。殼體促進(jìn)了耐振性和耐震性，因為外殼部分(100、102)密集地充滿了 TIM和由??Μ密封的電路板Ilo電路板11的未用的和暴露的面積將具有導(dǎo)電環(huán)槽圖案或金屬島，以有效地增加電路板11和預(yù)成型的熱界面材料(??Μ)之間的整體接觸區(qū)域。??Μ在電路板組件11部件和諸如第一外殼部分100和第二外殼部分102的殼體之間提供了電絕緣和熱傳導(dǎo)。
[0079]??Μ層可以被放置、包封、注入、噴射或沉積在換流器組件中的一個或多個下述部件或構(gòu)件上:外殼(100、102)、基板34、輔助基板46、印制電路板11、電容器56、金屬島(30、24,28)、條帶、墊片、電路板11的表面上的島或散熱片形狀的金屬特征或圖案、連接器或電源插孔(36、38、40、42、44)、控制和柵極驅(qū)動電路板上的任何熱生成電路、需要針對易受振動和震動損害的弱點(diǎn)的保護(hù)外殼的任何部件、和/或可以以其它方式易受熱震動或溫度變化損害的任何部件。換流器電路板11和外殼部分(100、102)的之間的熱界面材料(??Μ)幫助實現(xiàn)高容量(例如，電流輸出)，高封裝密度(例如，由組件200占據(jù)的每空間容積的電流輸出)。
[0080]??Μ便于增強(qiáng)電子組件200的散熱，如用于半導(dǎo)體開關(guān)(20、22)的可能的雙側(cè)冷卻方法。例如，TIM可以使得半導(dǎo)體開關(guān)(20、22)的功率和熱周期的數(shù)值大幅增加。與用于常規(guī)電子組件中的功率半導(dǎo)體裝置相比，該散熱方法潛在地導(dǎo)致了半導(dǎo)體裝置可靠性的改進(jìn)。接合到組件200的部件和內(nèi)部的熱界面材料(??Μ)傾向于最小化從結(jié)點(diǎn)到熱交換器(換流器冷板)中的冷卻劑通道的熱阻。用于功率裝置的容許的最高結(jié)點(diǎn)溫度(例如，Tj_max，如約175攝氏度和更高)和最高的冷卻劑溫度(例如，高達(dá)105攝氏度)之間的增加的裕度或差數(shù)提供了減小半導(dǎo)體裝置的模具尺寸的機(jī)會。
[0081]已經(jīng)描述了優(yōu)選的實施例，顯然可以在沒有脫離如在附隨的權(quán)利要求限定中的本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下進(jìn)行各種修改。
【主權(quán)項】
1.一種用于換流器的電子組件，所述電子組件包括: 基板，所述基板具有介質(zhì)層和金屬電路布線； 多個端子，所述多個端子用于連接到直流電源； 第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體，所述第一半導(dǎo)體第二半導(dǎo)體在直流電源的端子之間連接到一起; 多個第一表面安裝式連接器，所述多個第一表面安裝式連接器安裝在基板上并且電連接到所述端子或金屬電路布線，用于連接到換流器的相輸出端；和 第二金屬島，所述第二金屬島定位在鄰近的表面安裝式連接器之間的第二區(qū)域中，所述第二金屬島提供用于散熱和導(dǎo)熱的散熱器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，其中熱量通過連接在所述第二金屬島和位于基板的相反側(cè)上的接地層或散熱器之間的導(dǎo)熱電介質(zhì)通路被傳導(dǎo)遠(yuǎn)離所述第二金屬島。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，進(jìn)一步包括: 第一外殼部分，所述第一外殼部分覆蓋在基板和第二金屬島上方；其中，熱量通過與第二金屬島接觸、在所述第二金屬島上方或與所述第二金屬島接近的第一外殼部分被傳導(dǎo)遠(yuǎn)離所述第二金屬島。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子組件，其中熱界面材料、導(dǎo)熱黏合劑，或?qū)釢櫥瑒┯迷谒龅诙饘賺u和第一外殼部分之間。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子組件，其中所述第一連接器包括安裝在基板上的表面安裝式連接器；并且其中，所述第一外殼部分包括具有配合形狀和尺寸的內(nèi)表面，所述配合形狀和尺寸對應(yīng)于所述第二金屬島的輪廓或鄰接表面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子組件，其中所述第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體包括表面安裝式晶體管，所述表面安裝式晶體管安裝在基板上并且電連接到對應(yīng)的所述金屬電路布線，并且其中所述第一外殼部分包括具有配合形狀和尺寸的內(nèi)表面，所述配合形狀和尺寸對應(yīng)于所述第二金屬島和所述表面安裝式晶體管的輪廓或鄰接的表面。