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Die
Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul mit einem Gehäuse und
aus diesem hinausführenden
elektrischen Anschlußelementen.
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Bei
Leistungshalbleitermodulen, wie sie beispielsweise in der
DE 37 17 489 A1 oder
der
EP 0 513 410 B1 beschrieben
sind, ist es wichtig, daß die Anschlußelemente
gegen Zugkräfte
gesichert im Gehäuse
festgelegt sind, um ein Abreißen
der Anschlußelemente
von den Halbleiterchips im teilweise rauhen Praxisbetrieb zu verhindern.
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Um
dies zu erreichen, wird bei dem Leistungshalbleitermodul der
DE 37 17 489 A1 so
vorgegangen, daß das
Gehäuseinnere
nach dem Einsetzen der Grundplatte mit den Halbleiterchips und der Anschlußelemente
zumindest über
einen Teil seiner Höhe
mit einer steif aushärtenden
Vergußmasse ausgegossen
wird. Diese harte Vergußmasse
wird nach dem Verbinden des Gehäuses
mit der Grundplatte und nach Einführen einer relativ dünnen Schicht
einer elastischen Weichvergußmasse
zum Schutz der empfindlichen Teile, insbesondere der Halbleiterchips
oder dünner
Anschlußdrähte bzw.
der Lötverbindungen,
eingebracht.
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Die
Fixierung der Anschlußelemente
gegenüber
dem Gehäuse
mittels einer aushärtenden
Vergußmasse
hat jedoch mehrere Nachteile. Zum einen ist die Handhabung der häufig aus
zwei Komponenten bestehenden Vergußmasse umständlich und gefährlich.
Weiterhin muß üblicherweise
die Vergußmasse
bei erhöhter
Temperatur und über
einen längeren
Zeitraum ausgehärtet
werden, um die nötige Festigkeit
zu erreichen. Dies erfordert einen entsprechend apparativen Aufwand
und verzögert
den Materialfluß bei
der Herstellung. Weiterhin besteht bei Anwendung von entsprechender
Vergußmasse
die Gefahr, daß infolge
Ionenwanderung die elektrischen Kennwerte der im Leistungshalbleitermodul
eingesetzten Bauelemente verändert
werden, was man nur dann teilweise vermeiden kann, wenn sehr weitgehend
gereinigte und damit entsprechend teuere Vergußmassen eingesetzt werden.
Die Verwendung besonders reiner Vergußmassen wird dabei auch dadurch
erschwert, weil üblicherweise
die unterschiedlichsten Füllstoffe
zugesetzt werden müssen.
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Gießharze haben
darüber
hinaus den Nachteil, daß sie
häufig
beim Aushärten
beträchtlich schrumpfen,
wodurch zumindest Verspannungen des Leistungshalbleitermoduls entstehen,
wenn es nicht sogar zu einer Beschädigung des üblicherweise ja nicht allzu
stabilen Gehäuses
kommt.
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Um
diese Probleme auszuschalten, wird gemäß der
EP 0 513 410 B1 vorgeschlagen,
auf die Verwendung einer Vergußmasse
zu verzichten und statt dessen die Anschlußelemente durch entsprechende
Verformung des Gehäuses
im Bereich der Führungselemente
für die
Anschlußelemente
festzulegen.
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Auch
diese Vorgehensweise ist nicht ganz unproblematisch. Zum einen muß konstruktiv
dafür gesorgt
werden, daß sich
das Gehäuse
bzw. die an das Gehäuse
angeformten Führungselemente
entsprechend verformen lassen, um die Anschlußelemente zuverlässig festzulegen.
