RU2585887C1 - Компоновка электронного блока питания - Google Patents

Компоновка электронного блока питания Download PDF

Info

Publication number
RU2585887C1
RU2585887C1 RU2014150792/28A RU2014150792A RU2585887C1 RU 2585887 C1 RU2585887 C1 RU 2585887C1 RU 2014150792/28 A RU2014150792/28 A RU 2014150792/28A RU 2014150792 A RU2014150792 A RU 2014150792A RU 2585887 C1 RU2585887 C1 RU 2585887C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
board
power
main board
block
power transistors
Prior art date
Application number
RU2014150792/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Оливье РОШ
Original Assignee
Сажем Дефанс Секюрите
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сажем Дефанс Секюрите filed Critical Сажем Дефанс Секюрите
Application granted granted Critical
Publication of RU2585887C1 publication Critical patent/RU2585887C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one thermoelectric or thermomagnetic element covered by groups H10N10/00 - H10N15/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/053—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction and having an insulating or insulated base as a mounting for the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/162—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits the devices being mounted on two or more different substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Использование: для создания блока питания. Сущность изобретения заключается в том, что блок электропитания содержит силовые транзисторы и управляющие компоненты для управления силовыми транзисторами и охлаждаемый посредством теплопроводности, при этом блок электропитания дополнительно содержит: основную плату типа AMB/Si3N4, несущую силовые транзисторы, причем основная плата представляет собой рассеивающую тепло пластину для диссипации тепла, генерируемого силовыми транзисторами, посредством их расположения в блоке в непосредственном контакте с несущей структурой, обеспечивающей охлаждение посредством теплопроводности, когда блок установлен на своем месте; и керамическую плату, несущую управляющие компоненты, причем керамическая плата установлена на основной плате. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения числа компонентов блока, повышения надежности, снижения массы, увеличения компактности. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к блоку электропитания, который предназначен для использования при применении, например, в авиации, путем присоединения к пускателю, которым он управляет, и блок должен обеспечивать высокую надежность в сложных условиях и малую массу и объем.
Уровень техники
Такой блок инвертера предназначен для включения между источником напряжения и электромагнитным пускателем для подачи сигнала электропитания на электродвигатели пускателя, сигнал питания которого обладает частотой, зависящей от команды, переданной на блок и меняющейся с течением времени.
В качестве примера, этот тип блока может быть использован для перемещения щитка закрылка или некоторого другого аэродинамического элемента самолета в зависимости от команд и рабочих условий, которые могут непрерывно меняться.
На практике такой блок принимает управляющие команды, и, в зависимости от этих команд, регулирует частоту сигнала питания, который он подает на пускатель, и другие параметры сигнала питания.
Такой блок, участок которого показан в схематичном разрезе на фиг. 1 и снабженный номером 1 ссылочной позиции в настоящем документе, включает силовые транзисторы 2, которые удерживаются на платах 3 питания, которые сами удерживаются на медной пластине 4 для диссипации тепла, генерируемого силовыми транзисторами. Он также включает управляющие компоненты 6, которые управляют силовыми транзисторами, при этом удерживаясь на другой плате 7, и интерфейсную плату 8, которая предусмотрена с другими компонентами 9.
Как показано на фиг. 1, плата 7, удерживающая управляющие компоненты 6, расположена над сборкой, сформированной платами 3 питания и пластиной 4, которая их удерживает, при этом они также расположены с промежутком от сборки, тем самым позволяя сократить длину соединителей 11, соединяющих управляющие компоненты с силовыми транзисторами 2.
Платы 3 питания, которые в основном относятся к типу подложек “медь с непосредственной связью/оксид алюминия” (DBC/Al2O3), содержат медные дорожки на их верхних поверхностях для приема силовых транзисторов 2, а их нижние поверхности покрыты медью.
Каждая плата 3 питания прикреплена к медной пластине 4 припаиванием к верхней поверхности пластины, и медная пластина 2 обладает противоположной поверхностью, примыкающей к опорной структуре, представляющей собой теплоотвод для охлаждения блока 1 за счет теплопроводности, когда сборка установлена на своем месте, и самыми горячими участками блока являются силовые транзисторы.
Цель изобретения
Целью настоящего изобретения является обеспечение структуры блока электропитания, которая обладает надежностью, компактностью и массой, которые являются более удовлетворительными, чем у известных блоков.
