Výkonový polovodičový modul so senzorom

Číslo patentu: E 2048

Dátum: 18.02.2004

Autor: Stockmeier Thomas

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález opisuje výkonový polovodičový modul s jedným alebo viacerými senzorovými konštrukčnými dielcami. Moderné výkonové polovodičové moduly, ktoré sú východiskovým bodom tohto vynálezu, pozostávajú z krytu, z najmenej jednej V kryte usporiadanej elektricky izolujúcej nosnej podložky, ktorá pozostáva z izolačného telesa s veľkým počtom na ňom sa nachádzajúcich navzájom izolovaných kovových kolajnicových spojok a na nich sa nachádzajúcich a s týmito koľajnicovými spojkami správne spojených výkonových polovodičových konštrukčných prvkov. S výhodou má táto nosná podložka na svojej spodnej strane plošnú kovovú vrstvu, porovnateľnú s koľajnicovými spojkami. Na kontrolu funkcie takýchto výkonových polovodičových modulov, napríklad na kontrolu teploty, pribúdajú tieto senzorové konštrukčné dielce. Podľastavu techniky sú vo vnútri výkonových. polovodičových modulov známe rozličné usporiadania senzorových konštrukčných dielcov.0002 Rozličné rozpracovania takýchto výkonových polovodičových modulov s vysokým výkonom sa vzťahujú na ich konštrukčne veľkosti, ktoré sú východiskovým bodom tohto vynálezu, sú známe z DE 196 30 902 Al alebo z DE 100 24 516 A 1.0003 DE 196 30 902 A 1 napriklad uverejňuje výkonový polovodičový modul vyššie uvedeného typu. V tomto prípade je senzorový konštrukčný dielec usporiadaný priamo na koľajnicovej spojke nosnej podložky a prostrednictvom drôtových spojov spojený S von smerujúcimi pripojnými vodičmi. Na tomto rozpracovaní je výhodné, že senzorový konštrukčný dielec, tu teplotný senzor, je usporiadaný bezprostredne v susedstve výkonových polovodičových prvkov, ktorých teplota má byť kontrolovaná. Otvorene uložený je kremikový čipový odpor ako teplotný senzor, pravdaže sú ako alternativa známe v porovnateľnom usporiadaní aj iné rozpracovania, ako napríklad0004 Napríklad pri zničení výkonového polovodičového modulu následkom preťaženia môže byť na senzorový konštrukčný dielec a tým aj na s ním spojene vyhodnocujúce spojenie privedený vysokonapàťový potenciál (až do niekoľko kilovoltov). Nevýhodné na vyššie uvedených výkonových polovodičových moduloch podľa stavu techniky je, že V prípade stupňujúcej sa technickej poruchy, konkretne nejakej havárie, ako napríklad explózie na základe preťaženia sa môže vyskytnúť, že senzorový konštrukčný dielec môže ležať na vysokonapäťovom potenciáli. ritom sa napríklad môžu čiastočne uvoľniť drôtové spoje konštrukčných prvkov výkonoveho polovodiča a prísť do kontaktu so senzorovým konštrukčným dielcom alebo s jeho prívodnými vedeniami a takto dosadnúť na vysokonapäťový potenciál. Toto má tú ďalšiu nevýhodu, že takto leží na vysokonapäťovom potenciáli prostredníctvom prípojov senzoroveho konštrukčného dielca aj vyhodnocujúce spojenie.0005 Napríklad z DE 100 24 516 A 1 sú ďalej známe výkonové polovodičové moduly, pri ktorých senzorový konštrukčný dielec,tu práve teplotný senzor, je usporiadaný na vlastnej nosnej podložke vo vnútri výkonového polovodičového modulu. Toto usporiadanie je v prípade havárie len vtedy výhodné, ak je vylúčený kontakt s vysokonapäťovým potenciálom. Toto je zabezpečené v tom prípade, ak je nosná podložka senzorového konštrukčného dielca dostatočne vzdialená od koľajnicových spojok s vysokonapäťovým potenciálom, alebo V prípade ďalších rovnako V DE 100 24 516 A 1 uvedených opatreniach, ako napríklad samostatné umiestnenie, čo senzorový konštrukčný dielec priestorovo oddelí od vysokonapäťového potenciálu.0006 Nevýhodné na rozpracovani výkonoveho polovodičoveho