專利名稱：具有固定裝置的功率半導(dǎo)體模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝在散熱器上的功率半導(dǎo)體模塊，其中該功率半導(dǎo)體模塊具有矩形的底部格板。此外，該功率半導(dǎo)體模塊還具有一個(gè)外殼、負(fù)載接線元件以及兩個(gè)設(shè)置在角上的固定裝置，優(yōu)選地用于螺紋連接。本發(fā)明出發(fā)點(diǎn)是與其結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)的具有大功率的功率半導(dǎo)體模塊的新型構(gòu)造，例如由文獻(xiàn)DE 10 2004 025 609 A1或DE103 16 356 A1已知。
背景技術(shù)：
DE 10 2004 025 609 A1公開一種用于安裝在散熱器上的、具有一個(gè)外殼和用于負(fù)載及輔助接線裝置的連接元件的功率半導(dǎo)體模塊。在此，負(fù)載接線元件設(shè)計(jì)為具有一用于螺紋連接的空隙的金屬成形體。輔助接線裝置設(shè)計(jì)為用于與一設(shè)置在功率半導(dǎo)體模塊上方的印制電路板壓緊觸點(diǎn)接通的彈簧接觸元件。該印制電路板優(yōu)選地構(gòu)成負(fù)載接線裝置和輔助接線裝置的全部外部引線。
這樣的構(gòu)造特別適合具有設(shè)置在其中的、多個(gè)半橋式電路裝置的功率半導(dǎo)體模塊，例如三相橋式電路。為此，有利地可將兩個(gè)直流電壓接線裝置設(shè)置在一窄的側(cè)面上，而將交流電壓接線裝置設(shè)置在一寬的側(cè)面上。在功率半導(dǎo)體模塊的這種構(gòu)造上的特殊優(yōu)點(diǎn)在于，該模塊設(shè)計(jì)得格外緊湊，并且為此在外殼的最遠(yuǎn)端的角上必須設(shè)置固定裝置。
從DE 103 16 356 A1已知一模塊化構(gòu)成的功率半導(dǎo)體模塊，該模塊由多個(gè)分模塊的接連排列構(gòu)成。在此，分模塊被組合為一功率半導(dǎo)體模塊或直接相鄰地排列成行，并與一共同的外罩相連。在此有利的是，分模塊格外緊湊地、直接彼此相鄰地設(shè)置。但缺點(diǎn)在于，由于共同的外罩，分模塊不容易更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，介紹一種緊湊的功率半導(dǎo)體模塊，該模塊允許多個(gè)同樣的功率半導(dǎo)體模塊以簡單的方式節(jié)省空間地、直接相鄰并可轉(zhuǎn)換地設(shè)置。
該目的通過按權(quán)利要求1的裝置實(shí)現(xiàn)，特殊構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中描述。本發(fā)明的基本構(gòu)思以一具有矩形底部格板的用于安裝在散熱器上的功率半導(dǎo)體模塊為出發(fā)點(diǎn)。該功率半導(dǎo)體模塊具有至少一個(gè)外殼和設(shè)置在功率半導(dǎo)體模塊一個(gè)或兩個(gè)彼此相對的第一側(cè)面上的負(fù)載接線元件。
該功率半導(dǎo)體模塊同樣具有兩個(gè)設(shè)置在對角相對的第一角的區(qū)域內(nèi)設(shè)置的固定裝置。該固定裝置優(yōu)選是用于將螺紋連接設(shè)置到一散熱器上的裝置。所述固定裝置構(gòu)成為功率半導(dǎo)體模塊的組合部分(Teilformkrper)，并在兩個(gè)未設(shè)置接線元件的彼此相對的第二側(cè)面上，部分地沿功率半導(dǎo)體模塊側(cè)面的平面垂線方向上高于該側(cè)面。
此外，該功率半導(dǎo)體模塊還具有兩個(gè)在對角相對的第二角的區(qū)域內(nèi)設(shè)置的凹部，其中在第二側(cè)面上的所述凹部設(shè)計(jì)為如此，使得另一個(gè)在第二側(cè)面上直接相鄰設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊的固定裝置分別可以插入配屬的凹部。


借助于圖1和圖2的實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
