[其他]带有电导体的电功率模块和包括电功率模块的电功率组件

说明书

一种电功率模块，该电功率模块包括壳体，该壳体具有安装在其中的电气部件、并且具有至少两个电导体，该至少两个电导体用于在不同电位处、在壳体的外部与电气部件之间传导电流。这些电导体中的每一个电导体都至少部分地被用于电绝缘的热稳定树脂粉末涂覆、并且包括至少一个从壳体突出到外部的端子。该至少一个端子是无孔的，并且能够藉由材料粘合永久地电连接到其他电子装置的端子。

本实用新型涉及电功率模块领域，更具体地涉及具有电导体的电功率模块。本实用新型还扩展到包括汇流排的电功率模块。此类电功率模块可以是包括比如晶体管或半导体开关的功率转换器或功率转换装置，其可以用于从较低压系统到较高压系统的各种应用中，例如运输系统(比如火车和电动车辆)，或者也可以用于可再生能源转换领域。

特别地，在电功率模块用在给比如电驱动车辆或其他电驱动装置的电气设备供电的系统中时，利用这种电功率模块的系统通常是由多个不同的电功率模块建立的，这些电功率模块经由突出到每个电功率模块的壳体外的端子彼此连接。不同的电功率模块的端子可以彼此直接连接或藉由汇流排连接，在本实用新型的要点中，该汇流排也构成电功率模块。本实用新型还涵盖了通过电线进行的连接。在任何情况下，端子被设置用于将每个电功率模块内的电导体与其他电气装置连接，以完成例如用于车辆的电驱动系的电气设备。

两个电功率模块的连接通常是藉由螺纹接头实施的，每处端子连接需要至少一个螺钉，并且在大多数情况下，还需要用于将两个电功率模块的两个端子可靠地连接在一起的螺母和垫圈。使用螺纹接头进一步需要端子中的开口，以便使用于将端子相连接的螺钉穿过端子并且正确地固定在端子上。如果要避免用于整齐地固持螺钉的螺母，端子中的一者应该配备有螺纹。因此，两个电功率模块的端子的这种连结需要大量准备和许多零件，使得螺纹接头复杂且费力，尤其是在构建电气设备的自动化过程中。此外，移除导电区域以在对应的端子的孔中插入螺钉会降低电功率模块的总体电流密度。

因此，本实用新型的目的是简化两个电功率模块之间的连接，以便降低电功率模块的制造成本以及当构建电功率组件或设备时的组装成本。另外，本实用新型提供了两个功率模块的端子之间鲁棒且可靠的连接。

此目的是通过电功率模块解决的。根据本实用新型，一种电功率模块包括壳体，该壳体具有安装在其中的电气部件、并且具有至少两个电导体，该至少两个电导体用于在不同电位处、在壳体的外部与位于该壳体内的电气部件之间传导电流。这些电导体中的每一个电导体都至少部分地被用于电绝缘的热稳定树脂粉末涂覆、并且包括至少一个从壳体突出到外部的端子。每个连接体的该至少一个端子被设置成无孔的，能够尤其藉由材料结合而与电气设备的其他电气装置的其他端子永久地电连接。

藉由提供具有从电功率模块的壳体向外突出的无孔端子的粉末涂覆的电导体，可以藉由材料结合来连接其他电功率模块或装置的端子。特别地，可以施用于连接端子的自动化过程，例如各种焊接、烧结、钎焊或胶合。由于不再需要设置用于连接端子的螺钉、垫圈和/或螺母，因此包括至少一个本实用新型电功率模块的电功率组件或设备的组装成本可以显著降低。通过提供无孔端子，可以实现电功率装置的连接，例如，通过激光焊接或点焊，其中，所有其他种类的材料结合均适用于连接这些种类的端子。

为了将不同电位的电流接触到本实用新型电功率模块，必须将粉末涂层施加到导体，以用于无短路地将位于壳体外部的端子之间的电流引导到位于内部的电路图形和/或其他电气部件。导体的这种粉末涂层必须是热稳定的粉末涂层，使得在施加用于材料结合(如激光焊接等)的必要热能以将本实用新型电功率模块的端子连接至另一电气装置的端子后，在两个相邻的电导体之间还保持由粉末涂层提供的电安装。粉末涂层的热稳定性优选地至少提供用于抵抗热量的热阻，使得电绝缘承受住在材料结合过程期间以及连接区域冷却后进入端子的热量。然而，只要涂覆粉末的电绝缘层没有被损坏并且阻止本实用新型电功率模块运行过程中出现短路，那么材料结合过程中的特定软化是可以容许的。