WO2025119784A1 - Module électronique de puissance refroidi par immersion dans un liquide diélectrique - Google Patents

Module électronique de puissance refroidi par immersion dans un liquide diélectrique Download PDF

Info

Publication number
WO2025119784A1
WO2025119784A1 PCT/EP2024/084030 EP2024084030W WO2025119784A1 WO 2025119784 A1 WO2025119784 A1 WO 2025119784A1 EP 2024084030 W EP2024084030 W EP 2024084030W WO 2025119784 A1 WO2025119784 A1 WO 2025119784A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dielectric fluid
substrate
connecting element
electronic module
power electronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/084030
Other languages
English (en)
Inventor
Nicolas MARTINHO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Original Assignee
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo eAutomotive Germany GmbH filed Critical Valeo eAutomotive Germany GmbH
Publication of WO2025119784A1 publication Critical patent/WO2025119784A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/40—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
    • H10W40/47—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing liquids, e.g. forced water cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20236—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures by immersion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/30—Arrangements for thermal protection or thermal control wherein the packaged device is completely immersed in a fluid other than air, e.g. immersed in a cryogenic fluid

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of electrical equipment, in particular configured to be installed on board a vehicle, for example a hybrid or electric vehicle.
  • the invention relates to the cooling of such electrical equipment by immersion in a dielectric fluid.
  • the invention aims to remedy all or part of the drawbacks of the state of the art by proposing electrical equipment cooled by immersion in a dielectric fluid whose cooling performance is significantly improved.
  • the subject of the invention is an electronic power module configured to be at least partially immersed in a flow of dielectric cooling fluid, so that the flow of dielectric fluid dissipates heat generated by the electronic power module, the electronic power module comprising:
  • the power electronic module is remarkable in that the coating comprises at least one opening configured so that the dielectric fluid directly dissipates by thermal convection heat generated by the first substrate and by the electrical connector.
  • the constituent elements of a power module are immersed in the flow and cooled directly in contact with the dielectric fluid.
  • the general cooling of such a power module is then significantly improved, improving the reliability and efficiency of said power module.
  • the assembly of such a power module is simplified, the function of electrical insulation of the electronic components from each other being ensured by the dielectric fluid, in particular in place of layers of electrically insulating materials such as silicon nitride ceramics.
  • the coating only and entirely encapsulates the connecting element.
  • the connecting element is isolated from the dielectric fluid, and from any thermal expansion which could be caused by contact between the dielectric fluid and the connecting element.
  • the connecting element is a wiring wire.
  • a wiring wire is commonly referred to in English as “bonding”. More preferably, the wiring wire is formed from aluminum.
  • the coating is a plastic overmolding.
  • the opening of the coating is preferably provided by means of a cutout made in the coating.
  • the opening is achieved during the formation of the coating overmolding operation.
  • the electronic component is a semiconductor chip.
  • the electronic component is a semiconductor chip formed from silicon carbide.
  • the first substrate and the electrical connector are formed from the same material.
  • the first substrate and the electrical connector are formed from copper.
  • the dielectric fluid is a dielectric single-phase liquid.
  • the flow of the liquid without disturbance is substantially uniform in the power module.
  • a housing delimiting a housing configured to receive a flow of dielectric fluid
  • Figure 1 is a schematic representation in top view of electrical equipment comprising a power module according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation in top view of a power module according to the same embodiment as Figure 1, in the position removed from a covering;
  • Figure 3 is a schematic representation in isometric perspective of a covering of the power module of Figure 2.;
  • Figure 4 is a schematic top view representation of the power module of Figure 2 in a position of encapsulation of the coating of Figure 3;
  • Figure 5 is a schematic cross-sectional representation of the power module of Figure 2.
  • the invention relates to an electrical equipment 2, in particular configured to be carried by an electric or hybrid vehicle.
  • the electrical equipment 2 is for example a voltage converter such as an inverter, as illustrated in FIG. 1.
  • the electrical equipment 1 comprises a housing delimiting a housing configured to receive a flow of dielectric fluid 3 in which a flow of dielectric fluid 3 flows.
  • the dielectric fluid 3 is preferably a dielectric single-phase liquid.