Zum anderen läßt sich
der notwendige Formschluß häufig nur
erreichen, wenn die Anschlußelemente
entsprechende Durchbrechungen aufweisen, wodurch die Stabilität der gesamten
Anordnung unter Umständen
beeinträchtigt
werden kann. Schließlich
bedeutet die mechanische Verformung des Gehäuses einen zusätzlichen,
nicht unerheblichen Aufwand in der Herstellung, vor allem deswegen,
weil hier mit entsprechend hoher Präzision gearbeitet werden muß. Insbesondere
besteht, wenn nicht genau gearbeitet wird, die Gefahr, daß beispielsweise
das Gehäuse
während
des nachträglichen
Verformens undicht wird. Weiterhin kann die mechanische Einwirkung
auf die Anschlußelemente
beim nachträglichen
Verformen in ungünstigen
Fällen
sogar dazu führen,
daß die
Verbindung zwischen Anschlußelementen
und Halbleiterchips beeinträchtigt,
wenn nicht sogar zerstört
wird, wodurch das Leistungshalbleitermodul unbrauchbar werden könnte.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ausbildung für ein Leistungshalbleitermodul
vorzuschlagen, bei dem weder die geschilderten, beim Vergießen mit
entsprechendem Harz beobachteten Mängel, noch die hinsichtlich
der nachträglichen
Verformung des Gehäuses
geschilderten Mängel
auftreten, das heißt
ein Leistungshalbleitermodul zu schaffen, bei welchem einerseits
auf aushärtendes
Gießharz
verzichtet werden kann und andererseits irgendeine Verformung des
Gehäuses überflüssig ist,
und trotzdem die Leistungs- und Steuer-Anschlußelemente gegen Zugkräfte gesichert
sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Ausbildung
eines Leistungshalbleitermoduls wird quasi automatisch mit der Montage
des Gehäuses
auf der Grundplatte erreicht, daß die Leistungs- und Steuer-Anschlußelemente,
nachfolgend kurz Anschlußelemente
genannt, über
ihre Anschlagfläche
einerseits sowie den gehäuseseitigen
Anschlag andererseits gegen Bewegung in einer Richtung senkrecht
zu der Grundplatte gesichert sind. Infolgedessen können auf
die Anschlußelemente
Zugkräfte
ausgeübt
werden. Diese würden
nur dann zu einer Lösung
der Anschlußelemente
von den Halbleiterchips führen, wenn
gleichzeitig das Gehäuse
von der Grundplatte gelöst
wird. Das Auftreten derart starker Kräfte ist jedoch äußerst unwahrscheinlich
und würde
auch bei den bekannten Leistunghalbleitermodulen zu einer Zerstörung führen. Das
Leistungshalbleitermodul gemäß der Erfindung
ist somit einerseits leicht und ohne besondere Maßnahmen
in der Fertigung zu montieren, andererseits kann auf die Verwendung von
aushärtendem
Gießharz
mit seinen geschilderten Nebeneffekten verzichtet werden.
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Für Leistungsanschlüsse ist
es günstig, wenn
das Leistungs-Anschlußelement
senkrecht zur Grundplatte verlaufend in einem schachtartigen Führungselement
angeordnet ist und zur Bildung der Anschlagfläche wenigstens einen über seinen
Querschnitt hinausragenden Vorsprung aufweist, der mit einer einen
Anschlag bildenden Querkante des Führungselementes zusammenwirkt,
wobei die Querkante vorteilhafterweise von der zur Grundplatte weisenden
Endkante des Führungselementes
gebildet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung, wie sie für Lastanschlüsse aus
der
JP 100 65 098
AA bekannt ist, sind sowohl die Konstruktion des Gehäuses als auch
die Gestaltung der Anschlußelemente
sowie die Montage sehr einfach.
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Wenn
das schachtartige Führungselement an
seiner Innenwand eine zur Grundplatte zu offene Aussparung aufweist,
deren in der Grundplatte abgekehrte Endwand den Anschlag für den Vorsprung
des Leistungs-Anschlußelementes
bildet, läßt sich
eine zusätzliche
Sicherung des Leistungs-Anschlußelementes
gegen seitliche Bewegung gegenüber
dem Gehäuse
erreichen.