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子組件，其中所述第一外殼部分包括位于與所述第二金屬島接觸、在所述第二金屬島上方或接近所述第二金屬島的鄰接的蓋或外殼中的一組通道或微通道，用于從所述第二金屬島轉(zhuǎn)移熱量。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子組件，其中所述第一外殼部分包括位于所述第一外殼部分中的一組通道或微通道，并且其中所述第一外殼部分的內(nèi)表面與所述第二金屬島接觸、在所述第二金屬島上方或接近所述第二金屬島，用于從所述第二金屬島轉(zhuǎn)移熱量。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，進(jìn)一步包括: 多個第二表面安裝式連接器，所述多個第二表面安裝式連接器安裝在基板上并且電連接到所述第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體的第一相輸出端子；和 第三金屬島，所述第三金屬島定位在鄰近的表面安裝式連接器之間的第三區(qū)域中。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子組件，其中所述第一外殼部分包括位于所述第一外殼部分中的一組通道或微通道，并且其中所述第一外殼部分的內(nèi)表面與所述第三金屬島接觸、在所述第三金屬島上方或接近所述第三金屬島，用于從所述第三金屬島轉(zhuǎn)移熱量。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子組件，其中所述第一表面安裝式連接器安裝在基板上；并且其中，第一外殼部分包括具有配合形狀和尺寸的內(nèi)表面，所述配合形狀和尺寸對應(yīng)于第一表面安裝式連接器的輪廓或鄰接表面，并且其中所述第一外殼部分具有圍繞所述第一表面安裝式連接器的外徑成螺旋形路徑的通道的轉(zhuǎn)換區(qū)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子組件，其中所述內(nèi)表面是大致圓筒形的并且接合對應(yīng)的一個所述第一表面安裝式連接器的對應(yīng)的外部圓柱形表面。13.一種用于換流器的電子組件，所述電子組件包括: 基板，所述基板具有介質(zhì)層和金屬電路布線； 第一外殼部分，所述第一外殼部分用于安裝在所述基板上方，所述第一外殼部分具有位于所述第一外殼部分中的多個冷卻劑通道； 第二外殼部分，所述第二外殼部分用于安裝在所述基板下方； 多個端子，所述多個端子用于連接到直流電源； 第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體，所述第一半導(dǎo)體第二半導(dǎo)體在直流電源的端子之間連接到一起; 多個第一表面安裝式連接器，所述多個第一表面安裝式連接器安裝在基板上并且電連接到所述端子或金屬電路布線，用于連接到換流器的相輸出端；和 第二金屬島，所述第二金屬島位于鄰近的表面安裝式連接器之間的第二區(qū)域中，所述第二金屬島具有大于所述金屬電路布線的高度或厚度，所述第二金屬島提供用于通過位于與所述第一金屬島接觸、在所述第一金屬島上方或接近所述第一金屬島的鄰接的第一外殼部分中的冷卻劑通道來轉(zhuǎn)移散熱的散熱器。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子組件，其中所述第一外殼部分的冷卻劑通道進(jìn)一步包括: 一系列入口冷卻劑通道，所述一系列入口冷卻劑通路用于將冷卻劑傳送到所述第一外殼部分內(nèi)/使冷卻劑在所述第一外殼部分內(nèi)循環(huán)，所述入口冷卻劑通道適于從入口接收冷卻劑。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子組件，其中所述第一外殼部分的冷卻劑通道進(jìn)一步包括: 一系列出口冷卻劑通路，所述一系列出口冷卻劑通路用于傳送所述第一外殼部分內(nèi)的冷卻劑/使冷卻劑在所述第一外殼部分內(nèi)循環(huán)，所述出口冷卻劑通道適于從出口接收冷卻劑。