Schránka pre výkonové polovodičové moduly

Číslo patentu: E 10478

Dátum: 26.11.2003

Autor: Kroneder Christian

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález opisuje schránku pre výkonové polovodičové moduly so základovou doskou alebo na priamu montáž na chladič. Takéto Výkonové polovodičové moduly podľa stavu techniky pozostávajú zo schránky 5 prípojnými prvkami a z podložky s technicky správne na nej usporiadanými a spojenými výkonovými polovodičovými konštrukčnými prvkami, ako sú tyristory a/alebo diódy, ale aj výkonové tranzistory ako sú MOSFET alebo IGBT (Insulated- Gate-Bipolar-Tranzistory) s k nim antiparalelne zapojenými nulovými diódami.0002 Východiskovým bodom vynálezu sú preto moderné výkonové polovodičové moduly, ako sú napríklad známe 2 EP O 750 345 A 2. Zvlášť sa prihliadalo na to, aby tieto výkonové polovodičovémoduly pozostávali z pre tento vynález podstatných komponentovO Dno výkonového polovodičového modulu, ktoré sa alebo skladá zo základovej dosky s na nej usporiadanou podložkou aleboO Podložka, ktorá má technicky správne Štruktúrované Vodivé dráhy, na ktorých sú usporiadané výkonové polovodiče a inéO Aspoň čiastočne rámovitá schránka, ktorá obklopuje podložku a na ktorej sú osadené prípojné prvky na elektrické spojeniekonštrukčných prvkov, resp. podložky s externými prívodmi. 0 Kryt ako horný uzáver výkonového polovodičového modulu. 0003 Prípojne prvky vo výkonových polovodičových modulochmajú v podstate dve rozličné úlohy a to na jednej stranespojenie externých prívodov pre záťažový prúd s výkonovýmipolovodičovými konštrukčnými prvkami a na druhej strane spojenie externých riadiacich a/alebo pomocných prívodov na riadenie výkonových polovodičových konštrukčných prvkov, na spojenie so senzormi vo vnútri výkonového polovodičového modulu alebo na spojenie s ďalšími konštrukčnými prvkami vo vnútri výkonového polovodičového modulu. Prípojné vodiče pre záťažové prúdy sú s externými prívodmi spojené prednostné skrutkovými spojmi,zatiaľ čo externé riadiace prípoje a/alebo pomocné prípoje sú prednostné vytvorené ako zásuvné kontakty. Vo vnútri výkonového polovodičového modulu sa podľa stavu techniky často vytvárajú drôtové elektrické kontakty medzi pripojnými prvkami a vodivými dráhami podložky, na ktorej sú konštrukčné prvky usporiadané. Na drôtové spoje majú prípojné prvky najma rovnobežne s podložkou smerované a schránkou neobklopené plochy.0004 Takéto prípojné vodiče sú taktiež uverejnené V dokumente DE 43 25 942 C 2. V tomto je navrhnuté prípojný vodič vo vnútri schránky viacnásobne ohnúť o uhol menší ako 90 °, aby sa dosiahla vyššia stabilita spoja V schránke zastreknutého prípojného vodiča proti pri drôtových spojoch vznikajúcich vibráciách.0005 V stave techniky je nevýhodné, že V uvedených písomnostiach sú prípojné prvky V schránky zastreknuté. To na jednej strane spôsobuje, že pre rozličné konfigurácie prípojných prvkov by musel byť uvažovaný veľký počet variantov schránky. Na druhej strane sa plast počas ochladzovacej fázy jeho výroby zmršťuje. Z toho vyplýva nedostatočná pevnosť ukotvenia kovových prípojných prvkov V plaste. Táto pevnosť je pravdaže smerodajná pre kvalitu drôtových spojov medzi plochou prípojného prvku a vodivými dráhami podložky, nakoľko drôtový spoj si vzhľadom na vibrácie vyžaduje stabilne uložené plochy.0006 Ďalej sa do stavu techniky počíta dokument DE 197 19 703 Al, ktorý navrhuje zalisovať prípojné prvky výkonového polovodičového modulu do rámovitej schránky a realizáciuk rozšírenému stavu techniky. Tu sa prípojne prvky pre spájkované prípoje polohujú