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Eine
besonders zweckmäßige Ausbildung des
Leistungs-Anschlußelementes
ergibt sich dann, wenn es bandförmig
gestaltet und die Anschlagfläche
von einer Ausdrückung
des Leistungs-Anschlußelementes
gebildet ist, wobei die Ausdrückung
unterschiedlichste Formen besitzen kann. Beispielsweise kann lediglich
eine Lasche um eine Biegekante aus der Fläche des Leistungs-Anschlußelementes
herausgedrückt
sein. Es wäre
aber auch denkbar, die Ausdrückung
teilkreisförmig
zu gestalten, wodurch sich eine erhöhte Stabilität erreichen
läßt.
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Die
vorstehend dargelegten Gestaltungsformen gelten für Leistungshalbleitermodule
mit Leistungs- und Steuer-Anschlüssen.
Die Steueranschlüsse
verlaufen über
den Bereich mehrerer Halbleiterchips hinweg quer entlang des Gehäuses, wobei
derartige Steueranschlüsse
häufig
aus zwei Teilen bestehen, nämlich
einem direkt an dem Halbleiterchip befestigten dünnen Draht und dem eigentlichen Steuer-Anschlußelement,
das üblicherweise
von einem dünnen
Streifen eines im Querschnitt rechteckigen Metalls gebildet wird.
Auch diese Steueranschlüsse
müssen
mindestens so lange, bis die eigentlichen Steuer-Anschlußelemente
mit den den Kontakt zu den Halbleiterchips herstellenden Drähten verlötet sind,
zuverlässig
im Gehäuse
geführt sein,
wobei die Steuer-Anschlußelemente
ebenfalls beim fertigen Leistungshalbleitermodul gegen Zugkräfte gesichert
sein müssen.
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Für die Steueranschlüsse wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß das
Steuer-Anschlußelement
parallel zur Grundplatte verlaufend in mindestens zwei in Abstand
voneinander vorgesehenen kerbenartigen Führungselementen angeordnet
ist und daß der
Anschlag des Gehäuses
von mindestens einer quer zu den Führungselementen beweglichen, an
das Gehäuse
angeformten Rastnase gebildet ist, die in ihrer Ruhestellung das
Steuer-Anschlußelement
auf seiner der Grundplatte abgekehrten Seite übergreift und parallel zur
Grundplatte federnd in eine Freigabestellung bewegbar ist, in der
das Steuer-Anschlußelement
in die Führungselemente
einsetzbar ist.
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Eine
derartige Ausbildung hat vor allem den Vorteil, daß im Rahmen
der Vormontage die Steuer-Anschlußelemente sehr leicht an der
Gehäuse-Oberseite
festgelegt werden können.
Es muß nämlich zu
diesem Zweck nur die Rastnase etwas zur Seite gedrückt und
das Steuer-Anschlußelement in
die Führungselemente
eingelegt werden. Nach dem Einlegen schnappt dann die Rastnase über das Steuer-Anschlußelement.
Durch die in Abstand voneinander angeordneten Führungselemente wird das Steuer-Anschlußelement
einwandfrei in der gewünschten
Position gehalten. Die Rastnase sichert das Steuer-Anschlußelement
gegen ein ungewolltes Herausfallen aus den Führungselementen.
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Um
eine besonders zuverlässige
Festlegung des Steuer-Anschlußelementes
mittels der Rastnase zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Rastnase auf
ihrer zur Grundplatte weisenden Seite eine parallel zur Grundplatte
verlaufende, den Anschlag bildende Rastfläche aufweist, weil dann zuverlässig gewährleistet
ist, daß die
Rastnase nicht beispielsweise durch Zug am Steuer-Anschlußelement
aus der Rastposition herausgedrückt
werden kann.
