本發明涉及一種功率模塊，所述功率模塊具有電路載體、具有第一導體結構、至少一個第二導體結構和另外的第三導體結構、具有多個半導體結構元件，所電路載體包含載體襯底，所述第一導體結構具有外部接觸區域，所述第二導體結構具有至少一個外部接觸區域，所述第三導體結構具有外部接觸區域，所述多個半導體結構元件單個地或者成組地布置。另外，本發明涉及一種功率模塊橋，所述功率模塊橋具有多個功率模塊，所述功率模塊被容納在共同的冷卻面上。

背景技術：

1、在現有技術中，將功率模塊附加地模制，所述功率模塊例如安裝在功率模塊橋中。在模制時，將功率模塊嵌入到堅固的保護殼體中，該保護殼體例如由塑料(模塑質量)構成。該模塑質量用于包裹并且保護功率模塊的內部。然而，通過模塑質量對功率模塊進行的這種包裹對裂紋并不是特別耐抗的。

2、由de?11?2017?004?390?t5已知一種功率模塊，該功率模塊具有下述特征：絕緣襯底，該絕緣襯底具有前側，在該前側上緊固有功率半導體元件；基板，該基板與絕緣襯底的背側連接；殼體，該殼體緊固在基板上并且包圍絕緣襯底；覆蓋部，該覆蓋部緊固在殼體上并且形成經密封的區域；和硅酮凝膠，該硅酮凝膠用作填充元素，該填充元素填滿整個經密封的區域并且具有內應力，該內應力用作壓應力。

3、由de?10?2014?219?998?b4已知一種功率模塊，所述功率模塊尤其用于提供用于電動馬達的相電流。功率模塊包括具有表面的電路載體、在該表面上的至少兩個第一接觸面和至少兩個第一功率晶體管，所述第一功率晶體管分別各具有一個地面接觸面。至少兩個第一功率晶體管中的相應的第一功率晶體管直接布置在所述第一接觸面中的相應的第一接觸面上，并且經由該第一功率晶體管的地面接觸面直接與相應的第一接觸面以導電的方式連接。此外，功率模塊包括在表面上的第二接觸面和至少兩個第二功率晶體管，所述第二功率晶體管分別各具有一個地面接觸面。至少兩個第二功率晶體管直接布置在第二接觸面上，并且經由所述第二功率晶體管的相應的地面接觸面直接與第二接觸面以導電的方式連接。另外，功率模塊包括在表面上的至少兩個第三接觸面，其中，所述至少兩個第二功率晶體管在所述第二功率晶體管的背離電路載體的表面的側上分別各具有一個另外的接觸面，并且所述至少兩個第二功率晶體管中的相應的第二功率晶體管經由該第二功率晶體管的另外的接觸面與所述至少兩個第三接觸面中的相應的第三接觸面以導電的方式連接。至少兩個第一接觸面和至少兩個第三接觸面在該功率模塊的縱向方向上以交替的方式相繼布置，并且第二接觸面布置在至少兩個第一接觸面和至少兩個第三接觸面旁邊，其中，第二接觸面具有至少兩個接觸區域，其中，所述至少兩個接觸區域中的相應的接觸區域位于至少兩個第一功率晶體管中的相應的第一功率晶體管旁邊。至少兩個第一功率晶體管在所述第一功率晶體管的背離電路載體的表面的側上分別各具有一個另外的接觸面，并且至少兩個第一功率晶體管中的相應的第一功率晶體管經由該第一功率晶體管的另外的接觸面與第二接觸面的至少兩個接觸區域中的相應的接觸區域以導電的方式連接，該相應的接觸區域位于該相應的第一功率晶體管旁邊。在此，第二接觸面的至少兩個接觸區域和至少兩個第二功率晶體管在所述縱向方向上交替地相繼布置。

