[发明专利]功率模块和用于制造功率模块的方法

说明书

功率模块和用于制造功率模块的方法。该功率模块具有冷却体和借助于增材制造布置在其上的电绝缘结构和/或电导体结构，在用于制造这种功率模块的方法中，至少一个印制导线结构被增材制造而且至少一个布置在印制导线结构上的绝缘部被增材制造。

技术领域

本发明涉及一种功率模块和一种用于制造功率模块的方法。

背景技术

功率电子模块（在本申请的范围内始终被称作功率模块）、尤其是用于变流器的功率电子模块需要卓越的电特性、热机械特性和高的电磁兼容性。也对鲁棒性和使用寿命提出了越来越高的要求。

发明内容

因而，本发明的任务是提供一种相对于现有技术经改善的功率模块。尤其应该可能的是更高的功率密度、经改善的使用寿命、紧凑的结构和被减小的电感。本发明的任务还是提供一种用于制造经改善的功率模块的方法。

本发明的该任务利用具有在权利要求1中所说明的特征的功率模块以及利用具有在权利要求12中所说明的特征的方法来解决。本发明的优选的扩展方案在附属的从属权利要求、随后的描述以及附图中予以说明。

按照本发明的功率模块具有增材制造的印制导线结构和至少一个至少布置在该印制导线结构上的、增材制造的绝缘部。

适宜地，按照本发明的功率模块包括至少一个功率构件，印制导线结构与该至少一个功率构件电接触。

由于经改善的可制造性并且基于功率模块的由于增材制造引起的可能的新式几何关系，按照本发明的功率模块具有随后说明的优点：

一方面，由于借助于按照本发明存在的增材制造的印制导线结构的经改善的电接触，按照本发明的功率模块可具有更高的功率密度。还可以轻易地实现按照本发明的功率模块的长使用寿命。

还有利地，按照本发明的功率模块可以以微小的体积、也就是说结构空间来制造。按照本发明的功率模块尤其可以关于其外形方面与比如通过更大的设备的其它组成部分预先给定的几何尺寸适配。

由于能增材制造的部件非常丰富，按照本发明的功率模块可具有多个同样能增材制造的其它组件、比如无源或者有源电器件。因此，在按照本发明的功率模块中能轻易地实现高集成度。

按照本发明的功率模块由于尤其是在功率模块的情况下的增材制造能针对特殊的任务并且因此件数少地成本极其低廉地来制造。

该功率模块还可具有多功能外壳，由于更高的集成度，在该多功能外壳中能实现其它功能性。尤其是，在按照本发明的功率模块中，能有利地省去硅树脂浇铸。

此外，借助于增材制造可以使用很多新的高度绝缘并且有高温能力以及同时可打印的材料。

优选地，在按照本发明的功率模块中，至少一个印制导线结构包括平坦的印制导线，也就是说印制导线结构包括具有平面的延伸和沿厚度方向的延伸的扁平部分，其中最大和/或最小的平面延伸是沿厚度方向的延伸的至少3倍那么大，尤其是至少10倍那么大，优选地至少30倍那么大而且理想地至少100倍那么大。在此，适宜地，印制导线构造出该扁平部分的至少一部分。

在按照本发明的功率模块中，适宜地，该扁平部分构成印制导线结构的体积的至少50%、优选地至少80%而且理想地至少90%。

由于平坦的印制导线结构，在运行时出现的电感可以轻易地被降低。

尤其是，在按照本发明的功率模块的情况下，由于借助于按照本发明规定的平坦的印制导线结构的经改善的电接触，器件在超过200℃的温度下的运行是可能的。因此，能使用Si和/或SiC和/或GaN芯片技术。按照本发明，经改善的导电性能和经改善的热机械和机电可靠性能轻易地被实现。