POWER HALF-BRIDGE MODULE, POWER INVERTER, AND METHOD FOR PRODUCING A POWER HALF-BRIDGE MODULE

• Main Authors: METZLER, Martin, EHRMANN, Martin, HÖVERMANN, Markus, HABER, Michael, KRASSELT, Peter
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 05.01.2023
• Subjects: APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC,OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWERSUPPLY SYSTEMS; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CONTROL OR REGULATION THEREOF; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUTPOWER; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; GENERATION; SEMICONDUCTOR DEVICES

Ein Leistungshalbbrückenmodul (LM) weist eine Leiterplatte (LP) mit einem ersten Längsabschnitt (AB1), in dem zwei Stromanschlussschienen (SS1, SS4) teilweise übereinander angeordnet sind. Diese bilden Kontaktflächen (KF11, KF4) zur externen Verbindung aus. Ein erster der Stromanschlussschienen (SS1) erstreckt sich weiter in einen zweiten Längsabschnitt (AB2). In diesem hat die Leiterplatte (LP) mindestens eine Ausnehmung (AS1). Im zweiten Längsabschnitt (AB2) weist die erste Stromanschlussschiene (SS1) Kontaktflächen (KF12, 13) in einem Randbereich auf, der die Ausnehmung (AS1) zumindest an einer Seite der Ausnehmung umgibt. Im weiteren Verlauf des zweiten Längsabschnitts (AB2) ist eine zusätzliche Stromanschlussschiene (SS5) vorgesehen, der bis sich zu dem Ende erstreckt, das dem Ende entgegengesetzt ist, zu dem sich die zwei Stromanschlussschienen (SS1, SS4) hin erstrecken. Ein Halbleiter-Träger (HT) weist auf einer Seite zwei nebeneinanderliegende Stromanschlussschiene (SS2, SS3) auf. Auf diesen ist jeweils ein Halbleiterschalter montiert, etwa durch Löten oder Sintern. Die Halbleiterschalter ragen in die Ausnehmung (AS1) der Leiterplatte (LP) hinein, so dass eine oberflächenbezogene Verbindung eine oberseitige Verbindungsfläche eines der Halbleiterschalter (HS2) mit der Kontaktfläche (KF12) verbindet, etwa eine Bonding-Verbindung. Auch der andere Halbleiterschalter (HS1) hat eine oberseitige Verbindungsfläche. Diese ist durch eine weitere oberflächenbezogene Verbindung mit dem Stromträger verbunden, auf dem der erstgenannte Halbleiterschalter (HS2) angeordnet ist. Das Leistungshalbbrückenmodul kann zum Aufbau eines Inverters verwendet werden. Ferner wird ein zugehöriges Herstellungsverfahren beschrieben. A power half-bridge module (LM) has a printed circuit board (LP) with a first longitudinal section (AB1) in which two power connection rails (SS1, SS4) partly lie one over the other. The power connection rails form contact surfaces (KF11, KF4) for an external connection. A first power connection rail (SS1) extends further into a second longitudinal section (AB2). The printed circuit board (LP) has at least one recess (AS1) in the second longitudinal section (AB2), and the first power connection rail (SS1) has contact surfaces (KF12, 13) in an edge region in the second longitudinal section (AB2), said edge region surrounding the recess (AS1) at least on one side of the recess. An additional power connection rail (SS5) is arranged in the further course of the second longitudinal section (AB2), said additional power connection rail extending to the end opposite the end to which the two power connection rails (SS1, SS4) extend. A semiconductor carrier (HT) has two power connection rails (SS2, SS3) lying next to each other on one face. A semiconductor switch is mounted on each of said two power connection rails (SS2, SS3), for example by soldering or sintering. The semiconductor switches protrude into the recess (AS1) in the printed circuit board (LP) such that a surface connection connects an upper-face connection surface of one of the semiconductor switches (HS2) to the contact surface (KF12), for example a bonded connection. The other semiconductor switch (HS1) also has an upper-face connection surface. The upper-face connection surface of the other semiconductor switch is connected to the current carrier by means of an additional surface connection, the aforementioned semiconductor switch (HS2) being arranged on said current carrier. The power half-bridge module can be used to construct an inverter. The invention additionally relates to a corresponding production method. L'invention concerne un module demi-pont de puissance (LM) qui comporte une carte de circuits imprimés (LP) dotée d'une première partie longitudinale (AB1), dans laquelle deux barres de connexion électrique (SS1, SS4) sont montées de manière en partie superposée. Celles-ci constituent des surfaces de contact (KF11, KF4) pour assurer la connexion extérieure. Une première des barres de connexion électrique (SS1) s'étend plus loin dans une seconde partie longitudinale (AB2). La carte de circuits imprimés (LP) présente au moins un évidement (AS1) dans ladite seconde partie longitudinale. La première barre de connexion électrique (SS1) présente, dans la seconde partie longitudinale (AB2), des surfaces de contact (KF12, 13) dans une zone marginale, qui entoure l'évidement (AS1), au moins sur un côté dudit évidement. Dans le prolongement de la seconde partie longitudinale (AB2), il est prévu une barre de connexion électrique supplémentaire (SS5) qui s'étend jusqu'à l'extrémité, qui se situe à l'opposé de l'extrémité vers laquelle s'étendent les deux barres de connexion électrique (SS1, SS4). Un support de semi-conducteur (HT) comporte sur une face deux barres de connexion électrique (SS2, SS3) disposées l'une à côté de l'autre. Un interrupteur semi-conducteur, est monté dans chaque cas sur lesdites deux barres de connexion électrique, par exemple par brasage ou frittage. Les interrupteurs semi-conducteurs font saillie dans l'évidement (AS1) de la carte de circuits imprimés (LP), de sorte qu'une connexion se rapportant à la surface relie une surface de connexion supérieure d'un des interrupteurs semi-conducteurs (HS2) à la surface de contact (KF12), par exemple une connexion par liaison. L'autre interrupteur semi-conducteur (HS1) comporte également une surface de connexion supérieure. Celle-ci est reliée par une autre connexion se rapportant à la surface au porteur de courant, sur lequel est monté l'interrupteur semi-conducteur (HS2) mentionné en premier. Le module demi-pont de puissance peut s'utiliser pour le montage d'un inverseur. L'invention concerne en outre un procédé de fabrication associé.