用于产生飞行器的功率模块的电连接的方法与流程

本发明涉及一种用于产生飞行器的功率模块的电连接的方法，以及具有由此获得的电连接的功率模块和包括这种功率模块的飞行器。

背景技术：

1、功率模块包括功率半导体元件，功率半导体元件附接到基板并通过在基板的电绝缘层上延伸的布线和/或导体轨道连接在一起。

2、多种母线解决方案可用于将功率模块与母线灵活互连，特别是与dc电压的两个电位dc+、dc-互连。

3、首先，可以使用铜条的堆垛，该堆垛插入绝缘护套中。这样的堆垛在弯曲和扭转时容易变形。这样的堆垛也比较便宜。然而，由于旨在分别连接到dc+电位和dc-电位的两条母线之间的距离，这种解决方案会导致高寄生电感。

4、也可以将两条层压母线折叠在一起，由绝缘层隔开，这两条母线旨在连接到dc+电位、dc-电位。结果是产生低寄生电感。然而，折叠会引起削弱绝缘层的风险，并且仅适用于小角度。

5、层压母线也可以使用铰链，这样就不需要折叠层压母线。然而，层压母线是一个复杂的机械部件，尤其是在通过铰链保持电绝缘时。因此，这种解决方案通常是昂贵的。

6、可能希望使得功率模块能够容易地集成到功率模块的环境中。

技术实现思路

1、因此，提出了一种用于产生飞行器的功率模块的电连接的方法，其特征在于，该方法包括：

2、-进行柔性的印刷电路板的至少一段的非平面三维成形，该柔性的印刷电路板包括电绝缘聚合物膜和在聚合物膜的至少一侧上的金属化部；然后

3、-进行电沉积，在电沉积期间，导电层被至少沉积在成形出段的至少金属化部上。

4、以这种方式，可以提供具有复杂形式的电连接，该电连接使得即使在功率模块被不正确地定位和/或定向以进行直接连接时，功率模块也能够连接到另一电气设备，同时仍然允许高电流流动。

5、本发明还可以以任何技术上可能的组合方式包括以下可选特征中的一个或多个。

6、可选地，绝缘聚合物膜包括以下各项中的至少一个：pi聚酰胺、pet聚乙烯、对苯二甲酸酯、pe聚酯。

7、还可选地是，绝缘聚合物膜具有至多100μm的厚度，例如介于18μm至100μm之间的厚度。

8、还可选地是，每个金属化部包括铜。

9、还可选地是，每个金属化部具有至多70μm的厚度。

10、还可选地是，印刷电路板优选地包括在聚合物膜的两侧上彼此重叠的金属化部。因此，这两个金属化部可以连接到dc电压的两个电位，即，dc+电位和dc-电位。因此，功率模块可以以降低的寄生电感连接到该dc电压。

11、还可选地是，一个或多个金属化部形成电轨道，电轨道包括被称为功率电轨道的电轨道和被称为控制电轨道的电轨道，并且该方法还包括：将功率半导体元件附接到印刷电路板，使得该功率半导体元件电连接到功率轨道；将功率半导体元件连接到控制轨道；以及将控制电子器件附接到印刷电路板，使得该控制电子器件电连接到控制轨道以控制功率半导体元件。对于半导体元件和控制电子器件，使用相同的印刷电路板简化了集成以及互连，这由于印刷电路板上设置了控制轨道而变得容易。

12、还可选地是，功率轨道在印刷电路板的成形出的段上延伸，并且该方法还包括对至少功率半导体元件进行封装，并使印刷电路板的至少一段暴露在外，功率轨道在该段上延伸。在当前的现有技术中，功率模块通常使用焊接到基板的连接器来连接，该连接器又附接到母线。除了这些连接器的高电感之外，这些连接器由于振动和热机械循环而具有有限的可靠性，这削弱了焊料。由于本发明的这一可选特征，印刷电路板的从封装件突出的段可用作连接部，该连接部没有现有技术的焊接连接器的缺点。

13、还可选地，该方法还包括：

14、-在电沉积之前，将至少一个预成型件附接到印刷电路板的成形出的段，该预成型件包括聚合物主体和与印刷电路板的金属化部接触的金属化部；和

15、-在电沉积期间，在每个预成型件的金属化部上沉积导电层。以这种方式，预成型件可以用作具有所需形状的连接器。

16、还可选地，每个预成型件还包括带有孔的舌片。以这种方式，可以通过螺钉或等效物穿过孔进行连接。

17、还可选地，该方法还包括溶解每个预成型件的聚合物主体，所述溶解例如为热溶解或化学溶解。这种预成型件通常仅用作金属化部的支撑部。一旦实现了对金属化部的支撑，预成型件就不再有用，预成型件的溶解使得能够减少功率模块的质量，并避免了由于预成型件随时间退化而导致的任何问题。

18、还可选地，功率模块实现用于飞行器的电动马达的逆变器的至少一个开关臂。

19、还提出了一种用于飞行器的电模块，该电模块的至少一个电连接通过根据本发明的方法获得。

20、还提出了一种包括根据本发明的电模块的飞行器。

技术特征：

1.一种用于产生飞行器的功率模块的电连接(900；222a，222b)的方法(800；300)，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述绝缘聚合物膜包括以下各项中的至少一个：pi聚酰胺、pet聚乙烯、对苯二甲酸酯、pe聚酯。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述绝缘聚合物膜具有至多100μm的厚度，例如介于18μm至100μm之间的厚度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，每个金属化部包括铜。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，每个金属化部具有至多70μm的厚度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述印刷电路板(900；200)包括在所述聚合物膜(902；202)的两侧上彼此重叠的金属化部(904；204)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，一个或多个所述金属化部(204)形成电轨道，所述电轨道包括被称为功率电轨道(208a-d)的电轨道和被称为控制电轨道(210)的电轨道，并且所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述功率轨道(208a，208c，208d)在所述印刷电路板(200)的成形出的段(222a，222b)上延伸，并且所述方法还包括对至少所述功率半导体元件(602a，602b)进行封装，并使所述印刷电路板(200)的至少所述成形出的段(222a，222b)暴露。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，每个预成型件(402)包括具有孔的舌片。

11.根据权利要求9或10所述的方法，所述方法还包括溶解(308)每个预成型件(402)的聚合物主体，所述溶解例如为热溶解或化学溶解。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，所述方法用于产生用于飞行器的电动马达的逆变器的开关臂的电连接(900；222a，222b)。

13.用于飞行器的功率模块，所述功率模块的至少一个电连接(222a，222b)通过根据权利要求1至11中任一项所述的方法获得。

14.飞行器，所述飞行器包括根据权利要求13所述的功率模块。

技术总结该方法包括：‑进行柔性的印刷电路板(900)的至少一段的非平面三维成形，柔性的印刷电路板包括电绝缘聚合物膜(902)和在聚合物膜(902)的至少一侧上的金属化部(904)；然后‑进行电沉积，其中，导电层被至少沉积在成形出的段的至少金属化部(904)上。技术研发人员：拉比赫·克哈扎卡,巴普蒂斯泰·乔艾尔·克里斯汀·费迪受保护的技术使用者：赛峰集团技术研发日：技术公布日：2024/7/23