[发明专利]电子电力模块，和用于制造所述模块的方法

权利要求书

1.一种电力电子模块（10），包括堆叠结构（14），所述堆叠结构包括：

-金属层，形成电路（26），设计为承载电力电子部件（18），诸如半导体，

-金属质量件，形成热沉（20），和

-介电材料层（22），形成插置在电路（26）和热沉（20）之间的电绝缘件，

其特征在于，所述堆叠结构（14）包括具有装填有碳的金属基体的复合材料制成的质量件（24），碳装填物在体积上处于20%至60%的范围内，该复合质量件（24）插置在一方面设计用于承载电力电子部件（18）的电路（26）的区域和另一方面电绝缘件（22）之间。

2.如权利要求1所述的模块（10），其中，金属基体主要包括铜或铝，碳装填物包括短石墨纤维、石墨烯、或片状石墨，短石墨纤维优选地具有小于30μm的长度。

3.如前述权利要求中的任一项所述的模块（10），其中，介电材料层（22）包括硅树脂和潜在地包括装填物，所述装填物改进其导热率。

4.如前述权利要求中的任一项所述的模块（10），包括用于将堆叠结构（14）的元件（20、22、24、26）夹持在一起的装置（32）。

5.如权利要求4所述的模块（10），包括壳体（12），所述壳体（12）容置至少一部分电路（26），该壳体（12）至少部分地被堆叠结构（14）和壳体本体（16）形成，夹持装置（32）参与至少一个壳体本体部分（16）与堆叠结构（14）的刚性组装。

6.一种用于电力电子模块（10）的制造的方法，其特征在于，所述模块为如权利要求1至5中的任一项所述的模块，所述方法包括以下步骤：

-形成子组件（14A），子组件包括：

·设计为形成电路（26）的金属层，和

·由复合材料制成的质量件（24），和

通过堆叠堆叠结构子组件、介电材料层（22）和热沉（20）形成堆叠结构，使得复合材料（24）插置在一方面设计用于承载电力电子部件（18）的电路（26）的区域和另一方面电绝缘件（22）之间。

7.如权利要求6所述的方法，其中，复合材料（24）通过执行以下步骤形成：

-将粉末状金属与碳装填物混合，

-将该混合物层沉积到模具中，和

-将混合物如下烧结：通过将混合物加热到处于400℃至1100℃的范围内的温度，所述范围取决于金属，优选地处于400℃至900℃的范围内，并且通过以10MPa至80MPa的范围内的压力将其压紧，该压力优选地处于50MPa至80MPa的范围内。

8.如权利要求7所述的方法，其中，堆叠结构子组件（14A）通过将复合质量件（24）与设计为形成电路（26）的金属层共同层叠而形成。

9.如权利要求7所述的方法，其中，

-粉末状金属覆盖层沉积在混合物层上，和

-两层被烧结在一起，使得在烧结后，获得堆叠结构子组件（14A），在所述堆叠结构子组件（14A）中，混合物层形成复合材料（24），粉末状金属覆盖层形成设计为形成电路（26）的金属层。

10.如权利要求7所述的方法，其中，

-将混合物层沉积到导电金属箔上，和

-两层被烧结在一起，使得在烧结后，获得堆叠结构子组件（14A），在所述堆叠结构子组件（14A）中，混合物层形成复合材料（24），金属箔形成设计为形成电路（26）的金属层。