具有嵌入式PCB的电力设备组件及其制造方法与流程

本说明书总体涉及一种用于电力电子组件的装置和方法，并且更具体而言，涉及一种用于具有低总热阻同时实现紧凑封装尺寸的电力电子组件的装置和方法。

背景技术：

1、由于电子器件在车辆中的使用不断增加，需要使电子系统更紧凑。这些电子系统的一个部件是用作逆变器中的开关的电力电子设备。由于产生的热量，电力电子设备具有大量的冷却要求。

2、此外，常规由硅构成的电力电子设备现在变为由碳化硅构成已经成为一种趋势。由于碳化硅的使用限定了较小的设备占地面积，碳化硅的使用导致了更大的热流。为此，以及更多原因，需要在维持紧凑封装尺寸的同时改善电力电子设备的冷却。

技术实现思路

1、在一个实施例中，一种用于电力电子组件的装置包括冷板组件和一个或多个电力设备组件。冷板组件包括歧管和散热器，歧管包括第一表面中的散热器腔。散热器包括一个或多个衬底腔，并且散热器被定位在散热器腔中。一个或多个电力设备组件被定位在一个或多个衬底腔内。一个或多个电力设备组件中的每个电力设备组件包括直接结合金属(dbm)衬底和电力设备，dbm衬底包括直接结合到绝缘层的第一金属层。dbm衬底包括电力设备腔。电力设备被定位在电力设备腔中，并且电力设备电耦合到第一金属层。

2、在另一实施例中，电力设备组件包括直接结合金属(dbm)衬底和一个或多个电力设备。dbm衬底包括直接结合到绝缘层的第一金属层，并且dbm衬底包括一个或多个电力设备腔。一个或多个电力设备各自被定位在一个或多个电力设备腔中的一个电力设备腔中。一个或多个电力设备中的每个电力设备电耦合到第一金属层。

3、在又一实施例中，示出了形成电力电子组件的方法。该方法包括将散热器定位到冷板歧管的第一表面上的散热器腔中。散热器包括一个或多个衬底腔。该方法还包括将一个或多个电力设备组件嵌入到一个或多个衬底腔内。每个电力设备组件包括具有结合到绝缘层的第一金属层的直接结合金属(dbm)衬底。dbm衬底包括电力设备腔。该方法还包括将结合层至少部分地放置到电力设备腔内。该方法还包括经由结合层将电力设备结合到电力设备腔。电力设备电耦合到第一金属层。

4、考虑到以下的详细描述，结合附图，将更充分地理解本文所述的实施例所提供的这些特征和附加特征。

技术特征：

1.一种电力电子组件，所述电力电子组件包括：

2.如权利要求1所述的电力电子组件，还包括至少部分地设置在所述电力设备腔和所述电力设备之间的结合层，所述结合层限定结合高度，其中：

3.如权利要求1所述的电力电子组件，其中所述电力设备腔被整形并改变尺寸以接收所述电力设备。

4.如权利要求1所述的电力电子组件，其中所述第一金属层的顶表面与所述电力设备的顶表面基本上在同一平面上。

5.如权利要求1所述的电力电子组件，其中：

6.如权利要求1所述的电力电子组件，其中所述冷板组件被配置为使电绝缘层和s单元印制到所述第一表面上。

7.如权利要求1所述的电力电子组件，还包括：

8.一种电力设备组件，所述电力设备组件包括：

9.如权利要求8所述的电力设备组件，还包括散热器组件的第一表面，其中所述dbm衬底被设置在所述第一表面上的散热器腔中。

10.如权利要求9所述的电力设备组件，其中所述第一表面与所述电力设备的顶表面基本上在同一平面上。

11.如权利要求10所述的电力设备组件，其中所述散热器组件被配置为使电绝缘层和s单元印制到所述第一表面上。

12.如权利要求10所述的电力设备组件，其中所述第一金属层和所述一个或多个电力设备中的每个电力设备限定围绕所述电力设备中的每个电力设备的周边延伸的通道，并且其中所述通道被印制，直到所述通道的顶表面与所述第一表面基本上在同一平面上。

13.如权利要求8所述的电力设备组件，其中所述电力设备腔中的每个电力设备腔被整形并改变尺寸以接收所述一个或多个电力设备中的电力设备。

14.如权利要求8所述的电力设备组件，其中所述第一金属层的顶表面与所述电力设备的顶表面基本上在同一平面上。

15.一种形成电力电子组件的方法，所述方法包括：

16.如权利要求15所述的方法，其中：

17.如权利要求15所述的方法，其中所述电力设备腔被整形并改变尺寸以接收所述电力设备。

18.如权利要求15所述的方法，还包括在所述第一表面上印制印刷电路板pcb衬底，其中所述第一金属层的顶表面与所述电力设备的顶表面基本上在同一平面上。

19.如权利要求15所述的方法，还包括在所述第一表面上印制所述绝缘层和s单元，其中所述第一金属层的顶表面与所述电力设备的顶表面基本上在同一平面上。

20.如权利要求15所述的方法，还包括：

技术总结
本申请涉及具有嵌入式PCB的电力设备组件及其制造方法。本文公开了一种用于电力电子组件的设备和方法，电力电子组件包括冷板组件和一个或多个电力设备组件。冷板组件包括歧管和散热器，歧管包括第一表面中的散热器腔。散热器包括一个或多个衬底腔并且散热器被定位在散热器腔中。一个或多个电力设备组件被定位在一个或多个衬底腔内。一个或多个电力组件中的每个电力设备组件包括直接结合金属(DBM)衬底，DBM衬底包括直接结合到绝缘层和电力设备的第一金属层。DBM衬底包括电力设备腔。电力设备被定位在电力设备腔中并且电力设备电耦合到第一金属层。

技术研发人员：周锋,刘阳河,请川纮嗣
受保护的技术使用者：丰田自动车工程及制造北美公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12