[发明专利]用于电驱动器的半桥、用于逆变器的功率模块及逆变器

说明书

本发明涉及一种用于电动车辆或混合动力车辆的电驱动器的半桥(10)，半桥包括基板、半导体开关元、功率端子(14，16，18)和信号端子(20)，其中功率端子和信号端子由扁平导体框架成形、优选冲压成，其中信号端子电连接至半导体开关元件，并且其中功率端子电连接至半导体开关元件，其中半导体开关元件、信号端子和功率端子布置在基板的第一表面上并且用浇铸料(12)浇铸，其中信号端子的在导体框架中成形的第一端部区段(24)分别从与第一表面正交的第二表面中从浇铸料(12)中延伸出来，其中信号端子的与导体框架分开的第二端部区段(26)在浇铸料(12)之外连接至第一端部区段(24)，使得第二端部区段(26)与第一表面垂直。

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆或混合动力车辆的电驱动器的逆变器的功率模块以及一种相应的逆变器。

背景技术

在现有技术中已知专有地或辅助地由作为驱动总成的一个或多个电动机器驱动的纯电动车辆以及混合动力车辆。为了给这样的电动车辆或混合动力车辆中的电动机器供应电能，电动车辆和混合动力车辆包括电能储存器、尤其可再充电的电池。这些电池在此被设计为直流电压源，然而电动机器一般需要交流电压。因此，在电动车辆或混合动力车辆的电池与电动机器之间通常连接有具有所谓的逆变器的功率电子器件。

这种逆变器通常包括半导体开关元件，这些半导体开关元件典型地由晶体管构成。在此已知的是，提供不同集成度的半导体开关元件，即作为集成度低但可扩展性高的分立的单独的开关器，或者作为集成度高但可扩展性低的功率模块，以及作为在集成度和可扩展性方面介于单独的开关器与半桥之间的半桥。

在DE 10 2006 050 291 A1中公开了一种电子组件，该电子组件包括半导体功率开关和半导体二极管。在此，半导体功率开关的底侧包括装配在载条的芯片区上的输出触点。此外，半导体功率开关的顶侧包括控制触点和输入触点。半导体二极管的阳极触点被布置在半导体功率开关的输入触点上并且与该输入触点电连接。二极管的阴极触点与功率半导体开关的输出触点电连接。

DE 10 2006 008 632 A1公开了一种功率半导体构件，该功率半导体构件包括扁平导体框架、至少一个竖直的功率半导体器件和至少一个另外的电子构件。竖直的功率半导体器件具有第一侧和第二侧。至少一个第一接触面和至少一个控制接触面布置在第一侧上。至少一个第二接触面布置在第二侧上。至少一个另外的电子构件被布置在竖直的功率半导体器件的第二接触面上。

从DE 10 2015 012 915 A1中已知一种具有至少两个半导体元件的半导体模块，这些半导体元件分别在第一侧上具有至少一个第一电极，并且在第二侧上具有至少一个第二电极。该第一半导体元件布置在该第二半导体元件的上方。在第一半导体元件与第二半导体元件之间布置有导电的连接件。第一半导体元件的至少一个第二电极与导电的连接件机械连接且电连接。第二半导体元件的至少一个第一电极与导电的连接件机械连接且电连接。

从还尚未公开的DE 10 2019 220 010.9(其公开内容应被并入到本专利申请中)中已知一种功率模块，在该功率模块中信号端子和功率端子全都被布置在基板的共同侧并且被浇铸料包围。功率端子和信号端子都能够从基板的共用侧触及，使得这些功率端子和这些信号端子从该基板的共用侧看延伸穿过浇铸料，并且在其穿过浇铸料的穿通方向上看被布置在由该基板扩展出的底面内。

从还尚未公开的DE 10 2020 205 420.7(其公开内容应被并入到本专利申请中)中已知一种功率模块，其中功率端子和信号端子全部成形在扁平导体框架中。功率端子和信号端子的端部侧向地从浇铸料中延伸并且分别具有与扁平导体框架沿其延伸的表面垂直的直角弯曲部。

然而，已知的功率模块的缺点在于，其制造是高耗费的。为了满足关于信号传输的要求，信号端子通常由与导体框架的材料不同的材料形成。将两种材料结合在一起增加了制造的难度。此外，信号端子的端部在弯曲之前位于扁平导体框架的表面中，并且在浇铸基板之后才直角地弯曲。这导致不得低于导体框架的最小面积。因此，仅能有条件地实现紧凑的结构方式。

发明内容