Раскрытие изобретения
Для этого в настоящем изобретении предлагается блок электропитания, содержащий силовые транзисторы, и управляющие компоненты для управления силовыми транзисторами, блок охлаждается за счет теплопроводности, и блок электропитания отличается тем, что он дополнительно содержит:
основную плату типа “активное металлическое заземление/нитрид кремния” (AMB/Si3N4), удерживающую силовые транзисторы, эта основная плата сама представляет собой рассеивающую тепло пластину для диссипации тепла, генерируемого силовыми транзисторами, за счет компоновки в блоке для прямого контакта с опорной структурой, что обеспечивает охлаждение за счет теплопроводности, когда блок установлен на своем месте; и
керамическую плату, удерживающую управляющие компоненты, эта керамическая плата поддерживается основной платой.
При такой компоновке дополнительный слой меди больше не нужен, поскольку диссипация тепла обеспечивается непосредственно платой, удерживающей все силовые транзисторы. Таким образом, число компонентов блока уменьшается, тем самым можно повысить его надежность, снизить массу и увеличить компактность.
По настоящему изобретению также предлагается описанный выше блок, в котором дорожки на основной плате и дорожки на керамической плате, удерживаемой основной платой, соединены проводами, каждый из которых обладает одним концом, присоединенным к дорожке на основной плате, и другим концом, присоединенным к дорожке на керамической плате.
По настоящему изобретению также предлагается описанный выше блок, в котором керамическая плата относится к типу с толстым слоем оксида алюминия.
По настоящему изобретению также предлагается описанный выше блок, который дополнительно содержит силовые контактные площадки, каждая из которых имеет форму полоски листа проводящего металла, отрезанной и согнутой для удержания соединения зажимной гайки, каждая контактная площадка прикреплена к основной плате присоединением одного или более концов согнутой полоски металлического листа, из которого она сделана, к дорожке платы, каждая гайка предназначена для приема крепежного болта для крепления подающего питание элемента к контактной площадке.
По настоящему изобретению также предлагается описанный выше блок, дополнительно содержащий шину питания в виде многослойной части, изготовленной из листов меди и каптона и содержащей выводы в виде отверстий, эта шина прикреплена к остальной части блока посредством крепежных болтов, проходящих через блок и ввинченных в контактные площадки.
По настоящему изобретению предлагается описанный выше блок, содержащий металлическую монтажную панель, в котором шина питания содержит слой меди, примыкающий к монтажной панели, когда шина установлена на месте, таким образом, чтобы совместно с монтажной панелью создавать клетку Фарадея.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 (описан выше) показан неполный схематичный вид в разрезе компоновки блока предшествующего уровня техники;
на фиг. 2 показан неполный схематичный вид в разрезе компоновки по настоящему изобретению;
на фиг. 3 показан вид силовых контактных площадок, удерживаемых основной платой блока по настоящему изобретению;
на фиг. 4 показан вид силовых контактных площадок, присоединенных к силовой шине блока по настоящему изобретению;
на фиг. 5 показан вид сверху в перспективе силовой контактной площадки блока по настоящему изобретению;
на фиг. 6 показан вид в перспективе снизу силовой контактной площадки блока по настоящему изобретению;
на фиг. 7 показан вид сверху силовой шины силового блока по настоящему изобретению;
на фиг. 8 показана в разобранном виде силовая шина блока по настоящему изобретению, где показаны слои, составляющие ее пакет; и
на фиг. 9 показан вид в перспективе силовой шины блока по настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
Основная идея настоящего изобретения состоит в объединении силовых транзисторов на одной подходящей общей основной плате, чтобы избежать необходимости дополнительной рассеивающей тепло пластины. Это позволяет уменьшить размеры и массу результирующей сборки, в то же самое время устраняя недостоверность надежности, путем припаивания силовых плат к медной пластине.
Такое припаивание составляет источник отказа для известных блоков из-за относительного расширения, которому подвержены эти блоки, тем самым создавая напряжение пайки в месте ее растрескивания, или, действительно, разрушая ее.
Более точно, по настоящему изобретению основная плата, удерживающая силовые транзисторы, представляет собой одиночную плату (подложку) типа AMB/Si3N4. Плата этого типа обладает механическими и тепловыми характеристиками, которые дают повышенную механическую и термическую стойкость в течение рабочих циклов, так что она также может представлять собой рассеивающую тепло пластину без риска ухудшения.
