WO2023275133A1 - Electronic system and mobility device comprising such an electronic system - Google Patents

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WO2023275133A1
WO2023275133A1 PCT/EP2022/067872 EP2022067872W WO2023275133A1 WO 2023275133 A1 WO2023275133 A1 WO 2023275133A1 EP 2022067872 W EP2022067872 W EP 2022067872W WO 2023275133 A1 WO2023275133 A1 WO 2023275133A1
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electrically insulating
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Gregory Hodebourg
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Valeo Systemes De Controle Moteur
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Definitions

  • TITLE ELECTRONIC SYSTEM AND MOBILE DEVICE COMPRISING A
  • the present invention relates to an electronic system, a voltage converter comprising such an electronic system and a mobility device comprising such an electronic system or such a voltage converter.
  • An electronic system comprising a heat sink and an electronic module, the electronic module being assembled on the heat sink, the electronic module comprising: a first and a second electrical connection part, preferably made of metal, each having a main plate, the main plates extending along the same main plane so as to be substantially coplanar and the main plates being separated from each other along the main plane by at least one gap; at least one electronic component electrically connected to an upper face of the main plate of the first electrical connection part; and an electrically insulating overmoulding, for example in resin, holding together the first and the second electrical connection part;
  • the object of the invention is to at least partially overcome the aforementioned problem.
  • an electronic system comprising a heat sink and an electronic module, the electronic module being assembled on the heat sink, the electronic module comprising: a first and a second part electrical connection, preferably made of metal, each having a main plate, the main plates extending along the same main plane so as to be substantially coplanar and the main plates being separated from each other along the main plane by at least one gap; at least one electronic component electrically connected to an upper face of the main plate of the first electrical connection part; and an electrically insulating overmoulding, for example made of resin, holding together the first and the second electrical connection part, characterized in that the electrically insulating overmolding also comprises at least one recess, this recess separating one from the other according to the main plane the first and the second main plate, this recess being filled with a filler material, this filler material comprising a material having a melting temperature higher than the melting temperature of the electrically insulating overmoulding.
  • the main plates of the electrical connection parts remain insulated from each other by the filling material even when the main plates move along the main plane when the electrical insulating overmoulding softens. Therefore, these main plates cannot come into contact with each other, which prevents the appearance of a short circuit that could initiate a fire outbreak.
  • An electronic system according to the invention may also include one or more of the following optional characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination.
  • the recess in the electrically insulating overmoulding is at least partially located in the gap separating the main plates from the first and from the second electrical connection part.
  • the electronic module is a power module.
  • a power module is an electronic module containing semiconductor chips (for example so-called power transistors), designed to produce energy conversion circuits, such as those for example of a switching cell, an inverter or even a bridge rectifier.
  • semiconductor chips for example so-called power transistors
  • the electronic component is a transistor.
  • the electronic component is a transistor of the FET (Field-Effect Transistor) or IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor) type.
  • the FET type transistor is a silicon MOSFET (Si-MOSFET) or silicon carbide (SiC-MOSFET) or is a gallium nitride FET transistor (GaN-FET).
  • the electronic component is a FIEMT (high-electron-mobility transistor) transistor, for example made of gallium nitride.
  • FIEMT high-electron-mobility transistor
  • the electronic component is a transistor having the shape of a plate, for example substantially rectangular, having an upper face and a lower face.
  • the electronic component is a transistor having a lower face pressed against the upper face of the main plate of the first electrical connection part to which the electronic component is connected.
  • the electronic component is a transistor having an upper face electrically connected, for example by at least one ribbon or a wire, to an upper face of the second main plate.
  • the electrically insulating overmolding covers at least part of the electronic component.
  • the electrically insulating overmolding completely covers the electronic component.
  • At least one of the first and the second electrical connection part comprises at least one electrical connector projecting from its main plate.
  • a lower face of the electrically insulating overmoulding is flush with a lower face of the main plate of the first electrical connection part.
  • a lower face of the electrically insulating overmoulding is flush with a lower face of the main plate of the second electrical connection part.
  • the electrically insulating overmoulding covers at least part of the upper face of the main plate of the first electrical connection part and/or at least part of the upper face of the main plate of the second electrical connection part.
  • the filler material comprises particles of solid material whose average size is greater than a predetermined minimum distance.
  • the particles of solid matter are glass or ceramic microbeads.
  • the predetermined minimum distance is between 50 pm and 250 pm, preferably between 120 pm and 180 pm.
  • the heat sink is fixed to said electronic module by means of an electrically insulating connecting element, said electrically insulating connecting element also forming said filling material.
  • the main plates are separated from each other along the main plane by a minimum distance greater than 1000 ⁇ m, preferably greater than 1200 ⁇ m.
  • the predetermined minimum distance is less than the minimum distance separating the main plates along the main plane.
  • the electrically insulating overmolding leaves exposed at least a part of a lower face of the main plate of at least one of the first and the second electrical connection part, this part left exposed being in contact heat with said heat sink.
  • a voltage converter comprising an electronic system according to the first aspect of the invention.
  • a mobility device comprising an electronic system according to the first aspect of the invention or a voltage converter according to the second aspect of the invention.
  • a mobility device is for example a land motor vehicle, an aircraft or a drone.
  • a land motor vehicle is for example a motor vehicle, a motorcycle or a motorized bicycle.
  • FIG. 1 schematically represents an electronic system comprising a voltage converter implementing the invention
  • Figure 2 is an exploded view in three dimensions of the voltage converter of Figure 1,
  • Figure 3 is a three-dimensional top view of a power module of the voltage converter of Figure 2, without overmolding,
  • Figure 4 is a view similar to that of Figure 3, with overmolding,
  • Figure 5 is a three-dimensional bottom view of a power module of the voltage converter of Figure 2, without overmolding,
  • Figure 6 is a three-dimensional top view of a power module of the voltage converter of Figure 2 with overmolding
  • Figure 7 is a schematic section along the axis AA of Figure 6 of a power module assembled with a heat sink.
  • the electronic system 100 is for example intended to be installed in a motor vehicle.
  • the electronic system 100 firstly comprises an electrical power source 102 designed to deliver a DC voltage U, for example between 10 V and 100 V, for example 48 V or else 12 V.
  • a DC voltage U for example between 10 V and 100 V, for example 48 V or else 12 V.
  • the electrical power source 102 is therefore a DC voltage source.
  • This electrical power source comprises for example a battery.
  • the electronic system 100 further comprises an electric machine 130 comprising several phases (not shown) intended to present respective phase voltages.
  • the electronic system 100 further comprises a voltage converter 104 connected between the electrical power source 102 and the electrical machine 130 to perform a conversion between the DC voltage U and the phase voltages.
  • the voltage converter 104 firstly comprises a positive bus bar 106 and a negative bus bar 108 intended to be connected to the electrical power source 102 to receive the DC voltage U, the positive bus bar 106 receiving a high electrical potential and the negative bus bar 108 receiving a low electrical potential.
  • the voltage converter 104 further comprises at least one electrical module 110.
  • This electrical module 110 is a power module.
  • the power module 110 comprises one or more phase busbars intended to be respectively connected to one or more phases of the electric machine 130, to supply their respective phase voltages.
  • the voltage converter 104 comprises three power modules 110 each comprising two phase bus bars 122i, 122 2 connected to two phases of the electric machine 130.
  • the electric machine 130 comprises two three-phase systems each comprising three phases, and intended to be electrically out of phase by 120° with respect to each other.
  • the first phase busbars 122i of the power modules 110 are respectively connected to the three phases of the first three-phase system, while the second phase busbars 122 2 of the power modules 110 are respectively connected to the three phases of the second system three-phase.
  • Each power module 110 comprises, for each phase busbar 122i, a first electrical component (here a high side switch 112i) connected between the positive busbar 106 and the phase busbar 122i and a second component (here a low side switch 114i), connected between the phase busbar 122i and the negative busbar 108.
  • the switches 112i, 114i are arranged to form a switching arm, in which the phase 122i forms a midpoint.
  • Each power module 110 also includes, for each phase bus bar 122 2 , a third electrical component (here a switch of high side 112 2 ) connected between the positive bus bar 106 and the phase bus bar 122 2 and a fourth electrical component (here a low side switch 114 2 ) connected between the phase bus bar 122 2 and the negative bus bar 108
  • a third electrical component here a switch of high side 112 2
  • a fourth electrical component here a low side switch 114 2
  • the switches 112 2 , 114 2 are arranged so as to form a switching arm, in which the phase bus bar 122 2 forms a midpoint.
  • Each switch 112i, 114i, 112 2 , 114 2 comprises first and second main terminals 116, 118 and a control terminal 120 intended to selectively open and close the switch 112i, 114i, 112 2 , 114 2 between its two main terminals 116, 118 depending on a control signal applied thereto.
  • the switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 are preferably transistors, for example field effect transistors with a metal-oxide-semiconductor structure (from the English "Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor" or MOSFET) having a gate forming the control terminal 120, and a drain and a source respectively forming the main terminals 116, 118.
  • the switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 could be insulated-gate bipolar transistors Insulated Gate Bipolar Transistor” or IGBT).
  • the switches 112i , 114i , 112 2 , 114 2 could be gallium nitride FET transistors (GaN-FET).
  • the switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 each have the shape of a plate, for example substantially rectangular, having an upper face and a lower face.
  • the first main terminal 116 extends on the lower face, while the second main terminal 118 extends on the upper face.
  • the switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 are intended to be crossed, between their main terminals 116, 118, by a current greater than 1 A.
  • positive busbar 106, negative busbar 108 and phase busbars 122i , 1222 are rigid electrical conductors designed to carry electrical currents of at least 1 A intended to pass through the switches 112i , 114i , 112 2 , 114 2 . They preferably have a thickness of at least 1 mm.
  • the positive busbar 106 comprises first of all a positive common busbar 106A connecting the power modules 110 and, in each power module 110, a positive local busbar 106B connected to the positive common bus bar 106A.
  • negative bus bar 108 has a common bus bar 108A connecting the power modules 110 and, in each power module 110, a negative local busbar 108B1, 108B2 for each low side switch 114i , 1142, the negative local busbars 108B1, 108B2 being connected to the busbar negative common 108A.