pri tvarovaní schránky, aby sa táto schránka súčasne použila ako forma na spájkovanie spojov prípojných prvkov s Výkonovými polovodičovými konštrukčnými prvkami a/alebo s podložkou. Dokument JP O 7 153906 A uverejňuje prípojný prvok, ktorý má na svojej trase zúženie/zakrivenie,pričom toto slúži na prevlečenie prípojného prvku cez vybranie prídržného zariadenia pripojnêho prvku. Pritom je prídržné zariadenie súčasťou schránky. Schránka je ešte doplnená o opornú hranu pre tento prípojný prvok.0007 Predložený vynález rieši úlohu, predstaviť schránku pre výkonové polovodičové moduly, pričom prípojné prvky sú pri minimálnej pohyblivosti trvanlivo pevne V schránke fixovanéa pričom schránka môže byť pružne osadená prípojnými prvkami.0008 Táto úloha je vyriešená usporiadanínl zapojenia. podľa nároku 1, Špeciálne stvárnenia sa nachádzajú V závislých nárokoch.0009 Ďalej je opisané vynálezcovske rozpracovanie stavutechniky zodpovedajúcej schránky pre výkonové polovodičové moduly so základovou doskou alebo na priamu montáž na chladič. Schránka obklopuje najmenej jednu elektricky izolovanú podložku s na nej usporiadanými navzájom. izolovanými kovovými vodivými dráhami s na nich usporiadanými Výkonovými polovodičovými konštrukčnými prvkami. Táto schránka pozostáva z množiny častí,najmenej z jedneho krytu ako aj z najmenej jednej rámovitej,bočné steny tvoriacej časti schránky. Vynálezcovské teraz je,že táto rámovitá časť schránky samotná pozostáva z najmenej jedného hlavného rámu, ako aj z najmenej jedného zaisťujúceho rámu. Hlavný rám. má vedenia na uchytenie prípojných prvkov,pričom tieto prípojné prvky majú na strane podložky najmenej jednu plochu, prechádzajúcu ako prípojná lišta rovnobežne s podložkou. Okrem toho majú tieto prípojné prvky najmenej jednu dorazovú plochu, ktorá dosadá na pätky hlavného rámu, aby sazabránilo pohybu prípojných prvkov smerom preč od podložky.Najmenej jeden zaisťujúci rám je takým spôsobom usporiadaný voči hlavnému rámu, aby tento zaisťujúci rám aspoň čiastočne dosadal na prípojnê lišty prípojných prvkov, aby sa zabránilo pohybu týchto prípojných prvkov smerom k podložke.0010 Týmto stvárnením schránky výkonového polovodičového modulu, nezávisle od spôsobu výroby samotnej schránky je zaručené, že sú prípojné prvky mechanicky stabilne fixované vo vnútri tejto schránky. Okrenl toho je výhodné na tomto Vynálezcovskom stvárnení schránky, že len tie vedenia hlavného rámu sa môžu osadiť prípojnými vodičmi, ktoré sú potrebné aj pre na podložke sa nachádzajúce zapojenie. Takto sa môžu s jednou schránkou vyrábať výkonové polovodičové moduly s rozličnou funkciou.0011 Ďalej je výhodné, že zaisťujúci rám slúži ako opora prípojných líšt, plôch prípojných vodičov vo vnútri schránky, od ktorých vychádzajú drôtové spoje k vodivým dráham podložky alebo k polovodičovým konštrukčným prvkom. Toto je výhodné, lebo tým sa pri zhotovovaní drôtového spoja na prípojné lišty pôsobiacim silám V smere podložky postaví reakčná sila. Takto dovoľuje schránka podľa vynálezu flexibilné stvárnenie pri súčasnej mechanickej stabilite polohy prípojných prvkov.0012 Vynález je bližšie objasnený pomocou príkladuObr. 1 znázorňuje V šikmom pohľade zhora výkonovýpolovodičový modul so schránkou podľa Vynálezu.

MPK / Značky

MPK: H01L 23/498, H01L 23/053, H01L 25/07

Značky: výkonové, moduly, polovodičové, schránka

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-e10478-schranka-pre-vykonove-polovodicove-moduly.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Schránka pre výkonové polovodičové moduly</a>

Podobne patenty