[发明专利]压力接触构造的功率半导体模块以及其制造方法

说明书

技术领域

众所周知，这种功率半导体模块有不同的构造。例如DE103 16 356A1描述了这样一种功率半导体模块，其由若干部分模块组成，所述部分模块分别具有一个基础板以及一个框架式的壳体和用于负载及辅助接头的接头元件。各单个部分模块借助于一个共同的盖板和/或借助于将单个的部分模块固定的连接件组装成功率半导体模块。

背景技术

由DE 101 49 886A1已知一种功率半导体模块，其具有至少一个基板，在所述基板上有功率半导体构件。除此之外，这种已知的功率半导体模块包括一个作用到所述至少一个基板上的压紧装置，在安装状态时压紧装置将基板压紧到一个冷却构件上，使得能够将功率半导体构件的散热传导到冷却构件上。对于这种已知的功率半导体模块，这个压紧装置是由带有至少一个弹簧弹性区域的模块壳体构成。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种压力接触构造的功率半导体模块，用于设置在一个冷却构件上，该功率半导体模块结构简单且制造成本低廉，以及提供一种用于制造这种功率半导体模块的方法。

这个目的基本上通过权利要求1的特征得以实现，即借助于一个压力接触构造的功率半导体模块，其用于设置在一个冷却构件上，包括：至少有一个基板，所述基板在其背离冷却构件的上侧上具有印制导线和功率半导体构件；组装基体，在该组装基体的下侧上定位地设置所述至少一个基板，并且该组装基体构成有凹部，所述凹部设置用于贯穿与所述至少一个基板的印制导线压力接触的接触脚，所述接触脚从彼此绝缘的带部段伸出，利用所述带部段构成负载接头元件，所述负载接头元件定位地设置组装基体上；形状稳定的刚性的盖板，该盖板定位地全方位覆盖组装基体并且借助于快速卡槽连接与组装基体相连接，并且该盖板构成有用于将功率半导体模块固定在冷却构件上的紧固孔；至少一个配备给所述/每个基板的弹性的垫子，所述垫子挤紧在盖板和负载接头元件的带部段之间。

对此已经证明有利的是，组装基体在其下侧上具有一个所属的环绕的框架板条，用于所述至少一个基板的准确定位。这一环绕的框架板条具有与所属的基板的外部边缘尺寸相适配的净内部尺寸。

有利的是，组装基体在其下侧具有凹部，用于包围接触脚的井状突出部。这个井状突出部以有利的方式形成了负载接头的接触脚的导向部，借助所述导向部优化了接触脚相对于所述至少一个基板的印制导线的定位。

在本发明中组装基体在上侧优选具有一环绕的框架边缘，弹性的定位指从所述框架边缘伸出，并且盖板构成有用于定位指的定位孔。组装基体的定位指和盖板的定位孔构成了组装基体和盖板之间的快速卡槽连接。

在本发明的功率半导体模块中证明有利的是，组装基体在上侧构成用于负载接头元件的垫座，并且盖板构成有与垫座相配合的井筒。这样的设计有一个优点，即盖板能够简单而又快速准确地定位安装到配备有负载接头元件和辅助接头元件的组装基体上。然而在盖板连接到组装基体之前，先在负载接头元件的带部段上安装所述至少一个垫子。

螺纹套管整合到垫座内，所述螺纹套筒与构成在负载接头元件的连接触点内的通孔轴向对齐。通过构成在盖板内的且与垫座相配的井筒，这个连接触点容易从外部接触，从而本发明的功率半导体模块在组装后的状态下-在功率半导体模块固定到一个冷却构件上后-能够在连接触点上连接、即拧紧连接电缆或者类似件。

盖板在两个井筒之间具有一个含紧固孔的固定井筒，用于将功率半导体模块辅助固定在冷却构件上。

本发明的功率半导体模块的盖板有利的是以合适的塑料材料注塑的盖板，盖板在其上侧优选构成有加强筋，用于取得所期望的强度和形状稳定性。这些加强筋优选如此设置，使得盖板在其上侧构成有用于冷凝器的接受腔。

在本发明的功率半导体模块中优选的是，所述至少一个基板借助于弹性的、定位在组装基体上的辅助接头元件与一电路板压力接触，所述电路板安装在盖板上并且辅助触点从所述电路板伸出。在此优选的是，盖板构成有用于辅助触点的辅助井筒。同样在这种构造中优选的是，组装基体构成有辅助垫座，螺纹套管整合到所述辅助垫座内，所述螺纹套管与构成在辅助接头元件内的孔轴向对齐。