  • the connections are represented in FIG. 1 by diamonds.
  • the positive common busbar 106A and the negative common busbar 108A are each formed from a single conductive part.
  • the electric machine 130 is a rotating electric machine having both the function of an alternator and of an electric motor.
  • the motor vehicle further comprises a heat engine (not shown) having an output shaft to which the electric machine 130 is connected for example by a belt (not shown).
  • the heat engine is intended to drive the wheels of the motor vehicle via its output shaft.
  • the electrical machine 130 in operation as an alternator, provides electrical energy in the direction of the electrical power source 102 from the rotation of the output shaft.
  • the voltage converter 104 then functions as a rectifier.
  • the electric machine drives the output shaft (in addition to or instead of the combustion engine).
  • the voltage converter 104 then functions as an inverter.
  • the electric machine 130 is for example located in a gearbox or else in a clutch of the motor vehicle or else instead of the alternator.
  • the voltage converter 104 comprises a heat sink 206, also called heat sink, having heat exchange surfaces 204 on which are respectively mounted the power modules 110 (a single module of power 110 is shown in Figure 2).
  • the heat exchange between the heat exchange surface 204 of the heat sink 206 and the power module 110 is achieved for example by means of a contact, direct or by means of a conductive paste thermally, between the heat exchange surface 204 of the heat sink 206 and the power module 110.
  • the voltage converter 104 also includes a support box 208 on which is fixed a secondary electronic module such as a control module 210.
  • a control module 210 is a control card.
  • the support box 208 is mounted on the heat sink 206.
  • the power module 110 comprises several electrical connection parts 304, 304i, 304 2 , 304 3 preferably metal.
  • the power module 110 comprises a first electrical connection part 304i having a main plate 306i having an upper face 308i, a second electrical connection part 304 2 having a main plate 306 2 having an upper face 308 2 and a third electrical connection part 304 3 having a main plate 306 3 presenting an upper face 308 3 .
  • Each electrical connection part 304, 304i, 304 2 , 304 3 has a main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 extending along a horizontal main plane PP, the same for all the main plates 306, 306i , 306 2 , 306 3 so that the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 are substantially coplanar.
  • the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 have respective horizontal upper faces 308, 308i, 308 2 , 308 3 extending at the same level.
  • the upper faces 308, 308i, 308 2 , 308 3 are indicated in FIG. 3 only for the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 which are the largest.
  • each gap 310 has a width less than or equal to equal to five millimeters. This means that the two main plates delimiting the gap 310 are separated by at most five millimeters along this gap 310.
  • each interstice 310 has a width greater than or equal to 1000 ⁇ m, preferably greater than or equal to 1200 ⁇ m. This means that the two main plates delimiting the gap 310 are separated by at least 1000 ⁇ m, preferably at least 1200 ⁇ m, along this gap 310
  • at least one of the electrical connection parts 304 also has at least one electrical connector projecting from its main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
  • Each electrical connector is for example either in the form of a pin 312i, or in the form of a bent tongue 312 2 , 312 3 , or even in the form of a straight tongue 312 4 .
  • the straight tabs 312 4 form with their main plates 306 2 , 306 3 the phase busbars 122i, 122 2
  • the bent tab 312 3 forms with its main plate 306i the local busbar positive 106B
  • the bent tongues 312 2 form with their main plates 306 the negative local busbars 108B1, 108B2.
  • Each electrical connector 312i, 312 2 , 312 3 has a fixed end 314 fixed to the main plate 306, 306i, a main portion 316 extending vertically in the example described and ending in a free end 318 and a elbow 320 connecting the fixed end 314 to the main portion 316.
  • these various elements of the electrical connectors 312i, 312 2 , 312 3 are only indicated in FIG. 3 for two electrical connectors 312i , 312 2 , l one in the shape of a pin, the other in the shape of a tongue.
  • the electrical connector 312 4 projects into the main plane PP over a great length to allow its connection, for example at least one centimeter.
  • the electrical connector 312 4 has a fixed end 314 fixed to the main plate 306 2 , 306 3 , this fixed end 314 having a large width to allow the passage of current, for example of at least one centimeter.
  • the electrical connection parts 304 are obtained in the example described by cutting out a metal plate.
  • the metal plate is copper.
  • the metal plate could be aluminum or even gold.
  • the power module 110 comprises the transistors 112i, 112 2 , 114i , 114 2 each electrically connected between two upper faces 308, 308i, 308 2 , 308 3 of respectively two of the main plates 306 , 306i, 306 2 , 306 3 for example to pass and interrupt on command a power current, which can for example be greater than a ampere between these two main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
  • Each transistors 112i, 112 2 , 114i , 114 2 each electrically connected between two upper faces 308, 308i, 308 2 , 308 3 of respectively two of the main plates 306 , 306i, 306 2 , 306 3 for example to pass and interrupt on command a power current, which can for example be greater than a ampere between these two main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
  • Each transistors 112i, 112 2 , 114i , 114 2 each electrically
  • 112 1 , 112 2 , 114i , 114 2 firstly has a lower face pressed against one of the two upper faces 308i, 308 2 , 308 3 to which this transistor is electrically connected.
  • the lower face of the transistor 112i is fixed by soldering to the upper face 308i of the main plate 306i of the first electrical connection part 304i.
  • Each transistor 112i, 112 2 , 114i, 114 2 also has an upper face, part of which is electrically connected to the other of the two upper faces.
  • the upper face of transistor 112i the upper face of transistor 112i,
  • 112 2 , 114i , 114 2 further comprises a control part of the transistor 112i , 112 2 , 114i, 114 2 , electrically connected to an upper face of a third main plate 306, for example by a wire 328 in the example describe.
  • a first electrical connection element electrically connects transistor 112i to upper face 308 2 of main plate 306 2 of second electrical connection part 304 2 .
  • the first electrical connection element comprises two strips 326i, one end of each metal strip 326i is welded to the upper face 308 2 of the main plate 306 2 of the second electrical connection part 304 2 by a welding process.
  • the second end of each metal strip 326i is soldered directly to transistor 112i by a soldering process.
  • the welding methods used are, for example, ultrasonic or friction welding methods.
  • the lower face of the transistor 114i is fixed by soldering to the upper face 308 2 of the main plate 306 2 of the second electrical connection part 304 2 .
  • a second electrical connection element electrically connects the transistor 114i to the upper face 308 of the main plate 306 of another electrical connection part 304 (different from the electrical connection parts 304i, 304 2 , 304 3 ).
  • the second electrical connection element comprises two ribbons 326 2 , one end of each metal ribbon 326 2 is welded to the upper face 308 of the main plate 306 of an electrical connection part 304 (different from parts 304i, 304 2 , 304 3 ) by a welding process.
  • the second end of each metal strip 326 2 is soldered directly to transistor 114i by a soldering process.
  • the welding methods used are, for example, ultrasonic or friction welding methods.
  • the lower face of the transistors 112 2 and 114 2 are fixed by soldering and electrically connected to the upper face 308i, 308 3 of an electrical connection part 304i, 304 3 and have their upper face electrically connected to an upper face of another main plate 306 3 , 306 by means of two ribbons 326.
  • the ribbons 326, 326i, 326 2 are made of aluminum and have for example a section of 2mmx0.3mm. In a variant embodiment, the ribbons 326, 326i, 326 2 are made of gold.
  • the wire 328 is made of aluminum and has a diameter of 0.2 mm. In an alternative embodiment, the wire 328 is made of gold.
  • the pin-shaped electrical connectors 312i are used to connect the power module 110 to the control module 210, in order to make measurements of electrical quantities and to control the transistors 112i, 112 2 , 114 I , 114 2 .
  • the electrical connectors 312 2 are connected to the negative common bus bar 108A and the electrical connector 312 3 is connected to the positive common bus bar 106A.
  • the two electrical connectors 312 4 in the form of a straight tab respectively form the two phase bus bars 122i, 122 2 of the power module 110.
  • the molding 402 is an electrical insulator and completely covers each transistor 112i, 112 2 , 114i, 114 2 , each ribbon 326 , 326i, 326 2 and each wire 328 and at least part of the upper faces 308, 308 I , 308 2 , 308 3 of the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
  • the molding 402 is for example in resin, for example still in epoxy.
  • the overmold 402 is integral in one piece.
  • At least one of the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 has, on a lower face 502, 502i, 502 2 , 502 3 at least one cavity 504 for retaining the overmolding 402
  • Each retaining cavity 504 is open on the edge of the main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 presenting this cavity.
  • each retaining cavity 504 is located at the periphery of the lower face 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
  • each retaining cavity 504 defines a horizontal step offset vertically above the lower face 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
  • Each retaining cavity 504 is produced for example by stamping.
  • the molding 402 leaves the underside 502i of the main plate 306i of the first electrical connection part 304i visible.
  • This part left visible is designed to be pressed against the heat sink 206.
  • the heat sink 206 is in thermal contact with the lower face 502i left visible by the overmolding 402. This thermal contact is achieved, in the example described here, via an insulating and thermally conductive electrical connection element 700.
  • overmolding 402 leaves visible the lower faces 502, 502 2 , 502 3 of the main plate 306, 306 2 , 306 3 of each of the other electrical connection parts 304, 304 2 , 304 3 . These parts left visible are designed to be pressed against the heat sink 206. Thus, the heat sink 206 is in thermal contact with the lower faces 502, 502 2 , 502 3 left visible by the overmolding 402. This thermal contact is here achieved via the insulating and thermally conductive electrical connection element 700.
  • each retaining cavity 504 is filled with the overmolding 402, and the overmolding 402 has, in this retaining cavity 504, a lower face flush with the lower face 502 of the main plate 206.
  • each electrical connector 312i, 312 2 , 312 3 , 312 4 has an entirely uncovered underside of molding 402.
  • the molding 402 fills each gap 310 and has, in each interstice 310, a lower face flush with the lower faces 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plates 206, 206i, 206 2 , 206 3 .
  • the overmolding 402 has at least one resin pad 506 projecting downwards and designed to come into direct contact with the heat sink 206 in order to define a predefined spacing between the lower faces 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 and the heat sink 206, and thus the thickness of the thermal conductive element filling this gap.