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Das
Einsetzen der Steuer-Anschlußelemente
in die kerbenartigen Führungselemente
wird dann erleichtert, wenn, wie nach der Erfindung weiter vorgesehen,
die Rastnase auf ihrer der Grundplatte abgekehrten Seite eine Anlaufschräge aufweist,
mittels derer die Rastnase aus der Ruhestellung in die Freigabestellung
bewegbar ist. Bei einer derartigen Konstruktion lassen sich die
Steuer-Anschlußelemente sehr
einfach in die als Führungselemente
dienenden Kerben einsetzen, ohne daß in einem besonderen Schritt
unter Zuhilfenahme irgendwelcher Mittel die Rastnase vorher aus
der Ruhestellung bewegt werden müßte.
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Um
die bisher üblichen
Steuer-Anschlußelemente
verwenden zu können,
ist vorgesehen, daß die
Führungselemente
schlitzartig ausgebildet sind und ein bandförmiges Steuer-Anschlußelement
mit seiner Hauptebene etwa senkrecht zur Grundplatte angeordnet
aufnehmen.
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Die
Beweglichkeit der Rastnase läßt sich zweckmäßig dadurch
erreichen, daß diese
am freien Ende eines senkrecht zur Grundplatte verlaufenden, federnd
biegbaren Ansatzes des Gehäuses
vorgesehen ist.
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Zur
Vereinfachung der Konstruktion bei Vorhandensein mehrerer Steuer-Anschlußelemente kann
es vorteilhaft sein, wenn der Ansatz an seinem freien Ende zwei
einander entgegengesetzt gerichtete Rastnasen aufweist, mittels
derer zwei Steuer-Anschlußelemente
in ihren entsprechenden Führungselementen
festlegbar sind. Bei einer derartigen Konstruktion muß selbstverständlich die
Möglichkeit
bestehen, den Ansatz mit den zwei Rastnasen in zwei zueinander entgegengesetzte
Richtungen zu bewegen, um so zuerst das eine Steuer-Anschlußelement und
dann das andere Steuer-Anschlußelement
in die Führungselemente
einsetzen zu können.
Nachdem die Führungselemente
für ein
Steuer-Anschlußelement
jeweils in Abstand voneinander angeordnet sind, kann trotzdem der
Querschnitt der Steuer-Anschlußelemente
relativ groß gewählt werden,
weil eine gewissen seitliche Auslenkung eines bereits eingesetzten
Steuer-Anschlußelementes
möglich
ist, um dann das zweite Steuer-Anschlußelement einführen zu
können.
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Eine
besonders sichere Festlegung der Steuer-Anschlußelemente in den Führungselementen
läßt sich
dann erreichen, wenn dem jeweiligen Steuer-Anschlußelement zwei Rastnasen zugeordnet
sind, die es von zwei einander gegenüberliegenden Seiten her übergreifen.
In diesem Falle wird man vorteilhafterweise beide Rastnasen beweglich
ausbilden. Es wäre
jedoch auch denkbar, eine feste und eine bewegliche Rastnase vorzusehen.
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Für den Fall,
daß je
Steuer-Anschlußelement nur
eine Rastnase vorgesehen ist, kann es vorteilhaft sein, der bzw.
jeder Rastnase ein eine Bewegung des Steuer-Anschlußelementes von der Rastnase
weg verhinderndes Widerlager des Gehäuses zuzuordnen, um so eine
ungewollte Lockerung des Steuer-Anschlußelementes aufgrund einer Verbiegung
zu verhindern. Als derartiges Widerlager kann günstigerweise der biegbare Ansatz
einer benachbarten Rastnase dienen.
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Obwohl
grundsätzlich
die Festlegung der Steuer-Anschlußelemente mittels Rastnasen
ausreicht, kann es bei der Ausgestaltung eines Leistungshalbleitermoduls
gemäß der Erfindung
vorteilhaft sein, wenn die Steuer-Anschlußelemente zusätzlich noch
durch ein entsprechendes Gehäuse-Oberteil
fixiert werden, welches nach Montage von Grundplatte und Gehäuse sowie
Einsetzen der Steuer-Anschlußelemente
und Verlöten
dieser Anschlußelemente
mit den Steueranschluß-Drähten oben
auf das Gehäuse
aufgesetzt wird und mit seiner Unterseite von oben her gegen die
Steuer-Anschlußelemente
drückt.