  • the flow of the liquid without disturbance is substantially uniform in the housing.
  • the electrical equipment 1 comprises in particular an electronic power module 2.
  • the electronic power module 2 is configured to be at least partially immersed in the flow of dielectric fluid 3, so that the dielectric fluid 3 dissipates heat generated by the electronic power module 2.
  • the power electronic module comprises a first electrically conductive substrate 4, as illustrated in FIG. 2.
  • the first substrate 4 is substantially planar and is commonly referred to by the abbreviation “SMI” (Insulated Metal Substrate).
  • the first substrate 4 comprises a first face on which at least one electronic component 6 is mounted.
  • the electronic component 6 is preferably a semiconductor such as a silicon carbide-based semiconductor chip.
  • the electronic power module 2 also comprises at least one electrical connector 8 electrically connected to the electronic component 6 via a connection 10.
  • the electrical connector 8 is configured to be connected to equipment external to the power electronic module 2 and external to the electrical equipment 1, for example to the phases of a rotating electrical machine.
  • the first substrate 4 and the electrical connector 8 are formed from the same material, for example copper.
  • the convection thermal resistance of the electrical connector 8 and the first substrate 4 are identical, allowing uniform heat dissipation.
  • the first substrate 4 and the electrical connector 8 may be formed from a different material, for example when the first substrate 4 is formed from aluminum.
  • the power electronic module 2 further comprises a coating 12 illustrated alone in FIG. 3.
  • the coating 12 is configured to encapsulate at least the first substrate 4 and the connecting element 10 as illustrated in FIG. 4.
  • the coating 12 comprises at least one opening configured so that the dielectric fluid 3 dissipates directly by thermal convection of the heat generated by the first substrate 4.
  • the term “encapsulate” is understood to mean that here, portions of the first substrate 4 and portions of the connecting element 10 are isolated from the dielectric fluid 3. In other words, said portions of the first substrate 4 and the connecting element 10 are not directly in contact with the dielectric fluid.
  • the dielectric fluid also directly dissipates heat generated by the electrical connector 8.
  • the constituent elements of a power electronic module 2 are immersed in the flow and cooled directly in contact with the dielectric fluid 3.
  • the general cooling of such a power electronic module 2 is then significantly improved, improving the reliability and efficiency of said power electronic module 2, and therefore of the electrical equipment 1.
  • the coating 12 is here formed from a plastic overmolding, the opening is preferably made in the coating 12 by means of a cutout. Alternatively, the opening is obtained during the formation of the coating 12, that is to say during the overmolding operation.
  • the coating 12 is illustrated here in a single piece, but can alternatively be in several pieces, depending on the elements that it is desired to encapsulate.
  • FIG. 5 The realization of the encapsulation by the coating 12 is illustrated schematically in FIG. 5 and described below.
  • the electronic component 6 is fixed on the first face of the first substrate 4 by means of a sintering 14, for example a silver sintering.
  • the connecting element 10 is welded onto the electronic component 6 by means of a solder 16.
  • the opening in the coating 12 is then such that the electronic component 6 is immersed in the dielectric fluid.
  • the assembly of such a power electronic module 2 is simplified and differs from a traditional power electronic module in that the function of electrical insulation of the electronic components from each other is ensured by the dielectric fluid 3, in particular in place of a layer of electrically insulating material such as a silicon nitride ceramic.
  • the coating 12 only entirely encapsulates the connecting element 10.
  • the connecting element 10 is isolated from the dielectric fluid, and is protected from any thermal expansion which could be caused by contact between the dielectric fluid 3 and the connecting element 10.
  • the connecting element 10 is preferably a wiring wire, commonly referred to in English as “bonding”, “wire bonding” or “bonding ribbons”.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

La présente invention vise un module électronique de puissance (2) configuré pour être immergé dans un écoulement de fluide diélectrique (3) de refroidissement, de sorte que l'écoulement de fluide diélectrique (3) dissipe de la chaleur, le module de puissance (2) comprenant : - un premier substrat (4) conducteur; - un composant électronique (6) monté sur une première face du premier substrat (4); - un connecteur électrique (8) relié au composant électronique (6) par un élément de liaison (10); - un revêtement (12) configuré pour encapsuler au moins le premier substrat (4) et l'élément de liaison (10); le module électronique de puissance (2) étant caractérisé en ce que le revêtement (12) comprend au moins une ouverture configurée de sorte que le fluide diélectrique (3) dissipe directement par convection thermique de la chaleur générée par le premier substrat (4) et par le connecteur électrique (8).

