをさらに備える、
    請求項３～５のいずれか一項に記載の電気システム。
  7. 前記コンデンサ電気導体は、２つの電気導電性のフィルム（２２４、２２６）である、
    請求項１～６のいずれか一項に記載の電気システム。
  8. 前記フィルム（２２４、２２６）は、一緒に巻かれている、
    請求項７に記載の電気システム。
  9. －前記ＤＣリンクコンデンサの２つの前記コンデンサ電気導体を、前記パワーモジュール（１０７）の前記内側ＤＣ電気導体に接続するステップと、
    －上記ステップの後、前記基板（２０４、２０６）、前記スイッチ（２１０）、前記内側電気導体、および前記コンデンサ電気導体を有する前記ＤＣリンクコンデンサ（１１０）を少なくとも部分的にオーバーモールドするステップと、
    を備える請求項１～８のいずれか一項に記載の電気システムを製造するための方法。
  10. 前記方法は、
    －前記ＤＣリンクコンデンサを得るステップと、
    －前記コンデンサ電気導体の２つのそれぞれの部分を隔てるステップと、
    をさらに備え、
    前記コンデンサ電気導体を前記内側ＤＣ電気導体に接続する前記ステップは、隔てた前記部分を前記パワーモジュール（１０７）の前記内部スペースに挿入するステップと、隔てた前記部分を前記ＤＣ電気導体に接続するステップと、を含む、
    請求項９に記載の方法。
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