[发明专利]具有功率半导体模块和连接装置的系统

说明书

技术领域

本发明描述了一种形成压力触点接通(Druckkontaktierung)的系 统，该系统具有紧凑的功率半导体模块，该功率半导体模块具有用于 将功率半导体构件的负荷和控制连接部进行电连接的接触元件，并且 所述系统具有连接装置，用于将接触元件与外部的印刷电路板连接。 在此，下面应将负荷连接这一概念理解为在功率半导体模块的接触装 置与外部的传导元件之间的连接，其中，由此负荷连接部例如在半桥 电路中可以被理解为是中间回路的直流输入端以及交流输出端。

类似地，控制连接在下面被理解为是功率半导体模块的辅助或控 制连接部与外部的控制连接元件的连接。此外，功率半导体模块的传 感器连接也归在控制连接下面。

背景技术

功率半导体模块构成本发明的出发点，正如其例如在DE 10 2004 025 609 A1或者DE 103 55 925 A1中所公知的。

所述第一个出版物公开了以螺栓压力形成触点接通的功率半导体 模块。功率半导体模块与印刷电路板的负荷连接在此借助按照现有技 术的螺栓连接实现。辅助或者控制连接部的控制连接在此构成为在弹 簧接触元件与印刷电路板的导体轨区段之间的连接。根据本发明，至 控制连接的压力传导通过将印刷电路板与负荷连接元件布置和旋紧来 实现。所述的类型的功率半导体模块的构造方案特别适合于超过10安 培的电流负荷。

DE 103 55 925 A1公开一种用于功率半导体构件的接触元件，该 接触元件由带绝缘的中间层的第一导电箔片和第二导电箔片的箔片组 件所组成。功率半导体构件与第一导电层借助超声波焊接持久可靠地 电连接。功率半导体构件的模块内部的适配于电路的连接(功率半导 体构件不仅包括负荷连接部而且包括控制连接部)在此被公开。然而， 所述的出版物未公开用于外部连接的负荷和控制连接的细节。

DE 10 2006 078 013 A1公开了一种功率半导体模块，其带有壳体、 衬底以及作为DE 103 55 925 A1公知的、作为箔片组件的接触元件， 其中，箔片组件在各个限定的区段中穿过壳体中的引导区段到达壳体 的外侧，以便在那里保证与外部的印刷电路板的负荷和控制连接部。 在此不利的是，基于现有技术的负荷和控制连接部的触点接通不允许 在机械应力负荷方面的或者在热膨胀方面的容差。

发明内容

本发明的任务在于，介绍一种形成压力触点接通的系统，该系统 具有功率半导体模块，功率半导体模块具有构造为交替的层序列的接 触元件，并且该系统具有用于与外部的印刷电路板导电地连接的连接 装置，其中，该系统能够简单地制造，并具有在功率半导体模块与外 部的印刷电路板之间的负荷和控制连接部的可靠的、随时可分开的触 点接通并且该触点接通以能容忍机械应力负荷和/或热膨胀的方式构 造。

本任务根据本发明通过权利要求1的特征的措施得以解决。优选 的实施方式在从属权利要求中进行介绍。

本发明的设想由如下的系统出发，所述系统具有功率半导体模块 和用于与外部的印刷电路板连接的连接装置。

在此，功率半导体模块具有壳体、至少一个带导体轨的衬底以及 在该导体轨上适配于电路地布置的功率半导体构件。此外，功率半导 体模块具有至少一个第一接触元件，其中，该第一接触元件由以至少 一个第一导电层和至少一个绝缘层的交替的层序列所组成。该至少一 个导电层在自身内进行结构化并且因此构成第二导体轨，该第二导体 轨适配于电路地与功率半导体构件的负荷和控制连接面触点接通。

接触元件借助布置于壳体中的第一引导区段从功率半导体模块的 内部出来引导至壳体的外侧并且从在壳体中的穿引部出来起在壳体的 外侧上形成第一接触区段。此外，针对在形成压力触点接通时出现的、 到接触元件的第一接触区段上的支承力，为接触元件在其第一接触区 段上配属第一支承部。该支承部优选一体地由壳体材料所构成。