Wenn eine derartige zusätzliche
Sicherung vorhanden ist, müssen
die Rastnasen die Steuer-Anschlußelemente nur so festhalten,
daß ein Verlieren
während
der Montage-Arbeitsgänge
ausgeschlossen ist. Dies bedeutet aber, daß die Rastnasen nicht allzu
tief sein müssen,
was wiederum den Vorteil hat, daß die Konstruktion gemäß der Erfindung auch
eingesetzt werden kann, wenn das Gehäuse aus einem verhältnismäßig steifen
Material, insbesondere vergleichsweise hartem Kunststoff besteht, was
bezüglich
der mechanischen Festigkeit und Verwindungssteifheit des Gehäuses des
Leistungshalbleitermoduls von Vorteil ist.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung.
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Es
zeigen:
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1 allgemein
eine Ansicht eines Leistungshalbleitermoduls;
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2 eine
Ansicht der Grundplatte des Leistungshalbleitermoduls mit den bereits
aufgelöteten Halbleiterchips
und Anschlußelementen;
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3 eine
Ansicht eines Gehäuses
ohne Deckel, jedoch mit einem Steuer-Anschlußelement;
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4 das
Gehäuse
gemäß 3 mit
eingesetzter Grundplatte samt Leistungs-Anschlußelementen;
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5 die
Ansicht gemäß 4 im
Schnitt nach Linie V-V der 4;
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6 einen
Schnitt nach Linie VI-VI durch die Anordnung gemäß 4 und
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7 eine
teilweise Schnittansicht entsprechend 5, jedoch
mit aufgesetztem Gehäusedeckel.
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Das
Leistungshalbleitermodul umfaßt
ein insbesondere in 3 gezeigtes Gehäuse 1.
Das Gehäuse übergreift
im fertigen Zustand (siehe 5 bis 7)
eine Grundplatte 2, auf der das Gehäuse üblicherweise festgeklebt wird.
Das Gehäuse
ist an seiner Oberseite schließlich
mittels eines Deckels 3 (siehe 1 und 7)
abgeschlossen.
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Das
Leistungshalbleitermodul gemäß dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel
umfaßt
auf der Grundplatte 2 zwei Halbleiterchips 4,
die unter Zwischenschaltung einer isolierenden Keramikplatte 5 auf
die Grundplatte 2 aufgelötet sind.
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An
den Halbleiterchips sind, beispielsweise in der aus der
DE 88 16 510 U1 bekannten
Weise drei Leistungs-Anschlußelemente
6 befestigt.
Außerdem ist,
wie aus
2 ersichtlich, an einem der
Halbleiterchips
5 ein Draht
7 als Steueranschluß angebracht, beispielsweise
festgebondet.
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Bei
dem Gehäuse 1 handelt
es sich um ein Kunststoff-Formteil, das, wie insbesondere aus der Ansicht
der 4 sowie den Schnitten der 5 bis 7 ersichtlich
ist, mit Führungselementen
für diverse
Anschlußelemente
versehen ist.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind dabei zwei Arten von Führungselementen
vorgesehen, nämlich
einerseits schachtartige, etwa senkrecht zur Grundplatte 2 verlaufende
Führungselemente 8 für die Leistungs-Anschlußelemente 6,
sowie andererseits schlitzartige Führungselemente 9 für Steuer-Anschlußelemente 10.
Die Führungselemente 8 für die Leistungs-Anschlußelemente 6 sind an
einer Seitenwand 11 des Gehäuses angebracht und entsprechen
in ihrem Querschnitt im wesentlichen dem Querschnitt der Leistungs-Anschlußelemente 6.
Die Leistungs-Anschlußelemente 6 sind
im wesentlichen bandförmig
mit flach-rechteckigem Querschnitt und verlaufen mit ihrem freien
Ende in etwa senkrecht zur Grundplatte 2.