  • each resin stud 506 projects from the underside of the overmolding present in one of the interstices 310 between the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
  • each recess in the electrically insulating overmolding is at least partially located in the gap separating the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 from the electrical connection parts 304, 304i, 304 2 , 304 3 .
  • each recess 800 has a width greater than or equal to 500 ⁇ m.
  • the recess 800 is filled with a filling material comprising a material having a melting temperature higher than the melting temperature of the electrically insulating overmoulding 402.
  • the filler material comprises particles of solid material whose average size is greater than a predetermined minimum distance between 50 ⁇ m and 250 ⁇ m, preferably between 120 ⁇ m and 180 ⁇ m
  • the filling material may be formed by the insulating and thermally conductive electrical connection element 700.
  • the particles of solid material included in the insulating and thermally conductive electrical connection element 700 are glass or ceramic microbeads.
  • the insulating and thermally conductive electrical connection element 700 will penetrate into the recess 800 so that the microbeads will ensure a minimum clearance between the main plates to avoid any direct contact between them in the event that the overmolding 402 heats up and softens.

Abstract

The invention relates to an electronic system (100) comprising a heat sink (206) and an electronic module (110), the electronic module (110) being assembled onto the heat sink (206), the electronic module (110) comprising: - a first electrical connection part (3041) and a second electrical connection part (3042), preferably made of metal, each having a main plate (3061, 3062), the main plates (3061, 3062) extending along a main single plane (PP) so as to be substantially coplanar, and the main plates (3061, 3062) being separated from one another along the main plane (PP) by at least one gap (310); - at least one electronic component (1121) electrically connected to an upper face (3081) of the main plate (3061) of the first electrical connection part (3041); and - an electrically insulating overmould (402), made of, inter alia, resin, securing the first electrical connection part (3041) to the second electrical connection part (3042); the electronic system (100) being characterised in that the electrically insulating overmould (402) further comprises at least one recess (800), the recess (800) separating the first main plate (3061) from the second main plate (3062) along the main plane (PP), the recess (800) being filled with a filling material (700), the filling material (700) comprising a material having a melting temperature higher than the melting temperature of the electrically insulating overmould (402).

Description

Description Description
TITRE : SYSTEME ELECTRONIQUE ET ENGIN DE MOBILITE COMPRENANT UNTITLE: ELECTRONIC SYSTEM AND MOBILE DEVICE COMPRISING A
TEL SYSTEME ELECTRONIQUE SUCH ELECTRONIC SYSTEM
[0001] La présente invention concerne un système électronique, un convertisseur de tension comprenant un tel système électronique et un engin de mobilité comprenant un tel système électronique ou un tel convertisseur de tension. The present invention relates to an electronic system, a voltage converter comprising such an electronic system and a mobility device comprising such an electronic system or such a voltage converter.
[0002] Il est connu un système électronique comprenant un dissipateur thermique et un module électronique, le module électronique étant assemblé sur le dissipateur thermique, le module électronique comprenant : une première et une deuxième pièces de connexion électrique, de préférence en métal, présentant chacune une plaque principale, les plaques principales s’étendant selon un même plan principal de manière à être sensiblement coplanaires et les plaques principales étant séparées l’une de l’autre selon le plan principal par au moins un interstice; au moins un composant électronique connecté électriquement à une face supérieure de la plaque principale de la première pièce de connexion électrique ; et un surmoulage isolant électrique, par exemple en résine, maintenant ensemble la première et la deuxième pièce de connexion électrique ; An electronic system is known comprising a heat sink and an electronic module, the electronic module being assembled on the heat sink, the electronic module comprising: a first and a second electrical connection part, preferably made of metal, each having a main plate, the main plates extending along the same main plane so as to be substantially coplanar and the main plates being separated from each other along the main plane by at least one gap; at least one electronic component electrically connected to an upper face of the main plate of the first electrical connection part; and an electrically insulating overmoulding, for example in resin, holding together the first and the second electrical connection part;
[0003] Or, en cas de surchauffe du module électronique, la chaleur se diffuse dans le surmoulage isolant électrique de sorte que celui-ci se ramollit et n’assure plus un maintien efficace des plaques principales des pièces de connexion électrique. Dès lors, ces plaques principales peuvent se déplacer dans le plan principal jusqu’à venir en contact entre elles ce qui provoque un court-circuit pouvant initier un départ de feu. [0003] However, in the event of overheating of the electronic module, the heat diffuses into the electrically insulating overmoulding so that the latter softens and no longer provides effective maintenance of the main plates of the electrical connection parts. From then on, these main plates can move in the main plane until they come into contact with each other, which causes a short circuit that can initiate a fire outbreak.
[0004] L’invention a pour but de pallier au moins en partie le problème précité. The object of the invention is to at least partially overcome the aforementioned problem.
[0005] Il est donc proposé, selon un premier aspect de l’invention, un système électronique comprenant un dissipateur thermique et un module électronique, le module électronique étant assemblé sur le dissipateur thermique, le module électronique comprenant : une première et une deuxième pièces de connexion électrique, de préférence en métal, présentant chacune une plaque principale, les plaques principales s’étendant selon un même plan principal de manière à être sensiblement coplanaires et les plaques principales étant séparées l’une de l’autres selon le plan principal par au moins un interstice; au moins un composant électronique connecté électriquement à une face supérieure de la plaque principale de la première pièce de connexion électrique ; et un surmoulage isolant électrique, par exemple en résine, maintenant ensemble la première et la deuxième pièce de connexion électrique, caractérisé en ce que le surmoulage isolant électrique comprend en outre au moins un évidement, cet évidement séparant l’une de l’autre selon le plan principal la première et la deuxième plaque principale, cet évidement étant rempli par un matériau de remplissage, ce matériau de remplissage comprenant une matière ayant une température de fusion plus élevée que la température de fusion du surmoulage isolant électrique. [0005] It is therefore proposed, according to a first aspect of the invention, an electronic system comprising a heat sink and an electronic module, the electronic module being assembled on the heat sink, the electronic module comprising: a first and a second part electrical connection, preferably made of metal, each having a main plate, the main plates extending along the same main plane so as to be substantially coplanar and the main plates being separated from each other along the main plane by at least one gap; at least one electronic component electrically connected to an upper face of the main plate of the first electrical connection part; and an electrically insulating overmoulding, for example made of resin, holding together the first and the second electrical connection part, characterized in that the electrically insulating overmolding also comprises at least one recess, this recess separating one from the other according to the main plane the first and the second main plate, this recess being filled with a filler material, this filler material comprising a material having a melting temperature higher than the melting temperature of the electrically insulating overmoulding.
[0006] Grâce à l’invention, les plaques principales des pièces de connexion électrique restent isolées l’une de l’autre par le matériau de remplissage même lorsque les plaques principales se déplacent selon le plan principal lorsque le surmoulage isolant électrique se ramollit. Dès lors, ces plaques principales ne peuvent venir en contact entre elles ce qui empêche l’apparition d’un court-circuit pouvant initier un départ de feu. Thanks to the invention, the main plates of the electrical connection parts remain insulated from each other by the filling material even when the main plates move along the main plane when the electrical insulating overmoulding softens. Therefore, these main plates cannot come into contact with each other, which prevents the appearance of a short circuit that could initiate a fire outbreak.
[0007] Un système électronique selon l’invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou bien selon n’importe quelle combinaison techniquement possible. [0007] An electronic system according to the invention may also include one or more of the following optional characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination.
[0008] Selon une première caractéristique, l’évidement dans le surmoulage isolant électrique est au moins partiellement localisé dans l’interstice séparant les plaques principales de la première et de la deuxième pièce de connexion électrique. [0008] According to a first feature, the recess in the electrically insulating overmoulding is at least partially located in the gap separating the main plates from the first and from the second electrical connection part.
[0009] Selon une autre caractéristique, le module électronique est un module de puissance. [0009] According to another characteristic, the electronic module is a power module.
[0010] Au sens de l’invention, un module de puissance est un module électronique contenant des puces semi-conductrices (par exemple des transistors dit de puissance), conçu pour réaliser des circuits de conversion d'énergie, comme ceux par exemple d’une cellule de commutation, d'un onduleur ou encore d’un pont redresseur. [0010] Within the meaning of the invention, a power module is an electronic module containing semiconductor chips (for example so-called power transistors), designed to produce energy conversion circuits, such as those for example of a switching cell, an inverter or even a bridge rectifier.
[0011] Selon une autre caractéristique, le composant électronique est un transistor. [0012] Selon une autre caractéristique, le composant électronique est un transistor de type FET (de l’anglais « Field-Effect Transistor ») ou de type IGBT (de l’anglais « Insulated-Gate Bipolar Transistor »). [0011] According to another characteristic, the electronic component is a transistor. [0012] According to another feature, the electronic component is a transistor of the FET (Field-Effect Transistor) or IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor) type.
[0013] Selon une autre caractéristique, le transistor de type FET est un MOSFET en silicium (Si-MOSFET) ou en carbure de silicium (SiC-MOSFET) ou est un transistor FET en nitrure de gallium (GaN-FET). [0013] According to another feature, the FET type transistor is a silicon MOSFET (Si-MOSFET) or silicon carbide (SiC-MOSFET) or is a gallium nitride FET transistor (GaN-FET).
[0014] Selon une autre caractéristique, le composant électronique est un transistor FIEMT (de l’anglais « high-electron-mobility transistor ») par exemple en nitrure de gallium. [0014] According to another feature, the electronic component is a FIEMT (high-electron-mobility transistor) transistor, for example made of gallium nitride.
[0015] Selon une autre caractéristique, le composant électronique est un transistor ayant la forme d’une plaque, par exemple sensiblement rectangulaire, présentant une face supérieure et une face inférieure. According to another characteristic, the electronic component is a transistor having the shape of a plate, for example substantially rectangular, having an upper face and a lower face.
[0016] Selon une autre caractéristique, le composant électronique est un transistor présentant une face inférieure plaquée contre la face supérieure de la plaque principale de la première pièce de connexion électrique à laquelle le composant électronique est connecté. According to another characteristic, the electronic component is a transistor having a lower face pressed against the upper face of the main plate of the first electrical connection part to which the electronic component is connected.