Description

DESCRIPTION
Titre de l’invention : Module électronique de puissance refroidi par immersion dans un liquide diélectrique
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention concerne le domaine technique des équipements électriques, notamment configurés pour être embarqués à bord d’un véhicule, par exemple un véhicule hybride ou électrique.
[0002] Plus particulièrement, l’invention concerne le refroidissement de tels équipements électriques par immersion dans un fluide diélectrique.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0003] Pour refroidir un équipement électrique tel qu’un convertisseur de tension, notamment d’un véhicule électrique ou hybride, il est connu de l’état de la technique de ménager une conduite à travers un boîtier de l’équipement électrique, la conduite étant configurée pour faire circuler un fluide tel que de l’eau, permettant de dissiper par conduction thermique la chaleur générée à l’intérieur du boîtier. Néanmoins, certains composants électroniques tels que des connecteurs électriques, couramment désignés en anglais par le terme « busbar », conduisent des courants de très haute intensité et génèrent une quantité de chaleur ne pouvant pas être dissipée de manière satisfaisante dans un tel équipement électrique.
[0004] Il est connu dans le domaine technique des ordinateurs, notamment des supercalculateurs, d’immerger entièrement des composants électroniques de supercalculateur dans une piscine de fluide diélectrique à changement de phase, permettant de dissiper par conduction thermique la chaleur générée par lesdits composants, qui se traduit par la formation de bulles au sein du fluide à changement de phase. Cette méthode de refroidissement est couramment désignée en anglais par le terme « immersive cooling ». Néanmoins, les courants électriques circulant dans un supercalculateur sont inférieurs à ceux circulant dans les composants d’un équipement électrique d’un véhicule automobile, et génèrent, de fait, une chaleur inférieure aux composants d’un équipement électrique d’un véhicule automobile. Par ailleurs, l’architecture d’immersion dans une piscine de fluide diélectrique à changement de phase n’est pas transposable au refroidissement au sein d’un véhicule.
[0005] L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant un équipement électrique refroidi par immersion dans un fluide diélectrique dont les performances de refroidissement sont sensiblement améliorées. PRESENTATION DE L’INVENTION
[0006] Plus précisément, l’invention a pour objet un module électronique de puissance configuré pour être au moins partiellement immergé dans un écoulement de fluide diélectrique de refroidissement, de sorte que l’écoulement de fluide diélectrique dissipe de la chaleur générée par le module électronique de puissance, le module électronique de puissance comprenant :
- un premier substrat électriquement conducteur ;
- au moins un composant électronique monté sur une première face du premier substrat ;
- au moins un connecteur électrique relié électriquement au composant électronique par un élément de liaison et configuré pour être connecté à un équipement extérieur ;
- un revêtement configuré pour encapsuler au moins le premier substrat et l’élément de liaison ;
[0007] Le module électronique de puissance est remarquable en ce que le revêtement comprend au moins une ouverture configurée de sorte que le fluide diélectrique dissipe directement par convection thermique de la chaleur générée par le premier substrat et par le connecteur électrique.
[0008] Grâce à une telle combinaison de caractéristiques, les éléments constitutifs d’un module de puissance sont immergés dans l’écoulement et refroidis directement au contact du fluide diélectrique. Le refroidissement général d’un tel module de puissance est alors sensiblement amélioré, améliorant la fiabilité et le rendement dudit module de puissance. En outre, l’assemblage d’un tel module de puissance est simplifié, la fonction d’isolation électrique des composants électroniques les uns des autres étant assurée par le fluide diélectrique, notamment à la place de couches de matériaux électriquement isolants tels que les céramiques en nitrure de silicium.
[0009] Avantageusement, le revêtement encapsule uniquement et entièrement l’élément de liaison. Dans une telle configuration, l’élément de liaison est isolé du fluide diélectrique, et de toute dilatation thermique qui pourrait être engendrée par un contact entre le fluide diélectrique et le l’élément de liaison.
[0010] Avantageusement, l’élément de liaison est un fil de câblage. Un fil de câblage est couramment désigné en anglais « bonding ». De préférence encore, le fil de câblage est formé à partir d’aluminium.
[0011] Avantageusement, le revêtement est un surmoulage plastique. Ainsi, l’ouverture du revêtement est de préférence ménagée par l’intermédiaire d’une découpe réalisée dans le revêtement. Alternativement, l’ouverture est obtenue lors de la formation de l’opération de surmoulage du revêtement.
[0012] Avantageusement, le composant électronique est une puce semi-conductrice. De préférence, le composant électronique est une puce semi-conductrice formée à partir de carbure de silicium.
[0013] Avantageusement, le premier substrat et le connecteur électrique sont formés à partir d’un même matériau. De préférence, le premier substrat et le connecteur électrique sont formés à partir de cuivre.
[0014] Avantageusement, le fluide diélectrique est un liquide monophasique diélectrique. Ainsi, en l’absence de changement de phase, l’écoulement du liquide sans perturbation est sensiblement uniforme dans le module de puissance.
[0015] Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un équipement électrique, comprenant :
- un boîtier délimitant un logement configuré pour recevoir un écoulement de fluide diélectrique ;
- au moins un module électronique de puissance tel que décrit ci-dessus, le module électronique de puissance étant immergé dans le fluide diélectrique ;
- au moins un connecteur électrique relié électriquement au composant électronique par un élément de liaison et configuré être connecté à un équipement extérieur ;
[0016] Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un véhicule électrique ou hybride, comprenant un équipement électrique tel que décrit ci-dessus.
PRESENTATION DES FIGURES
[0017] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :
[0018] la figure 1 est une représentation schématique en vue de dessus d’un équipement électrique comprenant un module de puissance selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
[0019] la figure 2 est une représentation schématique en vue de dessus d’un module de puissance selon le même mode de réalisation que la figure 1 , en position retirée d’un revêtement ; [0020] la figure 3 est une représentation schématique en perspective isométrique d’un revêtement du module de puissance de la figure 2. ;