В блоке по настоящему изобретению, который схематично показан на фиг. 2, и который обозначен номером 14 ссылочной позиции в настоящем документе, различные силовые транзисторы 15, составляющие силовой мост блока, удерживаются на общей основной плате 16 типа AMB/Si3N4, которая предусмотрена с медными дорожками на верхней поверхности, а также обладает нижней поверхностью из меди.
Чтобы дополнительно повысить компактность, управляющие компоненты 17 и связанные с ними цепи подачи питания, которые управляют силовыми транзисторами 15, а также температурные датчики, удерживаются на плате, изготовленной из керамики 18, которая сама удерживается непосредственно на основной плате 16, к которой она присоединена адгезивом.
Предпочтительно керамическая плата 18 относится к типу с толстым слоем оксида алюминия, чтобы она обладала высокой теплопроводностью для облегчения эффективного отвода тепла, генерируемого управляющими компонентами.
Все силовые транзисторы и все компоненты, которые ими управляют, таким образом, сгруппированы на одной и той же общей опоре, составляющей основную плату 16, которая также действует как рассеивающая тепло пластина.
Как показано на фиг. 2, управляющие компоненты 17 присоединены к силовым транзисторам 15 посредством термокомпрессионного соединения 19 проволочных выводов, которое позволяет соединить дорожки, расположенные на верхней поверхности керамической платы 18 с дорожками, расположенными на верхней поверхности основной платы 15.
В предшествующем уровне техники каждый силовой транзистор 15 присоединен к дорожке платы 16 питания посредством термокомпрессии (сварки) проволочных выводов непосредственно на дорожке, и он присоединен к другой дорожке на верхней поверхности этой платы посредством термокомпрессии (сварки) проволочных выводов на верхней поверхности транзистора и на рассматриваемой дорожке, используемыми силовыми транзисторами являются транзисторы, которые не имеют защитной упаковки.
Как показано на фиг. 2, основная плата 16 смонтирована непосредственно напротив опорной структуры 21, которая образует теплоотвод, когда блок по настоящему изобретению находится на месте, таким образом, чтобы эффективно охлаждать силовые транзисторы. Другими словами, основная плата у основания сборки по настоящему изобретению также представляет собой рассеивающую тепло пластину для блока.
Кроме того, управляющие компоненты, удерживаемые керамической платой, физически находятся очень близко от силовых транзисторов, которыми они управляют, тем самым давая вклад в лучшее функциональное поведение системы.
Интерфейсная плата 22, удерживающая другие компоненты 23, может быть помещена над сборкой, представляющей собой плату 16 питания с различными элементами, которые она удерживает, а именно силовыми транзисторами, керамической платой и управляющими компонентами. Эта интерфейсная плата 22 затем расположена с промежутком от сборки, представляющей собой основную плату 16 с элементами, которые она удерживает, когда она продолжается параллельно этой сборке.
Дополняющим образом металлический каркас 24, который присоединен адгезивом к плате питания, позволяет прикрепить эту плату с ее элементами к интерфейсной плате 22, при этом образуя внутреннее пространство, окружающее силовые транзисторы и их управляющие элементы. Эта внутренняя полость предпочтительно заполнена гелем для защиты электронных компонентов.
Как указано выше, электрический блок подвержен циклическим изменениям температуры, которые являются значительными, порождая относительное расширение, которое может создавать механическое напряжение его компонентов до точки их разрушения.
В этом контексте блок по настоящему изобретению снабжен силовыми контактными площадками 26, удерживаемыми основной платой 16, для питания блока, и посредством которых блок подает сигнал питания. По настоящему изобретению площадки предназначены для обладания некоторой способностью сгибаться, чтобы лучше выдерживать эффект относительного расширения.
Как показано на фиг. 5, каждая площадка 26 содержит листовой металлический элемент, который отрезан и согнут, во-первых, для удержания соединения гайки и, во-вторых, для образования двух концевых язычков, которые отогнуты назад таким образом, чтобы они находились в одной плоскости, чтобы можно было прикрепить их спаиванием к дорожке платы 16.
Когда они установлены на месте, т.е. когда они припаяны к основной плате 16, каждая контактная площадка 26 принимает болт 27 для сцепления с резьбой гайки, которая его окружает, чтобы закрепить полоску силового электрического соединения, эти полоски обозначены номером 28 ссылочной позиции на фиг. 6.