附圖中圖1示出一按本發(fā)明的功率半導(dǎo)體模塊；圖2示出按本發(fā)明的多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊的接連排列。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一按本發(fā)明進(jìn)一步構(gòu)造的功率半導(dǎo)體模塊1，其中圖1a示出該功率半導(dǎo)體模塊的三維俯視圖，而圖1b則示出配屬的底板2。
按圖1a的功率半導(dǎo)體模塊1具有一底板2以及一塑料外殼3，該塑料外殼包圍在其中設(shè)置的功率半導(dǎo)體元件。為了外部的電連接，功率半導(dǎo)體模塊1具有用于負(fù)載接線裝置和未示出的輔助接線裝置的元件。負(fù)載接線元件4設(shè)計(jì)為具有用于螺紋連接相應(yīng)的空隙的金屬成形體，并設(shè)置在功率半導(dǎo)體模塊1一個(gè)或如此處所示的兩個(gè)彼此相對的第一側(cè)面10上。
按照現(xiàn)有技術(shù)，外殼3具有用于固定印制電路板的空隙36。例如，該印制電路板用于控制功率半導(dǎo)體元件和與模塊內(nèi)部的傳感器觸點(diǎn)閉合。
按本發(fā)明，外殼3具有兩個(gè)在對角相對的第一角14上設(shè)置的固定裝置140，該裝置構(gòu)成功率半導(dǎo)體模塊的一個(gè)分體。為此，設(shè)計(jì)為電絕緣的塑料外殼3具有凸肩34，它們在功率半導(dǎo)體模塊1未設(shè)置接線元件4的兩個(gè)第二側(cè)面12上，在配屬的角14區(qū)域內(nèi)沿配屬的平面垂線120的方向部分地超出相應(yīng)側(cè)面12。
外殼3的凸肩34本身具有圓的空隙32，用于與一個(gè)未示出的散熱器進(jìn)行螺紋連接。底板2本身在功率半導(dǎo)體模塊1的角區(qū)域內(nèi)不具有任何凸肩，由此也不超出其相應(yīng)的側(cè)面。在底板2配屬的角214上，設(shè)置與外殼3的凸肩30的空隙32成一直線的空隙24。這些空隙設(shè)計(jì)為扇形，其中不完整的扇形由外殼3的凸肩34的一部分構(gòu)成。
也與功率半導(dǎo)體模塊1的底板2一樣，外殼3具有兩個(gè)在對角相對的第二角16的區(qū)域內(nèi)設(shè)置的凹部160。這些在第二側(cè)面12上的凹部160如此設(shè)計(jì)，使得在另一個(gè)在第二側(cè)面12上直接相鄰設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊1上具有外殼3的凸肩34的固定裝置140分別可以插入配屬的凹部160。
由于在功率半導(dǎo)體模塊1按本發(fā)明的構(gòu)造上，該功率半導(dǎo)體模塊只能固定在散熱器的兩個(gè)第一角上，特別優(yōu)選的是，底板2對角彎曲。在此，底板具有如此的對角的、圓柱形凸起的構(gòu)造，使得底板2的為功率半導(dǎo)體模塊1的第一角14配置的角214在外殼3的方向上被彎曲。底板2的彎曲部在角214上具有與平的底板、小于底板2的最大邊緣長度百分之二的偏差。
此外，可以優(yōu)選的是，功率半導(dǎo)體模塊1的底板2在其角216上具有凹部26，與側(cè)線相對的外殼的凹部36相比，凹部26的凹陷較小。由此，底板2構(gòu)成一壓棱22。該壓棱22能夠被另一個(gè)在第二側(cè)面12上直接相鄰地設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊1的凸肩34和插入配屬的凹部160的凸肩34至少部分地覆蓋，其未圖解地示出。由此，第二功率半導(dǎo)體模塊的凸肩34的該部分作用到第一功率半導(dǎo)體模塊1的角16，并在第二功率半導(dǎo)體模塊的螺紋固定時(shí)將該角一起壓到散熱器上。
圖2示出多個(gè)按本發(fā)明的功率半導(dǎo)體模塊1的接連排列。這里，示出三個(gè)功率半導(dǎo)體模塊，其中每個(gè)功率半導(dǎo)體模塊具有帶有一中間抽頭的二極管的串聯(lián)。由此可以實(shí)現(xiàn)的全部電路布局是三相的輸入橋式電路。在左側(cè)設(shè)置具有每個(gè)功率半導(dǎo)體模塊各兩個(gè)負(fù)載接線裝置的交流電壓的三相輸入，而在右側(cè)面設(shè)置直流輸出的負(fù)載接線裝置4，這些裝置必須按照電路相連。