4、由ep?2?418?925?b1已知一種在柔性箔與傳感器設備的或者控制設備的至少一個電觸點之間的電觸點接通，該柔性箔具有至少一個導體電路。在此，柔性箔的端部區段在接觸部位上通過熱量輸入電觸點接通，其中，柔性箔的端部區段在接觸部位上安裝在以突出的方式構造的電觸點上。柔性箔的端部區段構造為波浪式沖擊部(wellenschlag)，尤其構造為轉向部。

技術實現思路

1、根據本發明，提出一種功率模塊，該功率模塊具有第一電路載體、具有第一導體結構、至少一個第二導體結構和另外的第三導體結構，所述第一電路載體包含載體襯底，所述第一導體結構具有外部接觸區域，所述第二導體結構具有至少一個外部接觸區域，所述第三導體結構具有外部接觸區域，其中，設置有單個地或者成組地布置的多個半導體結構元件。所述功率模塊配屬有多功能框架，t+橋、t-橋和相位橋以與功率模塊空間解耦的方式被容納在所述多功能框架中。

2、通過根據本發明提出的、多功能框架與功率模塊的配屬，引導電流的構件可以在空間上并且解耦地布置在功率模塊的昂貴且有限的面之外并且尤其被熱解耦。

3、在根據本發明提出的功率模塊的有利的構型中設置，在z方向上看，多功能框架可以布置在功率模塊的上方、下方或者側面。所提到的實施變型使得在供使用的安裝空間方面能夠考慮顧客側的要求。

4、在根據本發明提出的功率模塊的有利的擴展方案中，t+橋和t-橋以水平(waagerechten)排列被容納在多功能框架中，其中，t+橋與t-橋之間的間距是最小化的。

5、替代地，存在如下可能性：如此實施功率模塊，使得t+橋和t-橋以垂直(vertikalen)排列被容納在多功能框架中，并且t+橋與t-橋之間的間距是最小化的。最后，在另一種實施變型中存在如下選項：如此設計根據本發明提出的功率模塊，使得t+橋和t-橋彼此并排地被容納在多功能框架中，并且t+橋與t-橋之間的間距是最小化的。

6、通過上述實施變型，能夠以有利的方式實現，通過t+橋與t-橋之間的最小化的間距，在引導電流的t+橋或t-橋中出現的磁場相互抵消，使得能夠實現低電感設計。低電感設計又能夠實現短的切換時間，這極其有助于根據本發明提出的功率模塊的切換特性。

7、在根據本發明提出的功率模塊的有利的延展方案中，在多功能框架中在t+橋與t-橋之間布置有絕緣層，該絕緣層尤其實施為絕緣紙張或者絕緣紙板。由此，能夠決定性地使t+橋與t-橋之間的間距最小化。

8、有利地，在根據本發明提出的功率模塊中設置，t+橋和t-橋能夠經由壓入式引腳觸點接通。壓入式引腳是一種經過驗證的在使用壽命內確保穩健的電觸點接通的技術。

9、在根據本發明提出的功率模塊的有利的擴展方案中設置，在功率模塊與多功能框架接合的狀態中，t+橋、t-橋和相位橋布置在第一平面中，該第一平面在第二平面的上方或者下方延伸，在該第二平面中容納有功率模塊，該功率模塊具有單個地或者成組地布置在該功率模塊的底部面上的半導體結構元件。尤其是，所提到的平面的布置能夠實現熱解耦以及引導電流的結構元件到多功能框架中的移動，在所述多功能框架中布置有所述t+橋、t-橋和相位橋。

10、此外，根據本發明提出的功率模塊的突出之處在于，在z方向上配屬于功率模塊的多功能框架被由塑料材料構成的覆蓋部或者被模塑質量包圍。由塑料材料構成的覆蓋部或模塑質量是對環境影響的作用的有效保護。此外，在根據本發明提出的功率模塊中設置，t+橋和/或t-橋設置為具有集成的接觸面。