Как показано на фиг. 5 и 6, все разные контактные площадки 26, которые идентичны, обладают верхними поверхностями на одном и том же уровне, когда они припаяны к основной плате 16, тем самым сохраняя зазор между соединительными полосками 28 и основной платой 16, когда сборка находится на месте.
Как очевидно, полоска 28 прикреплена к площадке 26 посредством болта 27, который проходит через отверстие, предусмотренное в конце полоски, и который сцепляется с площадкой 26 таким образом, чтобы плотно зажать указанный конец соединительной полоски 28 между головкой 27 болта и основной частью площадки 26.
Каждая площадка 26 изготовлена из полоски медного листа 29, отрезанного для создания, по существу, прямоугольного контура и с центральным отверстием 31, расположенным между двумя основными язычками 32 и 33, которые продолжаются при совмещении друг с другом и которые соответствуют основным концам прямоугольного контура.
Эта отрезанная полоска листа 29 также обладает четырьмя язычками 36, 37, 38 и 39, продолжающимися радиально наружу относительно центральной области, которая образует отверстие 31. Как показано на чертежах, два основных язычка и четыре язычка расположены с промежутком друг от друга на шестьдесят градусов вокруг центрального отверстия 31.
Основные язычки 32 и 33 полоски листа 29 отогнуты назад и вниз, чтобы они охватывали шестигранную гайку 41, при этом удерживая ее соединение. Дополнительно свободные концы 42 и 43 язычков 32 и 33 отогнуты назад и вниз, чтобы они лежали в одной плоскости, позволяя припаять их к медной дорожке основной платы 16.
Дополняющим образом язычки 36 и 38 также отогнуты назад и вниз, чтобы совместно с остальной частью полоски листа 29 они образовывали клетку, удерживающую гайку 41 совершенно неподвижно, и язычки 37 и 39 отогнуты назад в противоположных направлениях, чтобы они выступали за верхнюю поверхность площадки 26 для удержания в положении соединительной полоски 28, которую должна принимать площадка.
Посредством их общей структуры эти площадки 26, изготовленные из согнутого медного листа, обладают способностью сгибаться, тем самым нет риска относительного расширения, которому подвержен блок, приводящего к повреждению блока или его соединений. Каждая площадка значительно отгибается в случае относительного расширения, тем самым вызывая соответствующее снижение механического напряжения, вызванного в компонентах блока.
В частности, каждая площадка 26 обладает некоторой способностью сгибаться в предпочтительном направлении, соответствующем оси, перпендикулярной основным частям отогнутых назад язычков 32 и 33.
Блок по настоящему изобретению также содержит шину передачи питания, которая присоединена к площадкам 26 посредством болтов 27 и которая также образует крышку, закрывающую основную часть или панель блока 14, и которая не видна на чертежах.
Эта шина питания, которая показана на фиг. 7, 8 и 9, на которых она обозначена номером 44 ссылочной позиции, представляет собой шину питания, которая проводит сильный электрический ток для питания блока и сильный электрический ток, который блок подает на пускатель, которым он управляет.
По настоящему изобретению эта шина передачи питания, которая обладает, по существу, плоской формой, которая определяется прямоугольным контуром, изготовлена в виде многослойного элемента, формирующего пакет слоев меди и слоев каптона, которые образуют изоляторы.
Она предусмотрена с пятью внешними соединительными язычками, которые выступают из одного из ее продольных краев и обозначены номерами 46а-46е ссылочных позиций, и которые электрически соединены с пятью соответствующими выводами 47а-47е, расположенными в центральной области шины 44 и обладающими формой сквозных отверстий с проводящими внешними кольцами.
Язычок 46а присоединен к выводу 47а посредством площадки 28, часть которой он составляет, и, аналогичным образом, язычки 46b, 46с, 46d, 46е электрически соединены с соответствующим выводами 47b, 47с, 47d и 47е посредством отдельных площадок 28.
Эти электрические соединения в шине 44 обеспечиваются пакетом элементов, содержащих три слоя 48, 49 и 50 меди, показанные на фиг. 8, которые изолированы друг от друга слоями каптона (не показаны). Дополнительно два добавочных слоя 52 и 53 смонтированы на верхней поверхности и на нижней поверхности тины 44, как показано на фиг. 8 и 9.