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Die
Steuer-Anschlußelemente 10,
von denen in der Zeichnung nur eines dargestellt ist, haben ebenfalls
im wesentlichen flach-rechteckigen Querschnitt und die Form eines
gegenüber
den Leistungs-Anschlußelementen 6 schmäleren Bandes. Die Steuer-Anschlußelemente 10 verlaufen
dabei mit dem Großteil
ihrer Länge,
das heißt
im Abschnitt 12, im wesentlichen parallel zu der Grundplatte 2.
Sie werden am freien Ende 13 des Abschnitts 12 mit
dem den Steueranschluß bildenden
Draht 7 nach Aufsetzen des Gehäuses 1 auf die Grundplatte 2 verlötet, um
so eine Verbindung zwischen dem Anschlußende 14 und dem über den
Draht 7 angeschlossenen Halbleiterchip herzustellen, so
daß eine
entsprechende Steuerung des Leistungshalbleitermoduls möglich ist.
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Zur
Führung
der Steuer-Anschlußelemente 10 dienen,
wie insbesondere aus 3 bis 5 ersichtlich,
die schlitz- bzw. kerbenartigen Führungselemente 9,
die beim gezeigten Ausführungsbeispiel von
Rippen bzw. Stegen 15 auf einer parallel zur Grundplatte 2 verlaufenden
Fläche 16 des
Gehäuses gebildet
werden. Derartige Stege sind jeweils im Abstand voneinander angeordnet,
vorzugsweise nahe dem Anschlußende 14 sowie
dem freien Ende 13 der Steuer-Anschlußelemente 10, so daß sich die
Steuer-Anschlußelemente 10 nach
dem Einstecken in die durch die Rippen 15 vorgegebene Führung exakt
in der gewünschten,
für das
Verlöten
des Drahtes 7 mit dem freien Ende 13 erforderlichen
Position befinden.
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Das
wesentliche des erfindungsgemäßen Halbleitermoduls
ist nun darin zu sehen, daß sowohl die
Leistungs-Anschlußelemente 6 als
auch die Steuer-Anschlußelemente 10 in
dem Gehäuse
so angeordnet sind, daß sie
gegen Zugkräfte
in Richtung von der Grundplatte weg, das heißt in Richtung des Pfeiles 17 in
den 4 bis 7, gesichert sind.
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Diese
Zugsicherung erfolgt bezüglich
der Leistungs-Anschlußelemente 6 dadurch,
daß diese mit
einer Anschlagfläche 18 (siehe
insbesondere 2) versehen werden, die bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
durch eine entsprechende Ausdrückung 19 aus
der Fläche
des das jeweilige Leistungs-Anschlußelement 6 bildenden
Bandes erzeugt ist, wobei die Anschlagfläche 18 jeweils von
der der Grundplatte 2 abgekehrten Deckfläche der
Ausdrückung 19 gebildet
ist.
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Im
montierten Zustand des Leistungshalbleitermoduls (5 bis 7)
liegt die Anschlagfläche 18 der
Leistungs-Anschlußelemente 6 an
einer als Anschlag dienenden Querkante 20 des Gehäuses an,
wobei diese Querkante 20 die der Grundplatte abgekehrte
Endwand einer an der Innenwand des schachtartigen Führungselementes 8 vorgesehenen, zur
Grundplatte zu offenen Aussparung 21 bildet. Durch das
Anliegen der Anschlagfläche 18 der
Leistungs-Anschlußelemente 6 an
der Querkante 20 der Aussparung 21 der Führungselemente 8 ist
gewährleistet,
daß die
Leistungs-Anschlußelemente 6 bei Zug
in Pfeilrichtung 17 nicht von der Grundplatte 2 wegbewegt
werden können.
Es wird damit die gewünschte
Sicherung der Leistungs-Anschlußelemente 6 gegen
Beschädigung
des Leistungshalbleitermoduls erreicht.
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Die
Steuer-Anschlußelemente 10 werden
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
nur relativ leicht auf der Fläche 16 an
der Oberseite des Gehäuses 1 gesichert.