modulu takého typu je, že s uvedenými účinnými opatreniami je spojená zvýšená potreba miesta, ktorá zmenšuje využiteľnú plochu a tým priamo výkonnosť polovodičového modulu. Ďalej jenevýhodné, že uvedenými konštrukčnými opatreniami sa výraznezvyšujú náklady na vyhotovenie a len priestorovým oddelením je zabezpečený vlastný priestor.0007 Predložený vynález rieši úlohu predstaviť výkonový polovodičový modul s najmenej jedným senzorovým konštrukčným dielcom, pričom tento senzorový konštrukčný dielec je takým spôsobom usporiadaný, aby aj pri technickej poruche, prípadne havárii výkonového polovodičového modulu, sa vo výkonovom polovodičovom module nachádzajúci vysokonapäťový potenciál nedostal na vyhodnocujúce spojenie senzoroveho konštrukčného dielca.0008 Táto úloha je vyriešená usporiadaním zapojenia podľa nároku 1, zvláštne rozpracovania sa nachádzajú v závislých nárokoch.0009 Základná myšlienka vynálezu vychádza z výkonového polovodičového prvku so základnou doskou alebo na priamu montáž na nejaké chladiace teleso podľa uvedeného stavu techniky pozostávajúceho z nejakej schránky s najmenej jednou v nej usporiadanej elektricky izolujúcej nosnej podložky. Táto nosná podložka pozostáva z nejakého izolačného telesa s väčším počtom na jeho prvej hlavnej ploche sa nachádzajúcich navzájom izolovaných kovových koľajnicových spojok, ako aj výhodne z na jeho druhej hlavnej ploche usporiadanej plošnej kovovej vrstve. Na koľajnicových spojkách prvej hlavnej plochy a s týmito koľajnicovými spojkami správne zapojený je usporiadaný veľký počet výkonových polovodičových prvkov. Tomuto výkonovému polovodičovemu modulu je priradený a priamo s ním je spojený senzorový konštrukčný dielec. Tento senzorový konštrukčný dielec a/alebo jeho montážna plocha vykazujú s chladiacim telesom alebozákladnou doskou aspoň jedno elektricky Vodivé spojenie. Ďalejmá senzorový konštrukčný dielec prípojne vedenia k vyhodnocujúcemu vedeniu, pričon 1 toto vychádza alebo priamo z neho, alebo z tomuto senzorovému konštrukčnému dielcu0010 Prierezová plocha tohto vodivého spojenia s chladiacim telesom alebo so základovou doskou musí byť vytvorená takým spôsobom, aby boli vznikajúce prúdy bezpečne odvedené do spoločného základu a nedostali sa do vyhodnocujúceho spojenia. 0011 Rovnakým spôsobom spĺňa zadanú úlohu senzorový konštrukčný dielec, usporiadaný ako privrátený k druhej hlavnej ploche nosnej podložky, alebo k výkonovými polovodičovými prvkami neosadenej základovej doske. S výhodou vykazuje senzorový konštrukčný dielec rovnako elektricky vodivê spojenie s chladiacim telesom alebo so základovou doskou.0012 Vynález je bližšie objasnený pomocou príkladovObr. 1 znázorňuje usporiadanie senzorového konštrukčného dielca vo výkonovom polovodičovom module podľaObr. 2 znázorňuje usporiadanie senzorového konštrukčného dielca na od chladiaceho telesa odvrátenej stranevýkonového polovodičového modulu podľa Vynálezu.Obr. 3 znázorňuje usporiadanie senzorového konštrukčného dielca na ku chladiacemu telesu privrátenej stranevýkonového polovodičového modulu podľa Vynálezu.Obr. 4 znázorňuje ďalšie rozpracovanie výkonového polovodičového modulu podľa vynálezu so senzorovým konštrukčným dielcom na strane privrátenejObr. 5 znázorňuje rovnako rozpracovanie výkonového polovodičového modulu podľa vynálezu so senzorovým konštrukčným dielcom na strane privrátenej

MPK / Značky

MPK: H01L 23/34

Značky: výkonový, modul, senzorom, polovodičový

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-e2048-vykonovy-polovodicovy-modul-so-senzorom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Výkonový polovodičový modul so senzorom</a>

Podobne patenty