Верхний слой 48 меди имеет форму пластины, предусмотренной с четырьмя отверстиями большого диаметра на выводах 47b-47е. Она предусмотрена с меньшим отверстием на выводе 47а, чтобы сформировать этот вывод, и она также предусмотрена с язычком 46а, который, таким образом, соединен электрически с выводом 47а.
Средний слой 49 меди содержит четыре отдельных медных элемента, которые образуют язычки 46а-46е и выводы 47b-47е. Как очевидно, каждый из четырех элементов представляет собой одну из четырех площадок 28 по фиг. 4. Другими словами, эти четыре элемента, соответственно, соединяют язычки 46b-46е с выводами 47b-47е, будучи расположенными таким образом, чтобы они были электрически изолированы друг от друга. Каждый вывод 47b-47е образован в одном из этих элементов в виде отверстия относительно малого диаметра. Кроме того, элемент, который проходит через вывод 47а, обладает отверстием с большим диаметром (не показано на фиг. 8) у вывода.
Нижний слой 50 имеет форму одиночной медной пластины, образованной, по существу, прямоугольным контуром, и он примыкает к панели блока, когда шина 44 прикреплена к этой панели, чтобы совместно с панелью блока они образовывали клетку Фарадея, т.е. клетку, которая изолирует внутренние компоненты блока от внешних электромагнитных помех.
Как очевидно, этот нижний слой 50 меди предусмотрен с пятью отверстиями большого диаметра на выводах 47а-47е.
Как показано на фиг. 8, нижний слой 53 изолятора обладает размерами, по существу, меньше, чем размеры пластины 50, чтобы контур пластины был разомкнут и чтобы она электрически контактировала с панелью блока, когда сборка установлена на своем месте.
Два дополнительных слоя каптона проложены соответственно между слоями 48 и 49 и между слоями 49 и 50, чтобы эти слои были полностью изолированы друг от друга.
Дополняющим образом шина 44 питания удерживает два конденсатора, обозначенные номерами 55 и 56 ссылочных позиций, смонтированные на верхнем слое изолятора 52, каждый из этих конденсаторов соединен сначала с верхним слоем 48 меди, а затем со средним слоем 49 меди, который присоединяет язычок 46b к выводу 47b.
Как показано на фиг. 9, когда шина 44 установлена на место на панели блока по настоящему изобретению, который она оснащает, болты 27 проходят через шину у каждого вывода 47а-47е, чтобы они были зажаты в способных сгибаться площадках 26, которые удерживаются основной платой 16. Таким образом, шина и закрывает панель или пакет, тем самым создавая клетку Фарадея, электрически изолирующую инвертер, а также обеспечивает соединения с источником питания и пускателем посредством язычков 46а-46е.

Claims (6)

1. Блок (14) электропитания, содержащий силовые транзисторы (15) и управляющие компоненты (17) для управления силовыми транзисторами (15) и охлаждаемый посредством теплопроводности, при этом блок электропитания дополнительно содержит:
основную плату (16) типа AMB/Si3N4, несущую силовые транзисторы (15), причем основная плата (16) представляет собой рассеивающую тепло пластину для диссипации тепла, генерируемого силовыми транзисторами (15), посредством их расположения в блоке (14) в непосредственном контакте с несущей структурой (21), обеспечивающей охлаждение посредством теплопроводности, когда блок (24) установлен на своем месте; и
керамическую плату (18), несущую управляющие компоненты (17), причем керамическая плата (18) установлена на основной плате (16).
2. Блок по п. 1, в котором дорожки основной платы (16) и дорожки керамической платы (18), установленной на основной плате (16), соединены проводами (19), у каждого из которых один конец соединен с дорожкой основной платы (16), а другой конец соединен с дорожкой керамической платы (18).
3. Блок по п. 1, в котором керамическая плата (18) относится к типу платы с толстым слоем оксида алюминия.
4. Блок по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий силовые контактные площадки (26), каждая из которых имеет вид полоски проводящего металлического листа (29), отрезанного и согнутого для удержания соединения зажимной гайки (41), причем каждая площадка (26) прикреплена к основной плате (16) путем соединения одного или более концов согнутой полоски металлического листа, из которого она выполнена, к дорожке платы, причем каждая гайка (41) выполнена с возможностью приема крепежного болта для прикрепления элемента питания к площадке.