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Zu
diesem Zweck sind, jeweils in einem Bereich zwischen den Führungselementen 9,
an das Gehäuse
Rastnasen 22 angeformt, deren genaue Ausbildung insbesondere
aus dem Schnitt der 6 ersichtlich ist. Die Rastnasen 22 weisen
einerseits auf ihrer zur Grundplatte weisenden Seite eine etwa parallel
zur Grundplatte verlaufende, die Anschlagfläche des Anschlußelementes 10 bildende
Rastfläche 23 auf.
Anderseits sind sie auf ihrer der Grundplatte 2 abgekehrten
Seite mit einer Anlaufschräge 24 versehen,
mittels derer die Rastnase 22 beim Einsetzen der Steuer-Anschlußelemente 10 aus
der in 6 gezeigten Ruhestellung, in der die Rastfläche 23 das Steuer-Anschlußelement 10 auf
seiner der Grundplatte 2 abgekehrten Seite übergreift
und haltert, in eine Freigabestellung bewegt werden können, die ein
Einschieben des Steuer-Anschlußelementes 10 in
den Schlitz 25 zwischen entweder zwei Rastnasen (wie in 6)
oder eine Rastnase und eine ein Widerlager 26 bildende
Gehäusewand
oder dergleichen gestattet.
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In
dem Schnitt nach 6, aber auch in den 4 und 5,
ist deutlich ersichtlich, daß die Rastnasen 22 jeweils
im Bereich des freien Endes eines etwa senkrecht zur Grundplatte 2 verlaufenden, federnd
biegbaren Ansatzes 27 des Gehäuses 1 angeordnet
sind. Hierdurch wird, auch wenn das Gehäuse 1 aus vergleichsweise
formsteifem Material besteht, eine hinreichende Auslenkung der Rastnasen 22 aus
ihrer Ruhestellung ermöglicht.
Diese Ansätze
können
unter Umständen
auch als Widerlager für
eine jeweils benachbarte Rastnase dienen.
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Normalerweise
genügt
für die
während
der Leistungshalbleitermodul-Herstellung notwendige Festlegung der
Steuer-Anschlußelemente 10 das Vorhandensein
einer Rastnase 22, wie dies in 6 bei dem
eingesetzten Steuer-Anschlußelement 10 gezeigt
ist.
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Unter
bestimmten Bedingungen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn
das Steuer-Anschlußelement 10 mittels
zweier, einander gegenüberliegender
Rastnasen gegenüber
dem Gehäuse 1 festgelegt
wird, wie dies im Bereich der Rastnasen 22 in 6,
links, gezeigt ist.
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Die
Festlegung der Steuer-Anschlußelemente 10 mittels
der Rastnasen 22 ist vor allem deswegen wenig kritisch,
weil die Steuer-Anschlußelemente 10 zusätzlich durch
den Deckel 3, der im Bereich der Steuer-Anschlußelemente 10 entsprechende
Anlageflächen 28 aufweist,
in den als Führungselemente
dienenden Schlitzen 9 festgehalten werden.
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Die
Herstellung des Leistungshalbleitermoduls gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
erfolgt derart, daß zuerst
die Grundplatte entsprechend
2 mit den
Halbleiterchips
4 und den Leistung-Anschlußelementen
6 bestückt wird,
wie dies in der vorerwähnten
DE 88 16 510 U1 erläutert ist.
Außerdem
werden entsprechende Drähte
7,
die die Verbindung zu den Steuer-Anschlußelementen
10 herstellen,
an die Halbleiterchips angelötet.
