[发明专利]用于电动机的功率模块

说明书

本发明公开了一种用于电动机的功率模块。所述功率模块包括至少一个半导体开关半桥。根据本发明地，所述半导体开关半桥包括高侧半导体开关和低侧半导体开关，其中所述半桥的所述半导体开关具有分别通过所述半导体开关的平坦地构造的表面区域形成的切换路径端子。所述切换路径端子、尤其是切换路径端子的法向量分别指向相同的方向。所述高侧半导体开关和所述低侧半导体开关将至少一个导电层夹在彼此之间，所述至少一个导电层将所述半桥的所述低侧半导体开关的切换路径端子和所述高侧半导体开关的切换路径端子彼此电连接。优选地，通过至少一个导电层形成所述半桥的输出端子。

技术领域

本发明涉及一种用于电动机的功率模块。功率模块具有至少一个半导体开关半桥。

发明内容

根据本发明，半导体开关半桥具有高侧半导体开关和低侧半导体开关，其中半桥的半导体开关具有分别通过所述半导体开关的特别平坦地构造的表面区域形成的切换路径端子。所述切换路径端子、尤其是切换路径端子的平坦法向量分别指向相同的方向。所述高侧半导体开关和所述低侧半导体开关将至少一个导电层夹在彼此之间，所述至少一个导电层将所述半桥的所述低侧半导体开关的切换路径端子和所述高侧半导体开关的切换路径端子彼此电连接。优选地，通过至少一个导电层形成所述半桥的输出端子。通过这种构造可以有利地提供紧凑的功率模块。如此，功率模块可以节省空间地布置在电动机中。

在功率模块的一种优选的实施方式中，所述半导体开关的所述切换路径端子与半桥彼此对置。优选地，半导体开关的切换路径端子被布置成彼此共面。借助导电层彼此连接的切换路径端子可以如此将导电层尤其是按照三明治的方式夹在彼此之间。如此，功率模块可以有利地节省空间地构造。

在一种优选的实施方式中，所述功率模块构造用于多相电路、尤其是马达电流的电路，并且对于每个相来说具有至少一个或仅一个半导体开关半桥。如此，所述功率模块例如能够具有用于操控三相马达的三个半导体开关半桥。每个半导体开关半桥可以例如具有若干或多个单个半导体开关半桥，所述单个半导体开关半桥彼此并联连接，尤其是被布置为线。

对于每个切换路径端子，半导体开关半桥优选具有至少两个、三个或四个或超过四个表面区域，所述表面区域构造成导电的并且与切换路径端子连接。如此，表面区域可以分别形成接触垫。

在功率模块的一种优选的实施方式中，在所述层的平坦的延伸部中，至少一个从所述相导电轨横向或者以横向分量偏离的接触指成型到所述相导电轨上，导电层具有相导电轨。所述接触指优选地将所述半导体开关的与所述输出端子连接的所述切换路径端子彼此连接。接触轨如此可以有利地形成汇流排，所述汇流排集合从接触指导出的电流或者所述汇流排将电流分配到接触指上，其中所分配的电流可以借助接触指被引导给切换路径端子。

进一步有利地，来自例如通过模具模块形成的功率模块的导电轨可以从模具模块的模体中伸出，并且如此从外部电接触。

在一种优选的实施方式中，所述半导体开关分别通过场效应晶体管形成，其中所述高侧半导体开关的与所述半桥的所述输出端子连接的切换路径端子是源极端子，并且所述低侧半导体开关的与所述半桥的所述输出端子连接的切换路径端子是漏极端子。如此，由两个MOS场效应晶体管（MOS =金属氧化物半导体）或MIS场效应晶体管（MIS =金属绝缘体半导体）形成的半导体开关半桥有利地紧凑且节省空间地被构造。进一步有利地，通过紧凑的构造，功率模块可以具有低的自感。

在一种优选的实施方式中，半导体开关分别通过IGBT（绝缘栅双极晶体管）形成，其中所述高侧半导体开关的与所述半桥的所述输出端子连接的切换路径端子是发射极端子，并且所述低侧半导体开关的与所述半桥的所述输出端子连接的切换路径端子是集电极端子。半桥-由IGBT晶体管组成-可以如此有利地节省空间地构造。