附圖示出，功率半導(dǎo)體模塊1如何以其第二側(cè)面12彼此直接相鄰地設(shè)置。在此，一個(gè)功率半導(dǎo)體模塊1的固定裝置140插入到相鄰的功率半導(dǎo)體模塊的凹部160。
權(quán)利要求
1.一種用于安裝在散熱器上的功率半導(dǎo)體模塊(1)，包括矩形的底部格板、外殼(3)、負(fù)載接線元件(4)、兩個(gè)在對角相對的第一角(14)上設(shè)置的固定裝置(140)和兩個(gè)在對角相對的第二角(16)上設(shè)置的凹部(160)，其特征在于，負(fù)載接線元件(4)設(shè)置在功率半導(dǎo)體模塊(1)的一個(gè)或兩個(gè)彼此相對的第一側(cè)面(10)上，其中固定裝置(140)構(gòu)成為功率半導(dǎo)體模塊(1)的組合部分，并且功率半導(dǎo)體模塊在兩個(gè)未設(shè)有接線元件(4)的彼此相對的第二側(cè)面(12)上沿所述側(cè)面的平面垂線(120)方向上部分地超出所述相應(yīng)的側(cè)面(12)，其中在第二側(cè)面(12)上的凹部(160)如此設(shè)計(jì)，使得另一個(gè)在第二側(cè)面(12)上直接相鄰設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊(1)的固定裝置(140)分別可以插入到配屬的凹部(160)中。
2.按權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體模塊(1)，其特征在于，外殼(3)具有構(gòu)成固定裝置(140)的組合部分的凸肩(34)，這些凸肩(34)本身具有用于功率半導(dǎo)體模塊(1)與散熱器進(jìn)行螺紋連接的空隙(32)。
3.按權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體模塊(1)，其特征在于，該功率半導(dǎo)體模塊(1)具有一底板(2)，該底板同樣在角(216)上具有凹部(26)，以及在角(214)上具有用于功率半導(dǎo)體模塊(1)與散熱器進(jìn)行螺紋連接的空隙(24)。
4.按權(quán)利要求3所述的功率半導(dǎo)體模塊(1)，其特征在于，凹部(160)由外殼(3)的凹部(36)以及底板(2)的凹部(26)構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求4所述的功率半導(dǎo)體模塊(1)，其特征在于，外殼的凹部(36)設(shè)計(jì)為比底板(2)的凹部(26)大并且由此構(gòu)成壓棱(22)。
6.按權(quán)利要求2所述的功率半導(dǎo)體模塊(1)，其特征在于，底板(2)如此地對角彎曲，使得底板(2)的為功率半導(dǎo)體模塊(1)的第一角(14)配置的角(214)沿外殼(3)的方向彎曲。
全文摘要
本發(fā)明描述一功率半導(dǎo)體模塊，具有矩形的底部格板、一個(gè)外殼、負(fù)載接線元件、兩個(gè)在對角相對的第一角上設(shè)置的固定裝置和兩個(gè)在對角相對的第二角上設(shè)置的凹部。負(fù)載接線元件設(shè)置在功率半導(dǎo)體模塊的兩個(gè)彼此相對的第一側(cè)面上。固定裝置設(shè)計(jì)為功率半導(dǎo)體模塊的組合部分，并在功率半導(dǎo)體模塊的兩個(gè)未設(shè)置接線元件的彼此相對的第二側(cè)面上超出所述相應(yīng)的側(cè)面。在第二側(cè)面上的凹部如此設(shè)計(jì)，使得另一個(gè)在第二側(cè)面上直接相鄰設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊的固定裝置分別可以插入配屬的凹部。
文檔編號H01L25/00GK1921109SQ20061012161
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月24日
發(fā)明者J·斯特格, F·艾伯斯伯格 申請人:塞米克朗電子有限及兩合公司