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Gleichzeitig
werden an dem Gehäuse 1,
welches ein entsprechendes Kunststoff-Spritzgußteil darstellt, die Steuer-Anschlußelemente 10 festgelegt, was
in einfacher Weise dadurch erfolgen kann, daß die Steuer-Anschlußelemente 10 mit
ihrem Anschlußende 14 in
die entsprechenden Schlitze 9 auf der in 3 linken
Seite des Gehäuses 1 eingeschoben und
mit dem Abschnitt 12 in weitere Schlitze 9 zwischen
den Stegen 15 eingesetzt werden. Die Schlitze 9 im
Bereich der Enden bzw. in Zwischenbereichen der Länge der
Steuer-Anschlußelemente 10 bilden entsprechende
Führungselemente
für die
Steuer-Anschlußelemente 10.
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Beim
Einstecken der Steuer-Anschlußelemente 10 wird über die
Anlaufschräge 24 der
Rastnasen 22 diese entsprechend ausgelenkt, so daß die Steuer-Anschlußelemente 10 in
die Schlitze 9 vollständig
eingesetzt werden können.
Sobald die Steuer-Anschlußelemente 10 in
die Schlitze 9 bzw. Führungselemente
richtig eingesetzt sind, schnappen die Rastnasen 22 in
ihre Grundstellung zurück,
in der die Rastflächen 23 an
der von der Grundplatte 2 weg weisenden Oberkante 29 der
Abschnitte 12 der Steuer-Anschlußelemente 10 angreifen
und so die Steuer-Anschlußelemente
in den Schlitzen 9 festhalten.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist nur ein Steuer-Anschlußelement 10 vorgesehen.
Tatsächlich
können
jedoch – entsprechend
der Zahl der Steueranschlüsse – auch mehrere
Steuer-Anschlußelemente 10 vorgesehen werden,
die dann eben entsprechend parallel zu dem in der Zeichnung dargestellten
Steuer-Anschlußelement
in die zusätzlichen Schlitze 9 eingesetzt
und mittels der zusätzlichen Rastnasen 22 festgehalten
werden.
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Nachdem
das Gehäuse 1 mit
Steuer-Anschlußelementen 10 bestückt ist,
wird von unten her die Grundplatte 2 mit den Halbleiterchips 4 sowie
den Leistungs-Anschlußelementen 6 eingeschoben,
wobei die Leistungs-Anschlußelemente 6 die
schachtartigen Führungselemente 8 durchsetzen
und, wie in 4 bis 7 gezeigt,
nach oben aus dem Gehäuse 1 herausragen.
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Nun
wird die Grundplatte 2 im Bereich der Gehäuse-Unterkante,
beispielsweise durch Kleben, befestigt. Zusätzlich können noch Hohlnieten 30 in die
Bohrungen 31 des Gehäuses 1 bzw. 32 der Grundplatte 2 eingesetzt
werden, um Grundplatte 2 und Gehäuse 1 einwandfrei
aneinander festzulegen.
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Hieran
anschließend
werden die freien Enden der Drähte 7,
die, wie in 4 gezeigt, nach oben über die
Fläche 16 des
Gehäuses 1 hinausragen,
im Bereich ihrer Enden mit dem entsprechenden freien Ende 13 des
jeweils zugehörigen
Steuer-Anschlußelementes 10 verlötet. Außerdem wird
durch in der Fläche 16 vorhandene
Durchbrechungen in das Gehäuseinnere
eine Weich-Vergußmasse
zum Schutz der Halbleiterelemente und Verbindungen eingegossen.
Hieran anschließend
wird das Gehäuse
oberseitig mit dem aufsteckbaren Deckel 3 verschlossen,
der zusätzlich
festgeklebt sein kann.
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Abschließend werden
dann in die Vertiefungen 33 an der Oberseite des Deckels 3 Muttern
eingelegt, worauf schließlich
die Enden 34 der Leistungs-Anschlußelemente 6 zum Gehäuseinneren
zu umgebogen werden, so daß sich
die Öffnungen
der Enden 34 über
den Gewinden der Muttern in den Aussparungen 33 befinden
und die Muttern in den Aussparungen 33 festgelegt sind.
Zuletzt werden dann noch Klemmschrauben 35, ggf. mit Beilagscheiben,
in die Muttern eingeschraubt.