[0017] Selon une autre caractéristique, le composant électronique est un transistor présentant une face supérieure connectée électriquement, par exemple par au moins un ruban ou un fil, à une face supérieure de la deuxième plaque principale. According to another characteristic, the electronic component is a transistor having an upper face electrically connected, for example by at least one ribbon or a wire, to an upper face of the second main plate.
[0018] Selon une autre caractéristique, le surmoulage isolant électrique recouvre au moins une partie du composant électronique. [0018]According to another feature, the electrically insulating overmolding covers at least part of the electronic component.
[0019] Selon une autre caractéristique, le surmoulage isolant électrique recouvre complètement le composant électronique. [0019] According to another characteristic, the electrically insulating overmolding completely covers the electronic component.
[0020] Selon une autre caractéristique, au moins une parmi la première et la deuxième pièce de connexion électrique comprend au moins un connecteur électrique se projetant depuis sa plaque principale. According to another characteristic, at least one of the first and the second electrical connection part comprises at least one electrical connector projecting from its main plate.
[0021] Selon une autre caractéristique, dans l’interstice, une face inférieure du surmoulage isolant électrique affleure une face inférieure de la plaque principale de la première pièce de connexion électrique. [0021] According to another characteristic, in the gap, a lower face of the electrically insulating overmoulding is flush with a lower face of the main plate of the first electrical connection part.
[0022] Selon une autre caractéristique, dans l’interstice, une face inférieure du surmoulage isolant électrique affleure une face inférieure de la plaque principale de la deuxième pièce de connexion électrique. [0023] Selon une autre caractéristique, le surmoulage isolant électrique recouvre au moins une partie de la face supérieure de la plaque principale de la première pièce de connexion électrique et/ou au moins une partie de la face supérieure de la plaque principale de la deuxième pièce de connexion électrique. [0022] According to another characteristic, in the gap, a lower face of the electrically insulating overmoulding is flush with a lower face of the main plate of the second electrical connection part. [0023]According to another characteristic, the electrically insulating overmoulding covers at least part of the upper face of the main plate of the first electrical connection part and/or at least part of the upper face of the main plate of the second electrical connection part.
[0024] Selon une autre caractéristique, le matériau de remplissage comprend des particules de matière solide dont la taille moyenne est supérieure à une distance minimale prédéterminée. [0024] According to another characteristic, the filler material comprises particles of solid material whose average size is greater than a predetermined minimum distance.
[0025] Selon une autre caractéristique, les particules de matière solide sont des microbilles de verre ou de céramique. [0025] According to another feature, the particles of solid matter are glass or ceramic microbeads.
[0026] Selon une autre caractéristique, la distance minimale prédéterminée est comprise entre 50pm et 250pm, de préférence entre 120pm et 180pm. According to another characteristic, the predetermined minimum distance is between 50 pm and 250 pm, preferably between 120 pm and 180 pm.
[0027] Selon une autre caractéristique, le dissipateur thermique est fixé audit module électronique au moyen d’un élément de liaison électriquement isolant, ledit élément de liaison électriquement isolant formant également ledit matériau de remplissage. According to another characteristic, the heat sink is fixed to said electronic module by means of an electrically insulating connecting element, said electrically insulating connecting element also forming said filling material.
[0028] Selon une autre caractéristique, les plaques principales sont séparées les unes des autres selon le plan principal d’une distance minimale supérieure à 1000pm, de préférence supérieure à 1200 pm. According to another characteristic, the main plates are separated from each other along the main plane by a minimum distance greater than 1000 μm, preferably greater than 1200 μm.
[0029] Selon une autre caractéristique, la distance minimale prédéterminée est inférieure à la distance minimale séparant les plaques principales selon le plan principal. According to another characteristic, the predetermined minimum distance is less than the minimum distance separating the main plates along the main plane.
[0030] Selon une autre caractéristique, le surmoulage isolant électrique laisse apparent au moins une partie d’une face inférieure de la plaque principale d’au moins une parmi la première et la deuxième pièce de connexion électrique, cette partie laissée apparente étant en contact thermique avec ledit dissipateur thermique. [0030]According to another characteristic, the electrically insulating overmolding leaves exposed at least a part of a lower face of the main plate of at least one of the first and the second electrical connection part, this part left exposed being in contact heat with said heat sink.
[0031] Il est également proposé, selon un deuxième aspect de l’invention, un convertisseur de tension comprenant un système électronique selon le premier aspect de l’invention. It is also proposed, according to a second aspect of the invention, a voltage converter comprising an electronic system according to the first aspect of the invention.
[0032] Il est également proposé, selon un troisième aspect de l’invention, un engin de mobilité comprenant un système électronique selon le premier aspect de l’invention ou un convertisseur de tension selon le deuxième aspect de l’invention. It is also proposed, according to a third aspect of the invention, a mobility device comprising an electronic system according to the first aspect of the invention or a voltage converter according to the second aspect of the invention.
[0033] Un engin de mobilité est par exemple un véhicule terrestre à moteur, un aéronef ou un drone. [0034] Un véhicule terrestre à moteur est par exemple un véhicule automobile, une moto ou un vélo motorisé. [0033] A mobility device is for example a land motor vehicle, an aircraft or a drone. A land motor vehicle is for example a motor vehicle, a motorcycle or a motorized bicycle.
[0035] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : The invention will be better understood using the following description, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings in which:
[0036] [Fig. 1] la figure 1 représente schématiquement un système électronique comportant un convertisseur de tension mettant en oeuvre l’invention, [0036] [Fig. 1] FIG. 1 schematically represents an electronic system comprising a voltage converter implementing the invention,
[0037] [Fig. 2] la figure 2 est une vue éclatée en trois dimensions du convertisseur de tension de la figure 1 , [0037] [Fig. 2] Figure 2 is an exploded view in three dimensions of the voltage converter of Figure 1,
[0038] [Fig.3] la figure 3 est une vue de dessus en trois dimensions d’un module de puissance du convertisseur de tension de la figure 2, sans surmoulage, [0038] [Fig.3] Figure 3 is a three-dimensional top view of a power module of the voltage converter of Figure 2, without overmolding,
[0039] [Fig.4] la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3, avec surmoulage,[0039] [Fig.4] Figure 4 is a view similar to that of Figure 3, with overmolding,
[0040] [Fig.5] la figure 5 est une vue de dessous en trois dimensions d’un module de puissance du convertisseur de tension de la figure 2, sans surmoulage, [0040] [Fig.5] Figure 5 is a three-dimensional bottom view of a power module of the voltage converter of Figure 2, without overmolding,
[0041 ] [Fig.6] la figure 6 est une vue de dessus en trois dimensions d’un module de puissance du convertisseur de tension de la figure 2 avec surmoulage, et [0041] [Fig.6] Figure 6 is a three-dimensional top view of a power module of the voltage converter of Figure 2 with overmolding, and
[0042] [Fig.7] la figure 7 est une coupe schématique selon l’axe AA de la figure 6 d’un module de puissance assemblé à un dissipateur thermique. [0042] [Fig.7] Figure 7 is a schematic section along the axis AA of Figure 6 of a power module assembled with a heat sink.
[0043] En référence à la figure 1 , un système électronique 100 mettant en oeuvre l’invention dans un mode de réalisation de l’invention va à présent être décrit. [0043] With reference to FIG. 1, an electronic system 100 implementing the invention in one embodiment of the invention will now be described.
[0044] Le système électronique 100 est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile. The electronic system 100 is for example intended to be installed in a motor vehicle.
[0045] Le système électronique 100 comporte tout d’abord une source d’alimentation électrique 102 conçue pour délivrer une tension continue U, par exemple comprise entre 10 V et 100 V, par exemple 48 V ou bien 12 V. The electronic system 100 firstly comprises an electrical power source 102 designed to deliver a DC voltage U, for example between 10 V and 100 V, for example 48 V or else 12 V.
[0046] La source d’alimentation électrique 102 est donc une source de tension continue. Cette source d’alimentation électrique comporte par exemple une batterie. The electrical power source 102 is therefore a DC voltage source. This electrical power source comprises for example a battery.
[0047] Le système électronique 100 comporte en outre une machine électrique 130 comportant plusieurs phases (non représentées) destinées à présenter des tensions de phase respectives. [0048] Le système électronique 100 comporte en outre un convertisseur de tension 104 connecté entre la source d’alimentation électrique 102 et la machine électrique 130 pour effectuer une conversion entre la tension continue U et les tensions de phase. The electronic system 100 further comprises an electric machine 130 comprising several phases (not shown) intended to present respective phase voltages. The electronic system 100 further comprises a voltage converter 104 connected between the electrical power source 102 and the electrical machine 130 to perform a conversion between the DC voltage U and the phase voltages.
[0049] Le convertisseur de tension 104 comporte tout d’abord une barre omnibus positive 106 et une barre omnibus négative 108 destinées à être connectées à la source d’alimentation électrique 102 pour recevoir la tension continue U, la barre omnibus positive 106 recevant un potentiel électrique haut et la barre omnibus négative 108 recevant un potentiel électrique bas. The voltage converter 104 firstly comprises a positive bus bar 106 and a negative bus bar 108 intended to be connected to the electrical power source 102 to receive the DC voltage U, the positive bus bar 106 receiving a high electrical potential and the negative bus bar 108 receiving a low electrical potential.
[0050] Le convertisseur de tension 104 comporte en outre au moins un module électrique 110. Ce module électrique 110 est un module de puissance. Le module de puissance 110 comporte une ou plusieurs barres omnibus de phase destinées être respectivement connectées à une ou plusieurs phases de la machine électrique 130, pour fournir leurs tensions de phase respectives. The voltage converter 104 further comprises at least one electrical module 110. This electrical module 110 is a power module. The power module 110 comprises one or more phase busbars intended to be respectively connected to one or more phases of the electric machine 130, to supply their respective phase voltages.
[0051] Dans l’exemple décrit, le convertisseur de tension 104 comporte trois modules de puissance 110 comportant chacun deux barres omnibus de phase 122i, 1222 connectées à deux phases de la machine électrique 130. In the example described, the voltage converter 104 comprises three power modules 110 each comprising two phase bus bars 122i, 122 2 connected to two phases of the electric machine 130.