5. Блок по п. 4, дополнительно содержащий шину (44) питания в виде многослойной детали, выполненной из слоев меди и каптона и имеющей выводы (47а-47е) в виде отверстий, причем шина прикреплена к остальной части блока посредством крепежных болтов (27), проходящих через блок и ввинченных в площадки (26).
6. Блок по п. 5, содержащий металлическую панель, при этом шина (44) питания содержит слой (50) меди, примыкающий к панели, когда шина (44) установлена на месте, чтобы совместно с панелью образовывать клетку Фарадея.
RU2014150792/28A 2012-05-16 2013-05-13 Компоновка электронного блока питания RU2585887C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1254521 2012-05-16
FR1254521A FR2990795B1 (fr) 2012-05-16 2012-05-16 Agencement de module electronique de puissance
PCT/EP2013/059762 WO2013171136A1 (fr) 2012-05-16 2013-05-13 Agencement de module electronique de puissance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585887C1 true RU2585887C1 (ru) 2016-06-10

Family

ID=48430765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150792/28A RU2585887C1 (ru) 2012-05-16 2013-05-13 Компоновка электронного блока питания

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9414532B2 (ru)
EP (1) EP2850658B1 (ru)
CN (1) CN104321870B (ru)
BR (1) BR112014028463A2 (ru)
CA (1) CA2872065A1 (ru)
FR (1) FR2990795B1 (ru)
RU (1) RU2585887C1 (ru)
WO (1) WO2013171136A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150195951A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 Ge Aviation Systems Llc Cooled electronic assembly and cooling device
DE102014219585A1 (de) * 2014-09-26 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Kontaktanordnung mit einem Schaltungsträger und einem Verbindungselement
US10224810B2 (en) 2015-03-16 2019-03-05 Cree, Inc. High speed, efficient SiC power module
US10680518B2 (en) 2015-03-16 2020-06-09 Cree, Inc. High speed, efficient SiC power module
CN105578760A (zh) * 2016-01-05 2016-05-11 英业达科技有限公司 电路板组件
FR3054721B1 (fr) 2016-07-29 2018-12-07 Safran Module electronique de puissance d'un aeronef et procede de fabrication associe
DE102016216207A1 (de) 2016-08-29 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Sensors
DE102016218207A1 (de) * 2016-09-22 2018-03-22 Robert Bosch Gmbh Elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge
US10411609B2 (en) * 2017-12-22 2019-09-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Substrate mounted inverter device
FR3091139B1 (fr) * 2018-12-21 2020-12-11 Safran Electrical & Power Module de distribution électrique comprenant des socles supportant conjointement des barres de puissance et des composants de puissance
CN109872987B (zh) * 2019-03-08 2022-03-08 中国科学院微电子研究所 带有散热结构的系统封装板卡结构及其制作方法
JP6960984B2 (ja) * 2019-12-26 2021-11-05 三菱電機株式会社 電子装置及びその絶縁部材

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3930858C2 (de) * 1988-09-20 2002-01-03 Peter H Maier Modulaufbau
US20100127371A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module with segmented base plate
WO2011080093A1 (en) * 2009-12-17 2011-07-07 Abb Technology Ag Power electronic module with non-linear resistive field grading and method for its manufacturing
US8018047B2 (en) * 2007-08-06 2011-09-13 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module including a multilayer substrate
US8154114B2 (en) * 2007-08-06 2012-04-10 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5077595A (en) * 1990-01-25 1991-12-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device
JP2656416B2 (ja) * 1991-12-16 1997-09-24 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法、並びに半導体装置に用いられる複合基板および複合基板の製造方法
DE4418426B4 (de) * 1993-09-08 2007-08-02 Mitsubishi Denki K.K. Halbleiterleistungsmodul und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterleistungsmoduls
DE9403108U1 (de) * 1994-02-24 1994-04-14 Siemens Ag Niederinduktive Hochstromverschienung für Stromrichtermodule
US6963195B1 (en) * 1997-08-15 2005-11-08 General Electric Company Apparatus for sensing current
JPH11233712A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製法とそれを使った電気機器