[0021] la figure 4 est une représentation schématique en vue de dessus du module de puissance de la figure 2 dans une position d’encapsulation du revêtement de la figure 3 ;
[0022] la figure 5 est une représentation schématique en coupe du module de puissance de la figure 2.
[0023] Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour permettre de mettre en œuvre l’invention ; bien que non limitatives, lesdites figures servent notamment à mieux définir l’invention le cas échéant.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
[0024] L’invention concerne un équipement électrique 2, notamment configuré pour être embarqué par un véhicule électrique ou hybride. L’équipement électrique 2 est par exemple un convertisseur de tension tel qu’un onduleur, comme illustré sur la figure 1.
[0025] L’équipement électrique 1 comprend un boîtier délimitant un logement configuré pour recevoir un écoulement de fluide diélectrique 3 dans lequel s’écoule un flux de fluide diélectrique 3. Pour des raisons de lisibilité, le boîtier et le fluide diélectrique 3 ne sont pas illustrés sur la figure 1. Le fluide diélectrique 3 est de préférence un liquide monophasique diélectrique. Ainsi, en l’absence de changement de phase, l’écoulement du liquide sans perturbation est sensiblement uniforme dans le boîtier.
[0026] L’équipement électrique 1 comprend notamment un module électronique de puissance 2. Le module électronique de puissance 2 est configuré pour être au moins partiellement immergé dans le flux de fluide diélectrique 3, de sorte que le fluide diélectrique 3 dissipe de la chaleur générée par le module électronique de puissance 2.
[0027] Le module électronique de puissance comprend un premier substrat électriquement conducteur 4, comme illustré sur la figure 2. Le premier substrat 4 est sensiblement plan et est couramment désigné sous l’abréviation « SMI » (Substrat Métallique Isolé). Le premier substrat 4 comprend une première face sur laquelle est monté au moins un composant électronique 6. Le composant électronique 6 est de préférence un semi-conducteur tel qu’une puce semi- conductrice à base de carbure de silicium.
[0028] Le module électronique de puissance 2 comprend également au moins un connecteur électrique 8 relié électriquement au composant électronique 6 par l’intermédiaire d’un élément de liaison 10. Le connecteur électrique 8 est configuré pour être connecté à un équipement extérieur au module électronique de puissance 2 et extérieur à l’équipement électrique 1 , par exemple aux phases d’une machine électrique tournante. Ici, le premier substrat 4 et le connecteur électrique 8 sont formés à partir d’un même matériau, par exemple du cuivre. Ainsi, la résistance thermique de convection du connecteur électrique 8 et du premier substrat 4 sont identiques, permettant l’uniformisation de la dissipation de chaleur. Alternativement, le premier substrat 4 et le connecteur électrique 8 peuvent être formés à partir d’un matériau différent, par exemple lorsque le premier substrat 4 est formé à partir d’aluminium.
[0029] Le module électronique de puissance 2 comprend par ailleurs un revêtement 12 illustré seul sur la figure 3. Le revêtement 12 est configuré pour encapsuler au moins le premier substrat 4 et l’élément de liaison 10 comme illustré sur la figure 4. Le revêtement 12 comprend au moins une ouverture configurée de sorte que le fluide diélectrique 3 dissipe directement par convection thermique de la chaleur générée par le premier substrat 4. Par le vocable « encapsuler », on entend le fait qu’ici, des portions du premier substrat 4 et des portions de l’élément de liaison de 10 sont isolées du fluide diélectrique 3. Autrement dit, lesdites portions du premier substrat 4 et l’élément de liaison 10 ne sont pas directement en contact avec le fluide diélectrique. Le fluide diélectrique dissipe également directement de la chaleur générée par le connecteur électrique 8. Grâce à une telle ouverture dans le revêtement 12, les éléments constitutifs d’un module électronique de puissance 2 sont immergés dans l’écoulement et refroidis directement au contact du fluide diélectrique 3. Le refroidissement général d’un tel module électronique de puissance 2 est alors sensiblement amélioré, améliorant la fiabilité et le rendement dudit module électronique de puissance 2, et donc de l’équipement électrique 1.
[0030] Le revêtement 12 est ici formé à partir d’un surmoulage plastique, l’ouverture est de préférence ménagée dans le revêtement 12 par l’intermédiaire d’une découpe. Alternativement, l’ouverture est obtenue lors de la formation du revêtement 12, c’est-à-dire lors de l’opération de surmoulage. Le revêtement 12 est illustré ici de manière monobloc, mais peut alternativement être en plusieurs pièces, en fonction des éléments que l’on souhaite encapsuler.
[0031] La réalisation de l’encapsulage par le revêtement 12 est illustré schématiquement sur la figure 5 et décrite ci-dessous. Le composant électronique 6 est fixée sur la première face du premier substrat 4 par l’intermédiaire d’un frittage 14, par exemple un frittage d’argent. L’élément de liaison 10 est soudé sur le composant électronique 6 par l’intermédiaire d’une soudure 16. L’ouverture dans le revêtement 12 est alors de sorte que le composant électronique 6 est immergé dans le fluide diélectrique. Ainsi, l’assemblage d’un tel module électronique de puissance 2 est simplifié et diffère d’un module électronique de puissance traditionnel en ce que la fonction d’isolation électrique des composants électroniques les uns des autres est assurée par le fluide diélectrique 3, notamment à la place d’une couche de matériau électriquement isolant tel qu’une céramique en nitrure de silicium.
[0032] On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrit précédemment. Il apparaîtra en effet à l’homme du métier que diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit ci-dessus, à la lumière de l’enseignement qui vient de lui être divulgué.
[0033] Dans un mode de réalisation (non-illustré), le revêtement 12 encapsule uniquement entièrement l’élément de liaison 10. Dans une telle configuration, l’élément de liaison 10 est isolé du fluide diélectrique, et est protégé de toute dilatation thermique qui pourrait être engendrée par un contact entre le fluide diélectrique 3 et l’élément de liaison 10. Dans ce mode de réalisation, l’élément de liaison 10 est de préférence un fil de câblage, couramment désigné en anglais « bonding », « wire bonding » ou « bonding ribbons ».
[0034] Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention au mode de réalisation exposé dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme du métier en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Claims

REVENDICATIONS
1. Module électronique de puissance (2) configuré pour être au moins partiellement immergé dans un écoulement de fluide diélectrique (3) de refroidissement, de sorte que l’écoulement de fluide diélectrique (3) dissipe de la chaleur générée par le module électronique de puissance (2), le module électronique de puissance (2) comprenant :
- un premier substrat (4) électriquement conducteur ;
- au moins un composant électronique (6) monté sur une première face du premier substrat (4) ;
- au moins un connecteur électrique (8) relié électriquement au composant électronique (6) par un élément de liaison (10) et configuré pour être connecté à un équipement extérieur ;
- un revêtement (12) configuré pour encapsuler au moins le premier substrat (4) et l’élément de liaison (10) ; le module électronique de puissance (2) étant caractérisé en ce que le revêtement (12) comprend au moins une ouverture configurée de sorte que le fluide diélectrique (3) dissipe directement par convection thermique de la chaleur générée par le premier substrat (4) et par le connecteur électrique (8).
2. Module électronique de puissance (2) selon la revendication 1 , dans lequel le revêtement (12) encapsule uniquement et entièrement l’élément de liaison (10).
3. Module électronique de puissance (2) selon la revendication 2, dans lequel l’élément de liaison (10) est un fil de câblage.
4. Module électronique de puissance (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le revêtement (12) est un surmoulage plastique.
5. Module électronique de puissance (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le composant électronique (6) est une puce semi-conductrice.
6. Module électronique de puissance (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier substrat (4) et le connecteur électrique (8) sont formés à partir d’un même matériau.
7. Module électronique de puissance (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide diélectrique (3) est un liquide diélectrique monophasique.
8. Equipement électrique (1 ), comprenant :
- un boîtier délimitant un logement configuré pour recevoir un écoulement de fluide diélectrique (3) ; - au moins un module électronique de puissance (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, le module électronique de puissance (2) étant immergé dans le fluide diélectrique (3) ;
- au moins un connecteur électrique (8) relié électriquement au composant électronique (6) par un élément de liaison (10) et configuré être connecté à un équipement extérieur ; 9. Véhicule électrique ou hybride, comprenant un équipement électrique (1) selon la revendication 8.
PCT/EP2024/084030 2023-12-04 2024-11-29 Module électronique de puissance refroidi par immersion dans un liquide diélectrique Pending WO2025119784A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2313535A FR3156275A1 (fr) 2023-12-04 2023-12-04 Module électronique de puissance refroidi par immersion dans un liquide diélectrique
FRFR2313535 2023-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025119784A1 true WO2025119784A1 (fr) 2025-06-12

Family

ID=90054146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/084030 Pending WO2025119784A1 (fr) 2023-12-04 2024-11-29 Module électronique de puissance refroidi par immersion dans un liquide diélectrique

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3156275A1 (fr)
WO (1) WO2025119784A1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10833596B1 (en) * 2019-06-10 2020-11-10 Ford Global Technologies, Llc Integrated power unit for a power supply device
US20220406684A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Semiconductor Components Industries, Llc Immersion direct cooling modules and related methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10833596B1 (en) * 2019-06-10 2020-11-10 Ford Global Technologies, Llc Integrated power unit for a power supply device
US20220406684A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Semiconductor Components Industries, Llc Immersion direct cooling modules and related methods

Also Published As

Publication number Publication date
FR3156275A1 (fr) 2025-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1886396B1 (fr) Machine électrique tournante avec pièce d'interconnexion de puissance
EP3176918B1 (fr) Architecture electronique destinee a alimenter une machine electrique pour vehicule automobile
FR2782597A1 (fr) Module d'alimentation electrique
WO2007003824A2 (fr) Module electronique pour machine electrique tournante
FR2793967A1 (fr) Ensemble de conversion de puissance electrique
EP2844052B1 (fr) Bloc convertisseur de puissance de véhicule électrique ou hybride
EP1005083B1 (fr) Composant électronique de puissance comportant des moyens de refroidissement
EP2288001A1 (fr) Alternateur à redressement synchrone équipé d'un module électronique de puissance perfectionné
EP3966850B1 (fr) Procede de fabrication d'un module electronique de puissance
WO2006032611A1 (fr) Dispositif electronique avec repartiteur de chaleur integre
EP2936955A1 (fr) Dispositif de refroidissement pour carte de circuit imprime
FR3156275A1 (fr) Module électronique de puissance refroidi par immersion dans un liquide diélectrique
FR2798036A1 (fr) Module electronique et procede de fabrication d'un tel module
EP3966851B1 (fr) Procede de fabrication d'un module electronique de puissance
WO2003096414A2 (fr) Assemblage de composants de puissance sur un circuit imprime ainsi qu'un procede d'un tel assemblage
EP2288002A1 (fr) Alternateur à redressement synchrone équipé d'un module électronique de puissance perfectionné
FR3116944A1 (fr) Boîtier de circuit integre
EP4062447B1 (fr) Cadre metallique conducteur pour module électronique de puissance et procede de fabrication associe
FR3103317A1 (fr) Module de puissance
EP1032114B1 (fr) Module électrique pour alternateur de véhicule, notamment automobile, et assemblage comportant un tel alternateur et un tel module
WO2025119948A1 (fr) Equipement électrique refroidi par immersion dans un fluide diélectrique
EP4560697A1 (fr) Module électronique de puissance à élément de retardement thermique lors d'un court-circuit
FR3144483A1 (fr) Module électronique de puissance multi-étages et hermétique
EP4449827A1 (fr) Bras de commutation utilisant une carte de circuit imprimé
EP1958319A1 (fr) Dispositif de refroidissement a caloduc d'un regulateur de tension d'une machine electrique tournante, tel qu'un alternateur ou un alterno-demarreur

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24812875

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1