[0052] Plus précisément, dans l’exemple décrit, la machine électrique 130 comporte deux systèmes triphasés comportant chacun trois phases, et destinés à être électriquement déphasés de 120° l’un par rapport à l’autre. De préférence, les premières barres omnibus de phase 122i des modules de puissance 110 sont respectivement connectées aux trois phases du premier système triphasé, tandis que les deuxièmes barres omnibus de phase 1222 des modules de puissance 110 sont respectivement connectées aux trois phases du deuxième système triphasé. More specifically, in the example described, the electric machine 130 comprises two three-phase systems each comprising three phases, and intended to be electrically out of phase by 120° with respect to each other. Preferably, the first phase busbars 122i of the power modules 110 are respectively connected to the three phases of the first three-phase system, while the second phase busbars 122 2 of the power modules 110 are respectively connected to the three phases of the second system three-phase.
[0053] Chaque module de puissance 110 comporte, pour chaque barre omnibus de phase 122i, un premier composant électrique, (ici un interrupteur de côté haut 112i) connecté entre la barre omnibus positive 106 et la barre omnibus de phase 122i et un deuxième composant électrique (ici un interrupteur de côté bas 114i), connecté entre la barre omnibus de phase 122i et la barre omnibus négative 108. Ainsi, les interrupteurs 112i, 114i sont agencés de manière à former un bras de commutation, dans lequel la barre omnibus de phase 122i forme un point milieu. Each power module 110 comprises, for each phase busbar 122i, a first electrical component (here a high side switch 112i) connected between the positive busbar 106 and the phase busbar 122i and a second component (here a low side switch 114i), connected between the phase busbar 122i and the negative busbar 108. Thus, the switches 112i, 114i are arranged to form a switching arm, in which the phase 122i forms a midpoint.
[0054] Chaque module de puissance 110 comporte également, pour chaque barre omnibus de phase 1222, un troisième composant électrique (ici un interrupteur de côté haut 1122) connecté entre la barre omnibus positive 106 et la barre omnibus de phase 1222 et un quatrième composant électrique (ici un interrupteur de côté bas 1142) connecté entre la barre omnibus de phase 1222 et la barre omnibus négative 108. Ainsi, les interrupteurs 1122, 1142 sont agencés de manière à former un bras de commutation, dans lequel la barre omnibus de phase 1222 forme un point milieu. Each power module 110 also includes, for each phase bus bar 122 2 , a third electrical component (here a switch of high side 112 2 ) connected between the positive bus bar 106 and the phase bus bar 122 2 and a fourth electrical component (here a low side switch 114 2 ) connected between the phase bus bar 122 2 and the negative bus bar 108 Thus, the switches 112 2 , 114 2 are arranged so as to form a switching arm, in which the phase bus bar 122 2 forms a midpoint.
[0055] Chaque interrupteur 112i , 114i , 1122, 1142 comporte des première et deuxième bornes principales 116, 118 et une borne de commande 120 destinée à sélectivement ouvrir et fermer l’interrupteur 112i , 114i , 1122, 1142 entre ses deux bornes principales 116, 118 en fonction d’un signal de commande qui lui est appliqué. Les interrupteurs 112i , 114i , 1122, 1142 sont de préférence des transistors, par exemple des transistors à effet de champ à structure métal-oxyde- semiconducteur (de l’anglais « Métal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » ou MOSFET) présentant une grille formant la borne de commande 120, et un drain et une source formant respectivement les bornes principales 116, 118. Alternativement, les interrupteurs 112i , 114i , 1122, 1142 pourraient être des transistors bipolaires à grille isolée (de l’anglais « Insulated Gâte Bipolar Transistor » ou IGBT). Dans encore une autre alternative, les interrupteurs 112i , 114i , 1122, 1142 pourraient être des transistors FET en nitrure de gallium (GaN-FET). Each switch 112i, 114i, 112 2 , 114 2 comprises first and second main terminals 116, 118 and a control terminal 120 intended to selectively open and close the switch 112i, 114i, 112 2 , 114 2 between its two main terminals 116, 118 depending on a control signal applied thereto. The switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 are preferably transistors, for example field effect transistors with a metal-oxide-semiconductor structure (from the English "Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor" or MOSFET) having a gate forming the control terminal 120, and a drain and a source respectively forming the main terminals 116, 118. Alternatively, the switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 could be insulated-gate bipolar transistors Insulated Gate Bipolar Transistor” or IGBT). In yet another alternative, the switches 112i , 114i , 112 2 , 114 2 could be gallium nitride FET transistors (GaN-FET).
[0056] Dans l’exemple décrit, les interrupteurs 112i , 114i , 1122, 1142 ont chacun la forme d’une plaque, par exemple sensiblement rectangulaire, présentant une face supérieure et une face inférieure. La première borne principale 116 s’étend sur la face inférieure, tandis que la deuxième borne principale 118 s’étend sur la face supérieure. Les interrupteurs 112i , 114i , 1122, 1142 sont destinés à être traversés, entre leurs bornes principales 116, 118, par un courant supérieure à 1 A. In the example described, the switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 each have the shape of a plate, for example substantially rectangular, having an upper face and a lower face. The first main terminal 116 extends on the lower face, while the second main terminal 118 extends on the upper face. The switches 112i, 114i, 112 2 , 114 2 are intended to be crossed, between their main terminals 116, 118, by a current greater than 1 A.
[0057] Il sera apprécié que la barre omnibus positive 106, la barre omnibus négative 108 et les barres omnibus de phase 122i, 1222 sont des conducteurs électriques rigides conçus pour supporter les courants électriques d’au moins 1 A destinés à traverser les interrupteurs 112i , 114i , 1122, 1142. Elles présentent de préférence une épaisseur d’au moins 1 mm. It will be appreciated that positive busbar 106, negative busbar 108 and phase busbars 122i , 1222 are rigid electrical conductors designed to carry electrical currents of at least 1 A intended to pass through the switches 112i , 114i , 112 2 , 114 2 . They preferably have a thickness of at least 1 mm.
[0058] Par ailleurs, dans l’exemple décrit, la barre omnibus positive 106 comporte tout d’abord une barre omnibus commune positive 106A reliant les modules de puissance 110 et, dans chaque module de puissance 110, une barre omnibus locale positive 106B connectée à la barre omnibus commune positive 106A. De manière similaire, la barre omnibus négative 108 comporte une barre omnibus commune négative 108A reliant les modules de puissance 110 et, dans chaque module de puissance 110, une barre omnibus locale négative 108B1 , 108B2 pour chaque interrupteur de côté bas 114i , 1142, les barres omnibus locales négatives 108B1 , 108B2 étant connectées à la barre omnibus commune négative 108A. Les connexions sont représentées sur la figure 1 par des losanges. Furthermore, in the example described, the positive busbar 106 comprises first of all a positive common busbar 106A connecting the power modules 110 and, in each power module 110, a positive local busbar 106B connected to the positive common bus bar 106A. Similarly, negative bus bar 108 has a common bus bar 108A connecting the power modules 110 and, in each power module 110, a negative local busbar 108B1, 108B2 for each low side switch 114i , 1142, the negative local busbars 108B1, 108B2 being connected to the busbar negative common 108A. The connections are represented in FIG. 1 by diamonds.
[0059] En outre, dans l’exemple décrit, la barre omnibus commune positive 106A et la barre omnibus commune négative 108A sont chacune formée d’une seule pièce conductrice. Furthermore, in the example described, the positive common busbar 106A and the negative common busbar 108A are each formed from a single conductive part.
[0060] En outre, dans l’exemple décrit, la machine électrique 130 est une machine électrique tournante ayant a à la fois une fonction d’alternateur et de moteur électrique. Plus précisément, le véhicule automobile comporte en outre un moteur thermique (non représenté) présentant un axe de sortie auquel la machine électrique 130 est reliée par exemple par une courroie (non représentée). Le moteur thermique est destiné à entraîner des roues du véhicule automobile par l’intermédiaire de son axe de sortie. Ainsi, en fonctionnement comme alternateur, la machine électrique 130 fournit de l’énergie électrique en direction de la source d’alimentation électrique 102 à partir de la rotation de l’axe de sortie. Le convertisseur de tension 104 fonctionne alors comme redresseur. En fonctionnement comme moteur électrique, la machine électrique entraîne l’arbre de sortie (en complément ou bien à la place du moteur thermique). Le convertisseur de tension 104 fonctionne alors comme onduleur. In addition, in the example described, the electric machine 130 is a rotating electric machine having both the function of an alternator and of an electric motor. More specifically, the motor vehicle further comprises a heat engine (not shown) having an output shaft to which the electric machine 130 is connected for example by a belt (not shown). The heat engine is intended to drive the wheels of the motor vehicle via its output shaft. Thus, in operation as an alternator, the electrical machine 130 provides electrical energy in the direction of the electrical power source 102 from the rotation of the output shaft. The voltage converter 104 then functions as a rectifier. In operation as an electric motor, the electric machine drives the output shaft (in addition to or instead of the combustion engine). The voltage converter 104 then functions as an inverter.
[0061 ] La machine électrique 130 est par exemple localisée dans une boîte de vitesses ou bien dans un embrayage du véhicule automobile ou bien en lieu et place de l’alternateur. [0061] The electric machine 130 is for example located in a gearbox or else in a clutch of the motor vehicle or else instead of the alternator.
[0062] Dans la suite de la description, la structure et la disposition des éléments du convertisseur de tension 104 vont être décrits plus en détails, en référence à une direction verticale H-B, « H » représentant le haut et « B » représentant le bas. Cette direction verticale H-B étant notée sur les figures par la référence V. In the following description, the structure and arrangement of the elements of the voltage converter 104 will be described in more detail, with reference to a vertical direction H-B, "H" representing the top and "B" representing the bottom. . This vertical direction H-B being denoted in the figures by the reference V.