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子組件，其中所述第一外殼部分的冷卻劑通道包括: 入口，所述入口位于所述第一外殼部分中，用于接收冷卻劑； 一系列入口冷卻劑通道，所述一系列入口冷卻劑通道用于將冷卻劑傳送到所述第一外殼部分內(nèi)/使冷卻劑在所述第一外殼部分內(nèi)循環(huán)，所述入口冷卻劑通道連通與所述入口相關(guān)聯(lián)的分配器部分； 冷卻劑通路的螺旋形結(jié)構(gòu)或彎曲結(jié)構(gòu)，所述螺旋形結(jié)構(gòu)或彎曲結(jié)構(gòu)位于(第一外殼部分的)圍繞所述第一表面安裝式連接器中的一個或多個的大致圓筒形區(qū)域中； 一系列出口冷卻劑通道，所述一系列出口冷卻劑通道用于傳送所述第一外殼部分內(nèi)的冷卻劑/使冷卻劑在所述第一外殼部分內(nèi)循環(huán)，所述出口冷卻劑通道連通所述彎曲結(jié)構(gòu)和所述出口冷卻劑通路之間的轉(zhuǎn)換部；和 出口，所述出口位于所述第一外殼部分中，用于排出冷卻劑。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子組件，其中所述大致筒形區(qū)域包括第一外殼部分的一部分。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子組件，進(jìn)一步包括: 散熱器，所述散熱器用于接收被排出的冷卻劑； 泵，所述泵與散熱器相關(guān)聯(lián)，以使冷卻劑在所述散熱器和第一外殼部分中循環(huán)。19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子組件，進(jìn)一步包括: 多個第二表面安裝式連接器，所述多個第二表面安裝式連接器安裝在基板上并且電連接到所述第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體的第一相輸出端子；和 第三金屬島，所述第三金屬島定位在鄰近的表面安裝式連接器之間的第三區(qū)域中。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子組件，進(jìn)一步包括: 位于所述第一外殼部分中和所述第三金屬島下方的一系列入口冷卻劑通道或一系列出口冷卻劑通道。21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子組件，其中所述第一外殼部分的冷卻劑通道包括: 入口，所述入口位于所述第一外殼部分中，用于接收冷卻劑； 一系列入口冷卻劑通道，所述一系列入口冷卻劑通路用于將冷卻劑傳送到所述第一外殼部分內(nèi)/使冷卻劑在所述第一外殼部分內(nèi)循環(huán)，所述入口冷卻劑通道連通與所述入口相關(guān)聯(lián)的分配器部分； 冷卻劑通路的螺旋形結(jié)構(gòu)或彎曲結(jié)構(gòu)，所述螺旋形結(jié)構(gòu)或彎曲結(jié)構(gòu)位于(第一外殼部分的)圍繞所述第二表面安裝式連接器中的一個或多個的大致圓筒形區(qū)域中； 一系列出口冷卻劑通道，所述一系列出口冷卻劑通道用于傳送所述第一外殼部分內(nèi)的冷卻劑/使冷卻劑在所述第一外殼部分內(nèi)循環(huán)，所述出口冷卻劑通道連通所述彎曲結(jié)構(gòu)和所述出口冷卻劑通路之間的轉(zhuǎn)換部；和 出口，所述出口位于所述第一外殼部分中，用于排出冷卻劑。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子組件，其中所述大致圓筒形區(qū)域包括第一外殼部分的一部分。
【專利摘要】一種用于換流器的電子組件，包括具有介質(zhì)層和金屬電路布線的基板。多個端子布置成連接到直流電源。第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體在直流電源的端子之間連接到一起。第一金屬島(例如，條帶)位于第一半導(dǎo)體和第二半導(dǎo)體之間的第一區(qū)域中。第一金屬島具有大于金屬電路布線的高度或厚度。第一金屬島提供用于散熱的散熱器。
【IPC分類】H01L23/528, H01L23/367
【公開號】CN104952836
【申請?zhí)枴緾N201510140880
【發(fā)明人】布立基·N·僧伽, 約翰·N·歐尼克, 阿倫·費(fèi)思科
【申請人】迪爾公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年3月27日
【公告號】US9148946, US20150282291, US20150282383