[发明专利]载板与电路板之间布置有器件的电路板设施、带有该电路板设施的逆变器和机动车驱动系统

说明书

本发明涉及一种电路板设施，电路板设施具备预制的载板(1)，该载板具备带有预先装配在其上的电器件(3、4)的器件侧，并且电路板设施具备与载板(2)的器件(3、4)焊接的电路板(1)。本发明还涉及一种具有这种电路板设施的逆变器和机动车驱动系统。

技术领域

本发明涉及一种电路板设施。本发明还涉及一种带有这种电路板设施的逆变器和一种带有这种逆变器的机动车驱动系统。

背景技术

在用于机动车的逆变器中，半导体开关，像是例如IGBT，连同二极管一起通常布置在B6桥式电路中，从而将电池的直流电压转换成用于运行电机的(准)交流电压。当电机用作牵引驱动件时，其可以输出大的功率。相应地所消耗的电功率也很大。这也导致了驱动系统的电部件中(也就是至少在逆变器中和利用其运行的电机中)的大的电流。于是，因为借助半导体在逆变器中必须接通大的电功率，所以它们经常构建成专门的模块，并且在构造上与逆变器的其他信号电子件分离开。

为了构建这样的功率模块，公知许多种在使用不同的材料进行电绝缘、热接驳和电接触的设施。在大部分情况下，半导体的第一布线侧钎焊或者烧结在DBC(直接敷铜板)上，并且相应的背侧与键合线碰触。这些键合线在此作为第二布线平面。因为键合线就使用寿命来说有弱点，所以涉及在其中通过具有合适造型的铜板制成第二布线平面的设施。

用于逆变器的半导体开关和二极管的构建及连接技术主要涉及具有第一布线平面和另一种类型的第二布线平面(例如键合线)的耐高温的陶瓷或金属的载体衬底。这样接触到的半导体开关和二极管被包封以便电绝缘，或者被安装在所谓的外框模块中，并且利用灌封填料被电绝缘且受保护不被环境影响。

优选在DBC上实施的第一布线平面的特征在于主要面式分布的电流引导部。其对寄生电感有不利的影响。

此外还公知许多功率模块，其中，在比较小的、实施为DBC的陶瓷的载体衬底上烧结有半导体开关和配属的二极管。该衬底形成第二布线平面。这些功率模块可以

·具有高的寄生模块电感，

·具有很高的空间需求，因为它们通常都具有自身的壳体，

·需要昂贵的、耐热的材料，

·对布置在其上的半导体开关施加不对称的机械应力，因为第一和第二布线平面通常不是由相同的材料制成，

·在效率和结构空间设计方面进行调整很不灵活，

·有EMV的问题(EMV＝电磁兼容)，因为它们通常只有在耗费很大的情况下才能被屏蔽。

发明内容

本发明的任务是改进现有技术。

所述任务通过具有独立权利要求所述特征的主题解决。从从属权利要求中可以得出优选的实施方式。据此提出的是：电路板设施、逆变器和机动车驱动系统。

提出的电路板设施具备预制的载板，预制的载板具备带有预先装配在其上的电器件、尤其是半导体器件的器件侧。电路板设施也具备与预制的载板的电器件焊接的电路板。因此，电路板设施能简单且快速地装备完成，其方式是：已经装配有电器件的预制的载板以电器件与电路板焊接。因此，电器件与电路板的与载板对置的一侧焊接。

这些器件与电路板的焊接尤其是借助焊膏实现。在焊接之前，在焊膏预留位置中将焊膏涂到电路板上。

因此，电路板设施的特征在于，其能够以多子层构造方式制成，其中，每一子层都是另一布线平面，这些布线平面能够利用传统的过孔相互连接。于是可以实现具有超过两个布线平面的电路板设施。布线平面此外还可以实施成使得它们能够将寄生电感降低到例如传统设施的寄生电感的十分之一。此外，利用附加的布线平面还可以构建屏蔽子层，利用屏蔽子层能够显著减少EMV干扰发射。