[0063] En référence à la figure 2, le convertisseur de tension 104 comprend un dissipateur thermique 206, également appelé dissipateur de chaleur, présentant des surfaces d’échange thermique 204 sur lesquelles sont respectivement montés les modules de puissance 110 (un seul module de puissance 110 est représenté sur la figure 2). L’échange thermique entre la surface d’échange thermique 204 du dissipateur thermique 206 et le module de puissance 110 est réalisé par exemple grâce à un contact, direct ou par l’intermédiaire d’une pâte conductrice thermiquement, entre la surface d’échange thermique 204 du dissipateur thermique 206 et le module de puissance 110. [0063] Referring to Figure 2, the voltage converter 104 comprises a heat sink 206, also called heat sink, having heat exchange surfaces 204 on which are respectively mounted the power modules 110 (a single module of power 110 is shown in Figure 2). The heat exchange between the heat exchange surface 204 of the heat sink 206 and the power module 110 is achieved for example by means of a contact, direct or by means of a conductive paste thermally, between the heat exchange surface 204 of the heat sink 206 and the power module 110.
[0064] Le convertisseur de tension 104 comprend également un boîtier support 208 sur lequel est fixé un module électronique secondaire comme un module de contrôle 210. Dans l’exemple de la figure 1 , le module de contrôle 210 est une carte de contrôle. En outre et de façon optionnelle, le boîtier support 208 est monté sur le dissipateur thermique 206. [0064] The voltage converter 104 also includes a support box 208 on which is fixed a secondary electronic module such as a control module 210. In the example of Figure 1, the control module 210 is a control card. Additionally and optionally, the support box 208 is mounted on the heat sink 206.
[0065] En référence à la figure 3, le module de puissance 110 comporte plusieurs pièces de connexion électrique 304, 304i, 3042, 3043 de préférence en métal. Referring to Figure 3, the power module 110 comprises several electrical connection parts 304, 304i, 304 2 , 304 3 preferably metal.
[0066] En particulier, le module de puissance 110 comporte une première pièce de connexion électrique 304i ayant une plaque principale 306i présentant une face supérieure 308i, une deuxième pièce de connexion électrique 3042 ayant une plaque principale 3062 présentant une face supérieure 3082 et une troisième pièce de connexion électrique 3043 ayant une plaque principale 3063 présentant une face supérieure 3083. In particular, the power module 110 comprises a first electrical connection part 304i having a main plate 306i having an upper face 308i, a second electrical connection part 304 2 having a main plate 306 2 having an upper face 308 2 and a third electrical connection part 304 3 having a main plate 306 3 presenting an upper face 308 3 .
[0067] Chaque pièce de connexion électrique 304, 304i, 3042, 3043 présente une plaque principale 306, 306i, 3062, 3063 s’étendant selon un plan principal PP horizontal, le même pour toutes les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 de manière à ce que les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 soient sensiblement coplanaires. En particulier, dans l’exemple décrit, les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 présentent des faces supérieures 308, 308i, 3082, 3083 horizontales respectives s’étendant au même niveau. Par soucis de clarté, les faces supérieures 308, 308i, 3082, 3083 ne sont indiquées sur la figure 3 que pour les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 les plus grandes. Each electrical connection part 304, 304i, 304 2 , 304 3 has a main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 extending along a horizontal main plane PP, the same for all the main plates 306, 306i , 306 2 , 306 3 so that the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 are substantially coplanar. In particular, in the example described, the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 have respective horizontal upper faces 308, 308i, 308 2 , 308 3 extending at the same level. For the sake of clarity, the upper faces 308, 308i, 308 2 , 308 3 are indicated in FIG. 3 only for the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 which are the largest.
[0068] Par ailleurs, les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 sont séparées les unes des autres selon le plan principal PP par au moins un interstice 310. Dans l’exemple décrit, chaque interstice 310 présente une largeur inférieure ou égale à cinq millimètres. Cela signifie que les deux plaques principales délimitant l’interstice 310 sont distantes d’au plus cinq millimètres le long de cet interstice 310. Furthermore, the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 are separated from each other along the main plane PP by at least one gap 310. In the example described, each gap 310 has a width less than or equal to equal to five millimeters. This means that the two main plates delimiting the gap 310 are separated by at most five millimeters along this gap 310.
[0069] D’autres part, dans l’exemple décrit, chaque interstice 310 présente une largeur supérieure ou égale à 1000pm, de préférence supérieure ou égale à 1200pm. Cela signifie que les deux plaques principales délimitant l’interstice 310 sont distantes d’au moins 1000pm, de préférence d’au moins 1200pm, le long de cet interstice 310 [0070] De manière générale, au moins une des pièces de connexion électrique 304 (toutes dans l’exemple décrit) présente en outre au moins un connecteur électrique se projetant depuis sa plaque principale 306, 306i, 3062, 3063. Chaque connecteur électrique est par exemple soit sous la forme d’une broche 312i, soit sous la forme d’une languette pliée 3122, 3123, soit encore sous la forme d’une languette droite 3124. On the other hand, in the example described, each interstice 310 has a width greater than or equal to 1000 μm, preferably greater than or equal to 1200 μm. This means that the two main plates delimiting the gap 310 are separated by at least 1000 μm, preferably at least 1200 μm, along this gap 310 In general, at least one of the electrical connection parts 304 (all in the example described) also has at least one electrical connector projecting from its main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 . Each electrical connector is for example either in the form of a pin 312i, or in the form of a bent tongue 312 2 , 312 3 , or even in the form of a straight tongue 312 4 .
[0071] Dans l’exemple décrit ici, les languettes droites 3124 forment avec leurs plaques principales 3062, 3063 les barres omnibus de phase 122i, 1222, la languette pliée 3123 forme avec sa plaque principale 306i la barre omnibus locale positive 106B et les languettes pliées 3122 forment avec leurs plaques principales 306 les barres omnibus locales négatives 108B1 , 108B2. In the example described here, the straight tabs 312 4 form with their main plates 306 2 , 306 3 the phase busbars 122i, 122 2 , the bent tab 312 3 forms with its main plate 306i the local busbar positive 106B and the bent tongues 312 2 form with their main plates 306 the negative local busbars 108B1, 108B2.
[0072] Chaque connecteur électrique 312i, 3122, 3123 présente une extrémité fixe 314 fixée à la plaque principale 306, 306i, une portion principale 316 s’étendant verticalement dans l’exemple décrit et se terminant par une extrémité libre 318 et un coude 320 reliant l’extrémité fixe 314 à la portion principale 316. Par soucis de clarté, ces différents éléments des connecteurs électriques 312i, 3122, 3123 ne sont indiqués sur la figure 3 que pour deux connecteurs électriques 312i , 3122, l’un en forme de broche, l’autre en forme de languette. Each electrical connector 312i, 312 2 , 312 3 has a fixed end 314 fixed to the main plate 306, 306i, a main portion 316 extending vertically in the example described and ending in a free end 318 and a elbow 320 connecting the fixed end 314 to the main portion 316. For the sake of clarity, these various elements of the electrical connectors 312i, 312 2 , 312 3 are only indicated in FIG. 3 for two electrical connectors 312i , 312 2 , l one in the shape of a pin, the other in the shape of a tongue.
[0073] Dans le cas d’une languette droite, le connecteur électrique 3124 se projette dans le plan principal PP sur une grande longueur afin de permettre sa connexion, par exemple au moins un centimètre. En outre, le connecteur électrique 3124 présente une extrémité fixe 314 fixée à la plaque principale 3062, 3063, cette extrémité fixe 314 ayant une grande largeur pour permettre le passage de courant, par exemple d’au moins un centimètre. [0073] In the case of a straight tab, the electrical connector 312 4 projects into the main plane PP over a great length to allow its connection, for example at least one centimeter. In addition, the electrical connector 312 4 has a fixed end 314 fixed to the main plate 306 2 , 306 3 , this fixed end 314 having a large width to allow the passage of current, for example of at least one centimeter.
[0074] Les pièces de connexion électrique 304 sont obtenues dans l’exemple décrit par découpage d’une plaque métallique. The electrical connection parts 304 are obtained in the example described by cutting out a metal plate.
[0075] Dans l’exemple décrit ici, la plaque métallique est en cuivre. En variante, la plaque métallique pourrait être en aluminium ou encore en or. In the example described here, the metal plate is copper. Alternatively, the metal plate could be aluminum or even gold.
[0076] Par ailleurs, comme expliqué précédemment, le module de puissance 110 comporte les transistors 112i , 1122, 114i , 1142 chacun connecté électriquement entre deux faces supérieures 308, 308i, 3082, 3083 de respectivement deux des plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 par exemple pour faire passer et interrompre sur commande un courant de puissance, pouvant par exemple être supérieure à un ampère entre ces deux plaques principales 306, 306i, 3062, 3063. Chaque transistorFurthermore, as explained previously, the power module 110 comprises the transistors 112i, 112 2 , 114i , 114 2 each electrically connected between two upper faces 308, 308i, 308 2 , 308 3 of respectively two of the main plates 306 , 306i, 306 2 , 306 3 for example to pass and interrupt on command a power current, which can for example be greater than a ampere between these two main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 . Each transistor
1121 , 1122, 114i , 1142 présente tout d’abord une face inférieure plaquée contre l’une des deux faces supérieures 308i, 3082, 3083 auxquelles ce transistor est connecté électriquement. Par exemple, la face inférieure du transistor 112i est fixé par brasage sur la face supérieure 308i de la plaque principale 306i de la première pièce de connexion électrique 304i . Chaque transistor 112i , 1122, 114i , 1142 présente en outre une face supérieure dont une partie est connecté électriquement à l’autre des deux faces supérieures. Dans l’exemple décrit, la face supérieure du transistor 112i,112 1 , 112 2 , 114i , 114 2 firstly has a lower face pressed against one of the two upper faces 308i, 308 2 , 308 3 to which this transistor is electrically connected. For example, the lower face of the transistor 112i is fixed by soldering to the upper face 308i of the main plate 306i of the first electrical connection part 304i. Each transistor 112i, 112 2 , 114i, 114 2 also has an upper face, part of which is electrically connected to the other of the two upper faces. In the example described, the upper face of transistor 112i,
1122, 114i , 1142 comporte en outre une partie de commande du transistor 112i , 1122, 114i, 1142, connectée électriquement à une face supérieure d’une troisième plaque principale 306, par exemple par un fil 328 dans l’exemple décrit. 112 2 , 114i , 114 2 further comprises a control part of the transistor 112i , 112 2 , 114i, 114 2 , electrically connected to an upper face of a third main plate 306, for example by a wire 328 in the example describe.
[0077] Un premier élément de liaison électrique connecte électriquement le transistor 112i à la face supérieure 3082 de la plaque principale 3062 de la deuxième pièce de connexion électrique 3042. Le premier élément de liaison électrique comprend deux rubans 326i, une extrémité de chaque ruban en métal 326i est soudée sur la face supérieure 3082 de la plaque principale 3062 de la deuxième pièce de connexion électrique 3042par un procédé de soudage. La deuxième extrémité de chaque ruban en métal 326i est soudée directement sur le transistor 112i par un procédé de soudage. Les procédés de soudage employés sont par exemple des procédés de soudage par ultrason ou par friction. A first electrical connection element electrically connects transistor 112i to upper face 308 2 of main plate 306 2 of second electrical connection part 304 2 . The first electrical connection element comprises two strips 326i, one end of each metal strip 326i is welded to the upper face 308 2 of the main plate 306 2 of the second electrical connection part 304 2 by a welding process. The second end of each metal strip 326i is soldered directly to transistor 112i by a soldering process. The welding methods used are, for example, ultrasonic or friction welding methods.
[0078] De même, la face inférieure du transistor 114i est fixé par brasage sur la face supérieure 3082 de la plaque principale 3062 de la deuxième pièce de connexion électrique 3042. Similarly, the lower face of the transistor 114i is fixed by soldering to the upper face 308 2 of the main plate 306 2 of the second electrical connection part 304 2 .
[0079] Un deuxième élément de liaison électrique connecte électriquement le transistor 114i à la face supérieure 308 de la plaque principale 306 d’une autre pièce de connexion électrique 304 (différente des pièces de connexion électrique 304i, 3042, 3043). Le deuxième élément de liaison électrique comprend deux rubans 3262, une extrémité de chaque ruban en métal 3262 est soudée sur la face supérieure 308 de la plaque principale 306 d’une pièce de connexion électrique 304 (différente des pièces 304i, 3042, 3043) par un procédé de soudage. La deuxième extrémité de chaque ruban en métal 3262 est soudée directement sur le transistor 114i par un procédé de soudage. Les procédés de soudure employés sont par exemple des procédés de soudage par ultrason ou par friction. [0080] De façon similaire, la face inférieure des transistors 1122 et 1142 sont fixées par brasage et connectés électriquement à la face supérieure 308i, 3083 d’une pièce de connexion électrique 304i, 3043et ont leur face supérieure connectée électriquement à une face supérieure d’une autre plaque principale 3063, 306 au moyen de deux rubans 326. A second electrical connection element electrically connects the transistor 114i to the upper face 308 of the main plate 306 of another electrical connection part 304 (different from the electrical connection parts 304i, 304 2 , 304 3 ). The second electrical connection element comprises two ribbons 326 2 , one end of each metal ribbon 326 2 is welded to the upper face 308 of the main plate 306 of an electrical connection part 304 (different from parts 304i, 304 2 , 304 3 ) by a welding process. The second end of each metal strip 326 2 is soldered directly to transistor 114i by a soldering process. The welding methods used are, for example, ultrasonic or friction welding methods. Similarly, the lower face of the transistors 112 2 and 114 2 are fixed by soldering and electrically connected to the upper face 308i, 308 3 of an electrical connection part 304i, 304 3 and have their upper face electrically connected to an upper face of another main plate 306 3 , 306 by means of two ribbons 326.
[0081] Dans l’exemple décrit, les rubans 326, 326i, 3262 sont en aluminium et présente par exemple une section de 2mmx0.3mm. Dans une variante de réalisation, les rubans 326, 326i, 3262 sont en or. In the example described, the ribbons 326, 326i, 326 2 are made of aluminum and have for example a section of 2mmx0.3mm. In a variant embodiment, the ribbons 326, 326i, 326 2 are made of gold.
[0082] Dans l’exemple décrit, le fil 328 est en aluminium et présente un diamètre de 0.2mm Dans une variante de réalisation, le fil 328 est en or. In the example described, the wire 328 is made of aluminum and has a diameter of 0.2 mm. In an alternative embodiment, the wire 328 is made of gold.
[0083] Dans l’exemple décrit, les connecteurs électriques 312i en forme de broche servent à la connexion du module de puissance 110 au module de contrôle 210, afin de faire des mesures de grandeurs électriques et de commander les transistors 112i, 1122, 114I, 1142. In the example described, the pin-shaped electrical connectors 312i are used to connect the power module 110 to the control module 210, in order to make measurements of electrical quantities and to control the transistors 112i, 112 2 , 114 I , 114 2 .
[0084] En outre, toujours dans l’exemple décrit, les connecteurs électriques 3122 sont connectés à la barre omnibus commune négative 108A et le connecteur électrique 3123 est connecté à la barre omnibus commune positive 106A. In addition, still in the example described, the electrical connectors 312 2 are connected to the negative common bus bar 108A and the electrical connector 312 3 is connected to the positive common bus bar 106A.
[0085] En outre, toujours dans l’exemple décrit, les deux connecteurs électriques 3124 en forme de languette droite forment respectivement les deux barres omnibus de phase 122i , 1222 du module de puissance 110. In addition, still in the example described, the two electrical connectors 312 4 in the form of a straight tab respectively form the two phase bus bars 122i, 122 2 of the power module 110.
[0086] En référence à la figure 4, le surmoulage du module de puissance 110 est représenté et porte la référence 402. Le surmoulage 402 est un isolant électrique et recouvre entièrement chaque transistor 112i , 1122, 114i , 1142, chaque rubans 326, 326i, 3262 et chaque fil 328 et au moins une partie des faces supérieures 308, 308I,3082, 3083 des plaques principales 306, 306i, 3062, 3063. [0086] Referring to Figure 4, the molding of the power module 110 is shown and bears the reference 402. The molding 402 is an electrical insulator and completely covers each transistor 112i, 112 2 , 114i, 114 2 , each ribbon 326 , 326i, 326 2 and each wire 328 and at least part of the upper faces 308, 308 I , 308 2 , 308 3 of the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 .
[0087] Le surmoulage 402 est par exemple en résine, par exemple encore en époxy. De préférence, le surmoulage 402 est intégral en une seule pièce. The molding 402 is for example in resin, for example still in epoxy. Preferably, the overmold 402 is integral in one piece.
[0088] En référence à la figure 5, au moins une des plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 présente, sur une face inférieure 502, 502i, 5022, 5023 au moins une cavité 504 de retenue du surmoulage 402. Chaque cavité de retenue 504 est ouverte sur la tranche de la plaque principale 306, 306i, 3062, 3063 présentant cette cavité.[0088] Referring to Figure 5, at least one of the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 has, on a lower face 502, 502i, 502 2 , 502 3 at least one cavity 504 for retaining the overmolding 402 Each retaining cavity 504 is open on the edge of the main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 presenting this cavity.
En d’autres termes, la cavité de retenue 504 se situe à la périphérie de la face inférieure 502, 502i, 5022, 5023de la plaque principale 306, 306i, 3062, 3063. En outre, chaque cavité de retenue 504 définit une marche horizontale décalée verticalement au-dessus de la face inférieure 502, 502i, 5022, 5023 de la plaque principale 306, 306i, 3062, 3063. Chaque cavité de retenue 504 est réalisée par exemple par emboutissage. In other words, the retaining cavity 504 is located at the periphery of the lower face 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 . In Furthermore, each retaining cavity 504 defines a horizontal step offset vertically above the lower face 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plate 306, 306i, 306 2 , 306 3 . Each retaining cavity 504 is produced for example by stamping.
[0089] Comme cela est visible sur la figure 6, le surmoulage 402 laisse apparent la face inférieure 502i de la plaque principale 306i de la première pièce de connexion électrique 304i. Cette partie laissée apparente est conçue pour être plaquée contre le dissipateur thermique 206. Ainsi, le dissipateur thermique 206 est en contact thermique avec la face inférieure 502i laissée apparente par le surmoulage 402. Ce contact thermique est réalisé, dans l’exemple décrit ici, via un élément de liaison électrique isolant et thermiquement conducteur 700. As can be seen in FIG. 6, the molding 402 leaves the underside 502i of the main plate 306i of the first electrical connection part 304i visible. This part left visible is designed to be pressed against the heat sink 206. Thus, the heat sink 206 is in thermal contact with the lower face 502i left visible by the overmolding 402. This thermal contact is achieved, in the example described here, via an insulating and thermally conductive electrical connection element 700.
[0090] De même surmoulage 402 laisse apparent les faces inférieures 502, 5022, 5023 des plaque principale 306, 3062, 3063 de chacune des autres pièces de connexion électrique 304, 3042, 3043. Ces parties laissées apparentes sont conçues pour être plaquée contre le dissipateur thermique 206. Ainsi, le dissipateur thermique 206 est en contact thermique avec les faces inférieures 502, 5022, 5023 laissées apparentes par le surmoulage 402. Ce contact thermique est ici réalisé via l’élément de liaison électrique isolant et thermiquement conducteur 700. [0090] Similarly overmolding 402 leaves visible the lower faces 502, 502 2 , 502 3 of the main plate 306, 306 2 , 306 3 of each of the other electrical connection parts 304, 304 2 , 304 3 . These parts left visible are designed to be pressed against the heat sink 206. Thus, the heat sink 206 is in thermal contact with the lower faces 502, 502 2 , 502 3 left visible by the overmolding 402. This thermal contact is here achieved via the insulating and thermally conductive electrical connection element 700.
[0091] En outre, chaque cavité de retenue 504 est remplie par le surmoulage 402, et le surmoulage 402 présente, dans cette cavité de retenue 504, une face inférieure affleurant la face inférieure 502 de la plaque principale 206. In addition, each retaining cavity 504 is filled with the overmolding 402, and the overmolding 402 has, in this retaining cavity 504, a lower face flush with the lower face 502 of the main plate 206.