DE10054489A1 (de) * 2000-11-03 2002-05-29 Zf Sachs Ag Leistungs-Umrichtermodul
US20040053304A1 (en) * 2002-06-05 2004-03-18 Case Western Reserve University Methods and compositions for detecting cancers
DE10227658B4 (de) * 2002-06-20 2012-03-08 Curamik Electronics Gmbh Metall-Keramik-Substrat für elektrische Schaltkreise -oder Module, Verfahren zum Herstellen eines solchen Substrates sowie Modul mit einem solchen Substrat
US20040230114A1 (en) * 2003-03-18 2004-11-18 Clatterbaugh Guy V. MRI flex circuit catheter imaging coil
US6775145B1 (en) * 2003-05-14 2004-08-10 Cyntec Co., Ltd. Construction for high density power module package (case II)
US8104358B1 (en) * 2006-01-23 2012-01-31 University Of Puerto Rico High sensitivity passive wireless strain sensor
JP2007235004A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
DE102007010883A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-18 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleiteranordnung und Verfahren zu dessen Herstellung
JP5272191B2 (ja) * 2007-08-31 2013-08-28 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
US7800222B2 (en) * 2007-11-29 2010-09-21 Infineon Technologies Ag Semiconductor module with switching components and driver electronics
US7808100B2 (en) * 2008-04-21 2010-10-05 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module with pressure element and method for fabricating a power semiconductor module with a pressure element
JP5113815B2 (ja) * 2009-09-18 2013-01-09 株式会社東芝 パワーモジュール
DE102010003533B4 (de) * 2010-03-31 2013-12-24 Infineon Technologies Ag Substratanordnung, Verfahren zur Herstellung einer Substratanordnung, Verfahren zur Herstellung eines Leistungshalbleitermoduls und Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleitermodulanordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3930858C2 (de) * 1988-09-20 2002-01-03 Peter H Maier Modulaufbau
US8018047B2 (en) * 2007-08-06 2011-09-13 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module including a multilayer substrate
US8154114B2 (en) * 2007-08-06 2012-04-10 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module
US20100127371A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Infineon Technologies Ag Power semiconductor module with segmented base plate
WO2011080093A1 (en) * 2009-12-17 2011-07-07 Abb Technology Ag Power electronic module with non-linear resistive field grading and method for its manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
FR2990795B1 (fr) 2015-12-11
US9414532B2 (en) 2016-08-09
FR2990795A1 (fr) 2013-11-22
US20150077942A1 (en) 2015-03-19
WO2013171136A1 (fr) 2013-11-21
EP2850658B1 (fr) 2022-11-30
EP2850658A1 (fr) 2015-03-25
CN104321870A (zh) 2015-01-28
BR112014028463A2 (pt) 2017-08-08
CN104321870B (zh) 2018-04-24
CA2872065A1 (fr) 2013-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2585887C1 (ru) Компоновка электронного блока питания
US6522544B1 (en) Power module
JP5948668B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US6369411B2 (en) Semiconductor device for controlling high-power electricity with improved heat dissipation
JP6200759B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3851138B2 (ja) 電力用半導体装置
JP4423031B2 (ja) 高い電流の出力制御のための出力半導体構成素子を備えた装置および該装置の使用
US7902464B2 (en) Heat sink arrangement for electrical apparatus
RU2423803C2 (ru) Монтажная панель для электронного компонента
JP5101971B2 (ja) 半導体装置
WO2019189450A1 (ja) 電力変換装置
ES2943137T3 (es) Circuito de alta corriente
JP2014120592A (ja) パワーモジュール
US7042085B2 (en) Method for packaging electronic modules and multiple chip packaging
JP3856799B2 (ja) 電力変換装置
US10251256B2 (en) Heat dissipating structure
US20140312484A1 (en) Electronic assembly for mounting on electronic board
JP2016101071A (ja) 半導体装置
RU2617559C2 (ru) Сборный корпус микросхемы и способ его использования
JP7466850B2 (ja) 車載充電器およびインバータ
JP2009188192A (ja) 回路装置
JPH06101530B2 (ja) 電力変換装置の主回路
CN117528898A (zh) 电路板及电子设备
JP2023503634A (ja) 半導体デバイス、プリント回路基板（ｐｃｂ）、および電池管理システム（ｂｍｓ）における、パワー半導体デバイス（ｍｏｓｆｅｔ）の制御ピン（ゲートピン）をプリント回路基板（ｐｃｂ）にインターフェースする方法
JP2000012112A (ja) 電気接続端子

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner