TWI703705B - 電動馬達用的功率模組 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種電動馬達用的功率模組。該功率模組係具有至少一個半導體開關半橋。根據本發明，該半導體開關半橋係具有一個高側半導體開關與一個低側半導體開關，其中該半導體開關半橋的半導體開關係各自具有由該半導體開關的一個表面區域所形成的切換路徑端子，該表面區域係以平坦方式所實施，該等切換路徑端子係各自為面對相同方向。該高側半導體開關與該低側半導體開關係在彼此間封入其具有至少二個導電層之一個電路載體，其中該半橋之低側半導體開關之一個切換路徑端子與高側半導體開關之一個切換路徑端子係藉由該電路載體而電氣連接到彼此。

Description

電動馬達用的功率模組

本發明係關於功率模組，特別是電動馬達用的功率模組。

本發明係關於一種電動馬達用的功率模組。該種功率模組係具有至少一個半導體開關半橋(half-bridge)。

根據本發明，該種半導體開關半橋係具有一個高側半導體開關與一個低側半導體開關，其中，該半導體開關半橋的半導體開關係各自具有由該半導體開關的一個表面區域所形成的切換路徑端子，該表面區域係尤其是以平坦方式所實施。尤其是一個標準向量的切換路徑端子之該等切換路徑端子係各自為面對相同方向。該高側半導體開關與低側半導體開關係在彼此間封入其具有至少二個導電層之一個電路載體，其中該電路載體係包含尤其是基板層的至少一個電氣絕緣層、以及其將該電氣絕緣層封入在彼此間的該至少二個導電層。

該半橋之低側半導體開關之一個切換路徑端子與高側半導體開關之一個切換路徑端子係藉由該電路載體而電氣連接到彼此。較佳而言，該半導體開關半橋之一個輸出端子係由至少一個或僅有一個導電層所形成。

一種緊密的功率模組係可有利為藉由該種結構所提供。該種功率模組係可因此為以一種節省空間的方式而配置在一個電動馬達或一個電氣機器之中。

在另一個變化中，二個導電層係藉由至少一個電鍍的通孔而連接到彼此且共同地形成該半導體開關半橋(下文亦稱為半橋)的一個輸出端子。

在該種功率模組之一個較佳實施例中，一個半橋之該等半導體開關的切換路徑端子係位在彼此對面。較佳而言，一個半導體開關的切換路徑端子係以相關於彼此的一種共平面方式而配置。藉由導電層而連接到彼此的該等切換路徑端子係可因此在彼此間封入其具有導電層之該電路載體，尤其是以一種夾層的方式。就此點而言，該功率模組係可有利為以一種節省空間的方式而構成。在一個較佳實施例中，該功率模組係設計為用於多相切換，尤其是馬達電流的切換，且具有用於各相的至少一個或僅有一個半導體開關半橋。該功率模組係可因此具有例如用於驅動一種三相的馬達之三個半導體開關半橋。各個半導體開關半橋係可具有例如複數個或多個個別的半導體開關半橋，其彼此為並聯連接，尤其是配置為一個串列。

該種半導體開關半橋係較佳具有用於各個切換路徑端子之至少二個、三個或四個、或超過四個表面區域，其係實施為導電性且為連接到該切換路徑端子。該等表面區域係可因此各自形成一個接觸墊。

在該種功率模組之一個較佳實施例中，該導電層係具有一個相位匯流排，在其上係至少一個接觸指部為橫向地從該相位匯流排向外指 去或具有一個橫向構件為整體形成在該層的一個平坦延伸部分。該接觸指部係較佳為連接到其被連接到輸出端子之該等半導體開關的切換路徑端子彼此。接觸軌道係可因此有利為形成一個匯流排，其聚集由該等接觸指部所引導離開的電流或其將一個電流分佈在該等接觸指部之間，其中，分佈的電流係可藉由該等接觸指部而引導到該等切換路徑端子。

關於進一步的優點，該匯流排係可從其由一個模製的模組所形成的一個功率模組而突出，例如：從該模製的模組之一個模製本體，且可因此為外部電氣接觸。

在一個較佳實施例中，該等半導體開關係各自為由一個場效電晶體所形成，其中，其被連接到該半橋的輸出端子之該高側半導體開關之切換路徑端子係一個源極端子，且其被連接到該半橋的輸出端子之該低側半導體開關之切換路徑端子係一個汲極端子。就此點而言，由二個MOS場效電晶體、或MIS場效電晶體所形成的一個半導體開關半橋係可有利為以一種緊密且節省空間的方式而構成。關於進一步的優點，該種功率模組係可由於緊密結構而具有低的固有電感。

在一個較佳實施例中，該等半導體開關係各自為由一個絕緣閘雙極電晶體(IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor)所形成，其中，其被連接到該半橋的輸出端子之該高側半導體開關之切換路徑端子係一個射極端子，且其被連接到該半橋的輸出端子之該低側半導體開關之切換路徑端子係一個集極端子。由IGBT電晶體所組成的該種半橋係可因此有利為以一種節省空間的方式而構成。

在一個較佳實施例中，該接觸指部係包含二個導電層，其係 配置為平行於彼此且其為由一個電氣絕緣的絕緣層所分開彼此。該接觸指部的諸層係較佳為接觸相互不同的半導體開關之相互相對的端子。就此點而言，有利的是，從其延伸在該低側半導體開關與高側半導體開關之間的間隙空間，該半橋(尤指該半橋的半導體開關)係可為以一種節省空間的方式且具有低的電感而供應電壓。

該種電路載體係較佳由一個印刷電路板所形成。較佳而言，該電氣絕緣的絕緣層係由一個纖維強化的環氧樹脂層所形成，尤其是預浸(prepreg)層。該纖維強化層係較佳為玻璃纖維。

該導電層係較佳為由一個銅層或鋁層所形成。結果，該電路載體係可有利為具有良好的導電性。

在另一個實施例中，該電路載體係尤指其具有至少一個陶瓷絕緣層之一個經燒結的陶瓷電路載體。該陶瓷電路載體係較佳為一個低溫共燒陶瓷(LTCC,Low-Temperature Cofired Ceramics)電路載體或一個高溫共燒陶瓷(HTCC,High-Temperature Cofired Ceramics)電路載體、直接黏合銅(DBC,Direct Bonded Copper)(亦稱為DCB)電路載體、活性金屬銅焊(AMB,Active Metal Braze)電路載體，包含一個陶瓷層與至少一個銅層及/或至少一個鋁層以作為導電層。

以此方式，尤指印刷電路板或陶瓷電路載體，具有至少二個導電層的該電路載體係可將該等半導體開關以電氣方式連接到彼此而作為一個連接層且因此為形成如同半導體配置之一個緊密的功率模組。關於進一步的優先選擇，進一步的電子構件係可整合在印刷電路板中，例如：電容器、電阻器或二極體。較佳而言，該種半導體開關半橋的訊號及/或控制 端子係藉由該電路載體所電氣接觸。一種低電感的半橋係可有利為由該半橋之半導體開關的相互相對端子所形成，由於在該等半導體開關之間的連接線係以一種短的方式而實施。

在一個較佳實施例中，該相位匯流排與該匯流排之接觸指部係各自為交錯。以此方式，自該種功率模組的電流之饋入以及電流的饋出係可為以一種特別緊密的方式而實施。

本發明係將基於圖式與進一步的示範實施例而描述於下文。進一步有利的實施例變化係由在申請專利範圍附屬項與圖式中所述的特徵而為明顯。

1:半導體配置

2:低側半導體開關

3:高側半導體開關

4:源極端子

5:汲極端子

6:汲極端子

7:源極端子

8:輸出端子

9:導電層

10:導電層

11:連接機構

12:電氣絕緣的基板層

13:絕緣層

14:絕緣層

15:模製本體

16:半導體配置

17、18、19:高側場效電晶體(半導體開關)

20、21、22:低側場效電晶體(半導體開關)

23、23a、23b:汲極端子

24、24a、24b:汲極端子

25、25a、25b:源極端子

26、26a、26b:源極端子

27:匯流排

28:導電層

29:絕緣基板層

30:縱向軸

31:導電層

32、32a、32b:接觸指部

33、33a、33b:接觸指部

34、35、36:輸出端子

37、37a、37b:連接元件

38、39、40:相位隔離開關

41:模製本體

42:表面區域

43:表面區域

44:匯流排

45:冷卻體

46:導電層

47:導電層

48:電鍍通孔

50:電路載體

51、52、53:接點

54:U形的接點

55、56:接觸叉部

57:絕緣物

58:電路載體

圖1係示意顯示其形成一個半導體開關半橋之一種半導體配置的一個示範實施例，其中，二個半導體開關係在彼此間封入具有用於饋入電流及饋出電流的電氣接點之一個印刷電路板；圖2係以分解圖來示意顯示用於形成其由FET電晶體(場效電晶體)所形成的三個半導體開關半橋之一種半導體配置，其中，具有用於饋入電流及饋出電流的電氣接點之一個印刷電路板係封入在低側與高側電晶體之間；圖3係顯示用於形成其包含在圖2所示的構件之一種功率模組的一個製造步驟，其中，高側電晶體係焊接有電氣端子，尤其是一個匯流排與輸出端子；圖4係顯示用於形成其包含在圖3所示的構件之一種功率模組的一個製造步驟，其中，低側半導體開關係焊接有電氣端子，尤其是匯流排與輸 出端子；圖5係顯示用於形成其包含在圖4所示的構件之一種功率模組的一個製造步驟，其中，該等構件係嵌入在模製化合物中；圖6係顯示在圖4所示的半導體配置之一個變化，其中，該等半橋係連接到在輸出側上的一個相位隔離開關；圖7係顯示用於製造其具有相位隔離開關之一種功率模組的一個製造步驟，其中，低側半導體開關係焊接到電氣端子上；圖8係顯示用於製造其具有相位隔離開關之一種功率模組的一個製造步驟，其中，在圖7所示的構件係嵌入在模製化合物中。

圖1係顯示一種半導體配置1的一個示範實施例。在此示範實施例中，半導體配置1係形成其包含一個半導體開關半橋的一個功率模組。在此示範實施例中，該半導體開關半橋係包含一個低側半導體開關2與一個高側半導體開關3。在此示範實施例中為由一個場效電晶體所形成之低側半導體開關2係具有作為切換路徑端子的一個源極端子7與作為另一個切換路徑端子的一個汲極端子5。高側半導體開關3係具有作為切換路徑端子的一個汲極端子6與作為另一個切換路徑端子的一個源極端子4。高側半導體開關3之源極端子4係經由其包含一個導電層46、一個導電層47與一個電氣絕緣的基板層12之一個電路載體的一個分段而電氣連接到低側半導體開關之汲極端子5。半導體開關2與3係各自為以一種平坦方式而實施。低側半導體開關2之源極端子7係具有一個表面區域42，其配置在高側半導體開關3之汲極端子6的一個表面區域43之對面。低側半導體開關 2之源極端子7與汲極端子5係各自延伸在一個共同平面。

低側半導體開關2之汲極端子5與高側半導體開關3之源極端子4係在彼此間封入其具有導電層46與47之印刷電路板的分段。源極端子4係黏合式或藉由一種電氣連接機構11的材料接合而電氣連接到導電層47。汲極端子5係黏合式或藉由一種電氣連接機構11的材料接合而電氣連接到導電層46。連接機構11係例如一種焊料、一種燒結焊接或一種導電黏著劑。導電層46與47係各自藉由其通過電氣絕緣的基板層12之一個電鍍通孔48而電氣連接到彼此。具有導電層46與47之印刷電路板的分段係形成該種半導體配置1的一個輸出端子8。

在此示範實施例中，源極端子7係藉由尤其是焊料、導電的黏著劑或燒結材料之一個連接機構11而連接到一個導電層9。導電層9係可形成例如用於供應電流給該半導體開關半橋的一個端子。汲極端子6係藉由尤其是焊料、導電的黏著劑或燒結材料之一個連接機構11而連接到一個導電層10。在此示範實施例中，導電層10係形成用於供應電流給該半導體開關半橋的另一個端子。在此示範實施例中，導電層9與10係彼此平行且相隔一段距離而配置且在彼此間封入一個電氣絕緣層12，尤其是纖維強化的環氧樹脂層或陶瓷層。導電層9與10係因此為彼此電氣絕緣，且連同該絕緣層12係形成一個電路載體或一個印刷電路板。

高側半導體開關3與低側半導體開關2係在彼此間封入由該絕緣層12以及導電層9、10、46、與47所形成的印刷電路板。

源極端子7與汲極端子6係因此在彼此間封入該導電層9與10以及電氣絕緣層12，電氣絕緣層12係以夾層的方式而封入在導電層9 與10之間。源極端子7的表面區域42係因此由導電層9所電氣接觸且汲極端子6的表面區域43係由導電層10所電氣接觸。舉例來說，導電層9與10係引導朝向外側，俾使該種半導體開關係可因此從外部電氣接觸。

以一種緊密的方式所構成之因此形成的半導體開關半橋係可嵌入到一個模製本體15之中。在此示範實施例中，實施為例如一個導電層之輸出端子8係從該模製本體15而突出。導電層9、導電層10以及封入在其間的絕緣層12係可一起形成一個匯流排44或一個匯流排的部分者，且共同從該模製本體15而突出。該半導體開關半橋係可因此經由匯流排44而供應電流，其中，由低側半導體開關2與高側半導體開關3所切換之電流係可經由輸出端子8而流出。

低側半導體開關2係具有一個朝外面向的絕緣層13，經由其，在半導體開關2所產生的熱損失係可耗散。高側半導體開關3係具有一個朝外面向的絕緣層14，經由其，在半導體開關2所產生的熱損失係可耗散。自其包含半導體開關2與3之該種半橋的散熱係可因此有利為經由其面向離開彼此的二個側面所實施。絕緣層13與14係可各自為由一個陶瓷層、直接黏合銅(DBC,Direct Bonded Copper)層所形成，在DBC層之中，用於黏著連接(尤指焊接或燒結)到一個散熱座的一個銅層係面向朝外。例如一個冷卻體的一個散熱座係可耦合到其為由一個聚醯亞胺層所形成之絕緣層13與14，例如：藉由一個導熱的黏著劑。

圖2係以分解圖來示意顯示一種半導體配置16的零件。在此示範實施例中，半導體配置16係形成其具有用於驅動一個三相電動馬達或三相電氣機器的三個半導體開關半橋之一種功率模組。在此示範實施例 中，半導體配置16係包含三個高側半導體開關，即：一個高側場效電晶體17、一個高側場效電晶體18與一個高側場效電晶體19。場效電晶體17、18與19係各自為以一種平坦的方式所實施，其中，尤其是一個汲極端子23與一個源極端子25之切換路徑端子係各自為以其平坦的延伸部分而面對相同方向。

半導體開關17之汲極端子23係還由二個另外的端子部分23a與23b所形成。除了源極端子25之外，半導體開關17之源極端子係還包含二個另外的端子部分25a與25b，其各自為由半導體開關17的一個表面區域所形成。

形成該半導體開關17之源極端子與汲極端子的表面區域係彼此交替為沿著一個縱向軸30而交替。就此點而言，沿著縱向軸30，形成源極端子25的表面區域係相鄰於其形成汲極端子23的表面區域而配置。接在其形成源極端子25的表面區域之後係其形成汲極端子部分23a的表面區域。沿著縱向軸，接在汲極端子部分23a之後係源極端子部分25a，且接在源極端子部分25a之後係汲極端子部分23b。接在汲極端子部分23b之後係源極端子部分25b。就此點而言，沿著縱向軸30而配置的二個源極端子部分係在彼此間封入一個汲極端子部分，且沿著縱向軸30而配置的汲極端子部分係在彼此間封入一個源極端子部分。

半導體配置16係還包含一個電路載體50，在其上係形成一個匯流排27。在此示範實施例中，匯流排27係包含二個導電層28與31，其係配置為平行於彼此且藉由一個基板層29而為電氣隔離彼此。匯流排27係沿著縱向軸30而延伸。諸如接觸指部32的接觸指部係沿著縱向軸30且 彼此相距一段距離而整體形成在匯流排27之上，其中該等接觸指部係各別連接到導電層28與31且在彼此間封入經配置在其間的絕緣基板層29。匯流排27與其整體形成在匯流排27之上的該等接觸指部係因此形成二個接觸平面，其係配置為平行於彼此且藉由基板層29而為電氣隔離彼此。

基板層29及/或電路載體50的基板層係例如由一個預浸層所形成，尤其是纖維強化的環氧樹脂層。

接觸指部32的導電層31係設計為焊接於汲極端子23。在此示範實施例中，沿著縱向軸30而彼此隔開之二個另外的接觸指部32a與32b係亦為整體形成在匯流排27之上。接觸指部32a的導電層31係設計為電氣連接(尤其是例如回流焊接之焊接)到汲極端子23a。接觸指部32b的導電層31係設計為焊接到汲極端子23b。匯流排27(尤其是匯流排27的導電層31)係可藉由接觸指部32、32a與32b而因此電氣連接到半導體開關17的汲極端子，尤其是汲極端子23、23a與23b。半導體開關17係可藉由匯流排27而因此電氣連接到一個電壓源，尤其是該電壓源的一個正極。

半導體配置16係還包含一個低側半導體開關20，其係設計以連同該高側半導體開關17而形成一個半導體開關半橋。半導體配置16係還包含：一個半導體開關21，其係設計以連同該高側半導體開關18而形成一個半導體開關半橋；及，另一個低側半導體開關22，其係設計以連同該高側半導體開關19而形成一個半導體開關半橋。

半導體配置16係還包含一個輸出端子34，其在此示範實施例中係實施(例如：沖壓成形或雷射切割)為薄片的金屬件，亦習稱為引線架，作為在電路載體50的基板層之中的一個嵌入物。輸出端子34係包含其 沿著縱向軸30而延伸的一個匯流排、以及其沿著縱向軸30且彼此相距一段距離而整體形成在該匯流排之上的接觸指部33、33a與33b。

接觸指部33係設計為由一個平坦側而焊接到高側半導體開關17之源極端子25且為由相對於其的一個相對側而焊接到低側半導體開關20之一個汲極端子24。低側半導體開關20之一個源極端子26(該源極端子係沿著縱向軸30而配置為相鄰於汲極端子24)係設計為焊接到接觸指部32的導電層28，俾使源極端子26係可經由匯流排27(尤其是匯流排27的導電層28)而連接到一個電壓源的一極，尤其是該電壓源的負極。

接觸指部33a係設計為焊接到源極端子25a，且接觸指部33b係設計為連接到源極端子25b。

輸出端子34的接觸指部33係因此將高側半導體開關17之源極端子25連接到低側半導體開關20之汲極端子24且將汲極端子24的部分端子24a連接到源極端子25的部分端子25a。接觸指部33b係將低側半導體開關20之汲極端子的部分端子24b連接到高側半導體開關17之源極端子25的部分端子25b。輸出端子34的接觸指部33、33a與33b係因此為以一種夾層的方式而被封入在其各自以平坦方式延伸的該等半導體開關(即：高側半導體開關17與低側半導體開關20)之間。

用於電氣接觸高側半導體開關18之還有另外的接觸指部以及用於電氣接觸高側半導體開關19之三個另外的接觸指部係整體形成在匯流排27之上。

半導體配置16係還包含用於其包含高側半導體開關18與低側半導體開關21之半導體開關半橋的一個輸出端子35以及用於其包含高側 半導體開關19與低側半導體開關22之半橋的一個輸出端子36。因此，一種電氣機器的一相(尤其是該電氣機器的一個定子線圈)係可分別連接到輸出端子34、35與36。

匯流排27的接觸指部、以及諸如輸出端子34、35與36之輸出端子的接觸指部係各自設計為以一種平坦的延伸而交錯。匯流排以及輸出端子的接觸指部係因此配置在一個共同平面，且可被共同封入在高側半導體開關17與低側半導體開關20之間，尤其是以一種夾層的方式。

在另一個實施例中，半導體開關17、18、19、20、21、與22係可各自實施為一個IGBT。源極端子係於是為對應於一個射極端子，且汲極端子係對應於一個集極端子。

該等半導體開關係各自具有尤指閘極端子的一個控制端子(未顯示於圖2)，且各自設計以在該閘極端子接收用於接通該半導體開關之一個控制訊號以及取決於該控制訊號而接通或關斷該半導體開關。該控制端子係可例如由其和其他區域為絕緣之匯流排27的一個導電區域所形成。

圖3係顯示用於製造一種功率模組的一個製造步驟，該功率模組係包含用於在圖2所示的半導體配置16之在圖2所已經顯示的零件。在圖3所示的製造步驟中，匯流排27的接觸指部係以導電層31而放置到諸如半導體開關17、半導體開關18與半導體開關19之高側半導體開關之切換路徑端子，且例如藉由一種焊膏與回流焊接而為電氣及黏著式連接。輸出端子34的接觸指部係放置到高側半導體開關17之對應的切換路徑端子，如在圖2所已經描述，且由一種焊膏而為焊接到對應的切換路徑端子，如在圖1所述。

在如圖3所示的相同步驟中，輸出端子35係可焊接到高側半導體開關18且輸出端子36係可焊接到高側半導體開關19。

圖4係顯示用於製造其包含在圖2所示的構件之該種功率模組的一個製造步驟，其中，低側半導體開關20、21與22係放置到匯流排27以及到輸出端子34、35與36之上且為焊接到匯流排27與該等輸出端子。

輸出端子34係因此將高側半導體開關17之源極端子連接到低側半導體開關20之汲極端子。包含其共同形成一個半導體開關半橋之根據圖4而配置為平行相關於彼此的半導體開關(即：高側半導體開關17與低側半導體開關20)之該種半導體開關半橋係可因此藉由匯流排27而連接到一個電壓源。

圖5係顯示用於製造該種功率模組的一個製造步驟，其中，模製化合物係使用以模製為環繞在圖4所示的半導體配置，致使匯流排27以及輸出端子34、35與36係從由(尤其是完全聚合化的)模製化合物所形成的模製本體15而突出。

圖5係還顯示一個變化，其中，該功率模組係導熱式連接到一個散熱座，在此實例中為一個冷卻體45。絕緣層13係由該冷卻體(尤其是冷卻板)所導熱式接觸，俾使熱損失係可由冷卻體45所耗散。冷卻體45係可例如連接到一個熱管，或其本身係由一個熱管所形成。

輸出端子34、35與36係共同形成為一個插頭接點，俾使該功率模組係可插入到一個插條，其中，其可接觸電氣接點，例如：以U形的方式所形成的接點51、52與53，尤其是絕緣置換接點。匯流排27係設計為由一個U形的接點54所接觸，U形的接點54係具有用於接觸導電層 28的一個接觸叉部55與用於接觸導電層31的一個接觸叉部56。接觸叉部55與56係藉由例如陶瓷或塑膠的一個絕緣物57而彼此為電器絕緣，且為設計以接合環繞匯流排27。該種功率模組係可因此為以一種簡單方式而被插接到一個電氣機器的另外構件。

圖6係顯示在圖2、3與4所示的半導體配置之一個變化，其中，該等半導體開關半橋係各自連接到在輸出側上的一個相位隔離開關。在此示範實施例中，相位隔離開關係由一個場效電晶體所形成，尤其是對應於高側半導體開關17。

諸如半導體開關17、18與19之高側半導體開關係各自以其平坦的延伸而配置在如同該等相位隔離開關的相同平面，即：在輸入側而連接到高側半導體開關17之輸出的一個相位隔離開關38、在輸入側而連接到其包含高側半導體開關18之半橋的一個相位隔離開關39、以及在輸入側而連接到其包含高側半導體開關19與低側半導體開關22之半橋的輸出的一個相位隔離開關40。半導體配置16係還包含一個電路載體58，其具有例如作為絕緣層29的一個預浸或陶瓷層。

半導體配置16係包含為了將相位隔離開關38連接到高側半導體開關17之一個導電的連接元件37，該連接元件係在此示範實施例中被實施為縱向延伸的接觸指部。

連接元件37係例如形成為尤其是沖壓成形或雷射切割的薄片金屬(尤其是銅片)而作為在電路載體58之中的一個嵌入物，由一個端段而接合在匯流排27的接觸指部32與32a之間且可因此電氣接觸在接觸指部32與32a之間的源極端子25。連接元件37係因此接觸源極端子25而不是 在圖2的半導體配置16之中的接觸指部33。連接元件37的一個端段係藉由焊接而連接到相位隔離開關38的一個切換路徑端子，俾使半導體開關17之源極端子25(其連同低側半導體開關20之汲極端子24而形成該種半導體開關半橋之已述的輸出)係連接到相位隔離開關38。

半導體配置16係還包含輸出端子34，其在半導體配置16之中被連接到相位隔離開關38的一個切換路徑端子。

半導體配置16係還包含：一個連接元件37a，其為以一個端段而延伸在接觸指部32a與接觸指部32b之間；以及，再一個連接元件37b，其為以配置相鄰於接觸指部32b的一種方式而延伸。連接元件37、37a與37b係因此形成其包含高側半導體開關17與低側半導體開關20之半導體開關半橋的一個輸出且將該半導體開關半橋連接到相位隔離開關38。匯流排27與諸如連接元件37的該等連接元件以及輸出端子34、35與36係各自配置在一個共同平面。

圖7係顯示用於製造其包含半導體配置16之該種功率模組的再一個製造步驟，其中，在圖7之中，低側半導體開關20係配置在高側半導體開關17之對面，低側半導體開關21係配置在高側半導體開關18之對面，且低側半導體開關22係配置在高側半導體開關19之對面。低側半導體開關20、21與22係各自經由匯流排27(尤其是導電層28)而被供應電壓，其中，作為輸出端子的汲極端子係電氣連接到連接元件，諸如：連接元件37。低側半導體開關20、21與22係可各自為藉由一種回流焊接而焊接到匯流排27且到諸如連接元件37的連接元件。

圖8係顯示該種功率模組，其中，在圖7所示的半導體配置 17係藉由一種模製化合物所嵌入，致使該匯流排27以及輸出端子34、35與36係從其由模製化合物所形成的一個模製本體41而突出，且可為由一個插頭接點以一種夾緊方式或附加以一種切割方式而電氣接觸在該處。

1‧‧‧半導體配置

2‧‧‧低側半導體開關

3‧‧‧高側半導體開關

4‧‧‧源極端子

5‧‧‧汲極端子

6‧‧‧汲極端子

7‧‧‧源極端子

8‧‧‧輸出端子

9、10‧‧‧導電層

11‧‧‧連接機構

12‧‧‧電氣絕緣的基板層

13、14‧‧‧絕緣層

15‧‧‧模製本體

42、43‧‧‧表面區域

44‧‧‧匯流排

46、47‧‧‧導電層

48‧‧‧電鍍通孔

Claims (10)

1. 一種電動馬達用的功率模組(1,16)，其中該功率模組(1,16)係包含至少一個半導體開關半橋(2,3,17,18,19,20,21,22)，其特徵在於：該半導體開關半橋(2,3,17,18,19,20,21,22)係具有一個高側半導體開關(3,17,18,19)與一個低側半導體開關(2,20,21,22)，其中該半橋(2,3)的半導體開關(2,3,17,18,19,20,21,22)係各自具有由該半導體開關(2,3,17,18,19,20,21,22)的一個表面區域所形成的切換路徑端子(4,5,6,7,23,24,25,26)，該表面區域係以平坦方式實施，且一個半導體開關的切換路徑端子(4,5,6,7,23,24,25,26)係各自為面對相同方向，其中該高側半導體開關(3)與該低側半導體開關(2)係在彼此間封入具有至少二個導電層(9,10,28,31,46,47)之一個電路載體，其中該電路載體(50,58)係包含至少一個電氣絕緣層(29)與該至少二個導電層，該至少二個導電層將該絕緣層(29)封入在彼此間，其中該半橋之低側半導體開關(2,20,21,22)之一個切換路徑端子(5,7,24,26)與該高側半導體開關(3)之一個切換路徑端子(4,6,23,25)係藉由該電路載體而電氣連接到彼此，其中該半導體開關半橋(2,3)之一個輸出端子(8)係由該電路載體的至少一個導電層(46,47)形成。
2. 如申請專利範圍第1項之功率模組(1,16)，其中一個半橋之半導體開關(2,3,17,18,19,20,21,22)的切換路徑端子(4,5,6,7,23,24,25,26)係位在彼此對面。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之功率模組(1,16)，其中該功率模組(1,16)係設計用於多相切換且具有用於各相的至少一個或僅有一個半導體 開關半橋。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項之功率模組(1,16)，其中該導電層(28,31)係具有一個匯流排(27)，其上係至少一個接觸指部(32,32a,32b)為橫向地從該匯流排(27)向外指去，或具有一個橫向構件以該層的一個平坦延伸的方式為整體地形成，其中該接觸指部(32,32a,32b)係與該等半導體開關(17,20)的切換路徑端子(24,25)彼此連接，該接觸指部被連接到輸出端子(34,35,36)。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項之功率模組(1,16)，其中該等半導體開關(2,3,17,18,19,20,21,22)係各自由一個場效電晶體所形成，其中，該高側半導體開關中被連接到該半橋的輸出端子之切換路徑端子係一個源極端子，且該低側半導體開關中被連接到該半橋的輸出端子之切換路徑端子係一個汲極端子。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項之功率模組(1,16)，其中該等半導體開關(2,3,17,18,19,20,21,22)係各自由一個絕緣閘雙極電晶體(IGBT)所形成，其中，該高側半導體開關(3,17,18,19)中被連接到該半橋的輸出端子之切換路徑端子係一個射極端子，且該低側半導體開關中被連接到該半橋的輸出端子之切換路徑端子係一個集極端子。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項之功率模組(1,16)，其中該功率模組係具有一個匯流排(27)，至少一個接觸指部(32,32a,32b)係整體形成在該匯流排(27)之上，其中該接觸指部(32,32a,32b)係電氣接觸用於該半橋的電源供應之一個切換路徑端子。
8. 如申請專利範圍第7項之功率模組(1,16)，其中一個插頭連接係由該電 路載體的一個邊緣段所形成，該功率模組可經由該插頭連接進行電氣接觸。
9. 如申請專利範圍第7項之功率模組(1,16)，其中該匯流排(27)與輸出端子(34,35,36)兩者之接觸指部(32,32a,32b,33,33a,33b)係相互交錯。
10. 如申請專利範圍第1項或第2項之功率模組(1,16)，其中該功率模組(1,16)係嵌入到一個模製本體(15,41)之中。

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