11、在根據本發明提出的功率模塊中設置，外部接觸區域以在z方向上位移的方式相對于功率模塊移動到配屬于該功率模塊的多功能框架中。外部接觸區域從功率模塊到多功能框架中的移動同樣有助于對電路載體的面或芯片面的改進的充分利用。

12、在根據本發明提出的功率模塊中，配屬于功率模塊的多功能框架設有多個壓入式引腳，所述壓入式引腳中的選定數量的壓入式引腳對于信號抽頭(signalabgriff)而言是可觸及的。

13、除此之外，本發明涉及一種功率模塊橋，該功率模塊橋具有多個功率模塊，其中，所述功率模塊被容納在冷卻面上，并且所述功率模塊橋以側向(seitlicher)排列放置在電池系統的旁邊并且經由連接裝置與該電池系統電連接。替代地，存在如下可能性：將被容納在冷卻面上的多個功率模塊和包括多個功率模塊的功率模塊橋放置在電池系統的上方或者下方并且經由相應的連接設備使該功率模塊橋與電池系統電連接。

14、本發明的優點

15、根據本發明提出的解決方案的突出之處在于，可以更好地充分利用裝備有半導體元件(無論是單個地還是成組地)的面、尤其是功率模塊的底部面，因為在其他情況下用于引導電流的路徑的面被外移到多功能框架的另外的平面中。在z方向上看，配屬于該功率模塊的多功能框架不僅可以布置在功率模塊的上方，還可以布置在功率模塊的下方。另外存在如下可能性：也將該多功能框架布置在功率模塊的旁邊，同樣以與該功率模塊空間解耦并且熱解耦的方式。根據本發明提出的解決方案的另一優點在于，呈t+橋以及t-橋的型式的引導電流的路徑以水平排列、以垂直排列或者以并排排列安放在多功能框架中。如果t+橋與t-橋之間的間距最小化，則在t+橋或t-橋中由于電流流動出現的磁場相互抵消。這又導致，實現低電感連接。低電感連接在短的切換時間方面是極其有利的，并且顯著地提高根據本發明提出的功率模塊的性能，該功率模塊具有配屬于該功率模塊的多功能框架。另外，通過根據本發明提出的解決方案，可以降低功率模塊的復雜程度。如果單個地或者成組地被容納在功率模塊中的半導體結構元件布置在該功率模塊的底部面上，則可以經由冷卻面實現極其有利的冷卻并且與此相關地實現對半導體結構元件的排熱。冷卻面可以借助面式的燒結連接或者借助焊接連接/粘貼連接與功率模塊的下側連接。由此產生短的路程，在半導體結構元件運行時產生的廢熱可以經由所述短的路程被散發并且通過冷卻介質被運走。能夠實現呈壓入銷的型式的用于信號傳輸的標準化接口。壓入銷或者壓入式引腳的使用是一種常見的且穩健的實現與經注塑包封的構件的電連接的可能性。如果經裝備的且被電觸點接通的功率模塊或配屬于該功率模塊的多功能框架設有由塑料材料構成的覆蓋部或者模塑質量，則該功率模塊可以有利地被保護而免受環境影響和溫度影響以及有害物質的影響。凸出到覆蓋部上方的壓入式引腳始終能夠實現由功率模塊和配屬于該功率模塊的多功能框架組成的組件的電觸點接通，無論該多功能框架是布置在功率模塊的上方、下方還是側面。視提出哪些要求而定地或視需要控制哪些電負載而定地，根據本發明提出的功率模塊可以包括12個、8個或者4個半導體結構元件，其中，半導體結構元件可以是mosfet、晶體管、igbt、二極管和類似物。另外，通過使用壓入式引腳，可以實現用于功率觸點的標準化的電觸點接通。在根據本發明提出的功率模塊與配屬于該功率模塊的壓入式引腳的觸點接通方面，例如借助熔焊進行的材料鎖合的連接的實施方案是多余的。壓入式引腳能夠實現有效的且穩健的電觸點接通。