[0092] Par ailleurs, il sera apprécié que l’extrémité fixe 314 de chaque connecteur électrique 312i, 3122, 3123, 3124 présente une face inférieure entièrement découverte de surmoulage 402. En outre, le surmoulage 402 remplit chaque interstice 310 et présente, dans chaque interstice 310, une face inférieure affleurant les faces inférieures 502, 502i, 5022, 5023 des plaques principales 206, 206i, 2062, 2063. [0092] Furthermore, it will be appreciated that the fixed end 314 of each electrical connector 312i, 312 2 , 312 3 , 312 4 has an entirely uncovered underside of molding 402. In addition, the molding 402 fills each gap 310 and has, in each interstice 310, a lower face flush with the lower faces 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plates 206, 206i, 206 2 , 206 3 .
[0093] Le surmoulage 402 présente au moins un plot en résine 506 se projetant vers le bas et conçu pour venir au contact direct du dissipateur thermique 206 afin de définir un écartement prédéfini entre les faces inférieures 502, 502i, 5022, 5023 des plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 et le dissipateur thermique 206, et ainsi l’épaisseur de l’élément conducteur thermique remplissant cet écartement. Dans l’exemple décrit, chaque plot en résine 506 se projette depuis la face inférieure du surmoulage présent dans l’un des interstices 310 entre les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063. [0094] Par ailleurs, les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 sont séparées les unes des autres selon le plan principal PP par au moins un évidemment 800 réalisé dans le surmoulage 402. Ainsi, chaque évidement dans le surmoulage isolant électrique est au moins partiellement localisé dans l’interstice séparant les plaques principales 306, 306i, 3062, 3063 des pièces de connexion électrique 304, 304i, 3042, 3043. The overmolding 402 has at least one resin pad 506 projecting downwards and designed to come into direct contact with the heat sink 206 in order to define a predefined spacing between the lower faces 502, 502i, 502 2 , 502 3 of the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 and the heat sink 206, and thus the thickness of the thermal conductive element filling this gap. In the example described, each resin stud 506 projects from the underside of the overmolding present in one of the interstices 310 between the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 . Furthermore, the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 are separated from each other along the main plane PP by at least one recess 800 made in the overmolding 402. Thus, each recess in the electrically insulating overmolding is at least partially located in the gap separating the main plates 306, 306i, 306 2 , 306 3 from the electrical connection parts 304, 304i, 304 2 , 304 3 .
[0095] Dans l’exemple décrit, chaque évidement 800 présente une largeur supérieure ou égale à 500pm. In the example described, each recess 800 has a width greater than or equal to 500 μm.
[0096] L’évidemment 800 est rempli par un matériau de remplissage comprenant une matière ayant une température de fusion plus élevée que la température de fusion du surmoulage isolant électrique 402. The recess 800 is filled with a filling material comprising a material having a melting temperature higher than the melting temperature of the electrically insulating overmoulding 402.
[0097] Dans l’exemple décrit ici, le matériau de remplissage comprend des particules de matière solide dont la taille moyenne est supérieure à une distance minimale prédéterminée comprise entre 50pm et 250pm, de préférence entre 120pm et 180pmIn the example described here, the filler material comprises particles of solid material whose average size is greater than a predetermined minimum distance between 50 μm and 250 μm, preferably between 120 μm and 180 μm
[0098] En outre, comme cela est représentée schématiquement à la figure 7, le matériau de remplissage peut être formé par l’élément de liaison électrique isolant et thermiquement conducteur 700. In addition, as shown schematically in Figure 7, the filling material may be formed by the insulating and thermally conductive electrical connection element 700.
[0099] Dans l’exemple décrit ici, les particules de matière solide comprises dans l’élément de liaison électrique isolant et thermiquement conducteur 700 sont des microbilles de verre ou de céramique. In the example described here, the particles of solid material included in the insulating and thermally conductive electrical connection element 700 are glass or ceramic microbeads.
[0100] Ainsi, lors de la fixation du module de puissance 110 sur la surface d’échange thermique 204 du dissipateur thermique 206, l’élément de liaison électrique isolant et thermiquement conducteur 700 va pénétrer dans l’évidement 800 de sorte que les microbilles vont assurer un jeu minimal entre les plaques principales pour éviter tout contact direct entre elles dans le cas où le surmoulage 402 s’échauffe et se ramollit. Thus, when fixing the power module 110 on the heat exchange surface 204 of the heat sink 206, the insulating and thermally conductive electrical connection element 700 will penetrate into the recess 800 so that the microbeads will ensure a minimum clearance between the main plates to avoid any direct contact between them in the event that the overmolding 402 heats up and softens.
[0101] On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci- dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. [0101] It will also be noted that the invention is not limited to the embodiments described above. It will indeed appear to those skilled in the art that various modifications can be made to the embodiments described above, in the light of the teaching which has just been disclosed to them.
[0102] Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en oeuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. In the detailed presentation of the invention which is made above, the terms used must not be interpreted as limiting the invention to the embodiments set out in the present description, but must be interpreted to include therein all the equivalents of which the forecast is within the reach of those skilled in the art by applying his general knowledge to the implementation of the teaching which has just been disclosed to him.

Claims

Revendications Claims
[1] Système électronique (100) comprenant un dissipateur thermique (206) et un module électronique (110), ledit module électronique (110) étant assemblé sur ledit dissipateur thermique (206), ledit module électronique (110) comprenant : une première (304i) et une deuxième pièces (3042) de connexion électrique, de préférence en métal, présentant chacune une plaque principale (306i, 3062), les plaques principales (306i, 3062) s’étendant selon un même plan principal (PP) de manière à être sensiblement coplanaires et les plaques principales (306i, 3062) étant séparées l’une de l’autre selon le plan principal (PP) par au moins un interstice (310); au moins un composant électronique (112i) connecté électriquement à une face supérieure (308i) de la plaque principale (306i) de la première pièce de connexion électrique (304i) ; et un surmoulage isolant électrique (402), par exemple en résine, maintenant ensemble la première (304i) et la deuxième (3042) pièce de connexion électrique ; ledit système électronique (100) étant caractérisé en ce que le surmoulage isolant électrique (402) comprend en outre au moins un évidement (800), ledit évidement (800) séparant l’une de l’autre selon le plan principal (PP) la première (306i) et la deuxième (3062) plaque principale, ledit évidement (800) étant rempli par un matériau de remplissage (700), ledit matériau de remplissage (700) comprenant une matière ayant une température de fusion plus élevée que la température de fusion dudit surmoulage isolant électrique (402). [1] Electronic system (100) comprising a heat sink (206) and an electronic module (110), said electronic module (110) being assembled on said heat sink (206), said electronic module (110) comprising: a first ( 304i) and a second electrical connection part (304 2 ), preferably made of metal, each having a main plate (306i, 306 2 ), the main plates (306i, 306 2 ) extending along the same main plane (PP ) so as to be substantially coplanar and the main plates (306i, 306 2 ) being separated from each other along the main plane (PP) by at least one gap (310); at least one electronic component (112i) electrically connected to an upper face (308i) of the main plate (306i) of the first electrical connection part (304i); and an electrically insulating overmoulding (402), for example in resin, holding together the first (304i) and the second (304 2 ) electrical connection part; said electronic system (100) being characterized in that the electrically insulating overmoulding (402) further comprises at least one recess (800), said recess (800) separating from one another along the main plane (PP) the first (306i) and second (306 2 ) main plate, said recess (800) being filled with a filler material (700), said filler material (700) comprising a material having a melting temperature higher than the temperature melting said electrically insulating overmold (402).
[2] Système électronique (100) selon la revendication précédente dans lequel ledit matériau de remplissage (700) comprend des particules de matière solide dont la taille moyenne est supérieure à une distance minimale prédéterminée. [2] Electronic system (100) according to the preceding claim wherein said filling material (700) comprises particles of solid material whose average size is greater than a predetermined minimum distance.
[3] Système électronique (100) selon la revendication précédente dans lequel les particules de matière solide sont des microbilles de verre ou de céramique. [3] Electronic system (100) according to the preceding claim wherein the particles of solid matter are glass or ceramic microbeads.
[4] Système électronique (100) selon la revendication 2 ou 3 dans lequel la distance minimale prédéterminée est comprise entre 50pm et 250pm, de préférence entre 120pm et 180pm. [4] Electronic system (100) according to claim 2 or 3 wherein the predetermined minimum distance is between 50 pm and 250 pm, preferably between 120 pm and 180 pm.
[5] Système électronique (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le dissipateur thermique (206) est fixé audit module électronique (110) au moyen d’un élément de liaison électriquement isolant (700), ledit élément de liaison électriquement isolant (700) formant également ledit matériau de remplissage (700). [5] Electronic system (100) according to one of the preceding claims wherein the heat sink (206) is fixed to said electronic module (110) by means of an electrically insulating connecting element (700), said electrically insulating connecting element insulation (700) also forming said filling material (700).
[6] Système électronique (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les plaques principales (306i, 3062) sont séparées les unes des autres selon le plan principal (PP) d’une distance minimale supérieure à 1000pm, de préférence supérieure à 1200 pm. [6] Electronic system (100) according to one of the preceding claims wherein the main plates (306i, 306 2 ) are separated from each other along the main plane (PP) by a minimum distance greater than 1000 pm, preferably greater than 1200 pm.
[7] Système électronique (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le surmoulage isolant électrique (402) laisse apparent au moins une partie d’une face inférieure (502i, 5022) de la plaque principale (306i, 3062) d’au moins une parmi la première (304i) et la deuxième (3042) pièce de connexion électrique, cette partie laissée apparente étant en contact thermique avec ledit dissipateur thermique (206). [7] Electronic system (100) according to one of the preceding claims wherein the electrically insulating molding (402) leaves visible at least a portion of a lower face (502i, 502 2 ) of the main plate (306i, 306 2 ) of at least one of the first (304i) and the second (304 2 ) electrical connection part, this part left visible being in thermal contact with said heat sink (206).
[8] Convertisseur de tension (104) comprenant un système électronique (100) selon l’une des revendications précédentes. [8] Voltage converter (104) comprising an electronic system (100) according to one of the preceding claims.
[9] Engin de mobilité comprenant un convertisseur de tension (104) selon la revendication 8 ou un système électronique (100) selon l’une des revendication 1 à 7. [9] Mobility device comprising a voltage converter (104) according to claim 8 or an electronic system (100) according to one of claims 1 to 7.
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