[发明专利]直流固态开关

权利要求书

1.一种开关组件，包括：

壳体；

直流(DC)电子固态开关，其耦合到所述壳体，其中所述壳体覆盖所述DC电子固态开关，并且所述DC电子固态开关具有接通状态和断开状态，并且所述DC电子固态开关包括：

基板；

设置在所述基板上的电绝缘导热层；

第一导电迹线，所述第一导电迹线设置在所述电绝缘导热层上，其中所述第一导电迹线形成正端子；

第二导电迹线，所述第二导电迹线设置在所述电绝缘导热层上，其中所述第二导电迹线形成负端子；

多个半导体管芯，每个半导体管芯设置在所述第一导电迹线上，其中所述多个半导体管芯中的每个形成MOSFET；

第一多个电结合部，每个电连接至所述多个半导体管芯中的相应一个半导体管芯，其中，所述第一多个电结合部中的每个将所述多个半导体管芯和所述第二导电迹线电气互连；

多个信号导体，所述多个信号导体设置在所述电绝缘导热层上；

第二多个电结合部，其将所述多个信号导体电连接到所述多个半导体管芯；以及

其中，所述DC电子固态开关在断开状态下在单个方向上阻断至少650伏与1200伏之间的电压，并且所述DC电子固态开关在接通状态下以小于一伏的电压降连续地承载至少400安培的直流电。

2.根据权利要求1所述的开关组件，其中，所述基板具有在两毫米和三毫米之间的厚度，并且所述多个半导体管芯彼此并联电连接。

3.根据权利要求2所述的开关组件，还包括焊料层，所述焊料层设置在所述基板与所述电绝缘导热层之间，以将所述基板连接到所述电绝缘导热层，其中，所述壳体包括聚合物材料，所述电绝缘导热层包括陶瓷材料，并且所述基板包括铜，所述焊料层直接耦合到所述基板，并且所述基板、所述电绝缘导热层和所述焊料层中的每个具有平面形状。

4.根据权利要求3所述的开关组件，其中，所述第一导电迹线和所述第二导电迹线中的每个直接耦合到所述电绝缘导热层，所述第一导电迹线和所述第二导电迹线中的每个直接结合到所述电绝缘导热层，所述多个信号导体中的每个直接耦合到所述电绝缘导热层，并且所述多个信号导体中的每个直接结合到所述电绝缘导热层，所述多个信号导体、所述第一导电迹线和所述第二导电迹线中的每个包括金属材料，所述金属材料选自由铜、铝及其合金组成的组。

5.根据权利要求4所述的开关组件，其中，所述多个半导体管芯中的每个具有二十平方毫米的最小面积，所述多个半导体管芯中的每个包括半导体材料，所述半导体材料选自由硅、碳化硅、氧化镓和氮化镓组成的组，所述多个半导体管芯包括并联连接以承载400A电流的四至十六个半导体管芯，所述第一多个电结合部中的每个是带结合部或线结合部中的至少一个，并且所述第二多个电结合部中的每个是线结合部。

6.根据权利要求5所述的开关组件，其中，所述第一导电迹线和所述第二导电迹线中的每个直接耦合到所述电绝缘导热层，并且所述多个半导体管芯包括四到十六个半导体管芯，并且所述多个半导体管芯中的每个的比接通电阻小于3.5到4.5mΩ-cm²。

7.根据权利要求6所述的开关组件，其中，所述开关组件具有55至65毫米的最大宽度、65毫米的最大长度和25毫米的最大高度。

8.根据权利要求7所述的开关组件，其中，所述开关组件的质量等于或小于250克。

9.根据权利要求8所述的开关组件，还包括耦合到所述信号导体的多个热敏电阻器。

10.根据权利要求9所述的开关组件，其中，所述开关组件的隔离电阻大于50兆欧。