DE10041112A1 - Isolierelement - Google Patents

Abstract

Um eine möglichst fehlerfreie Montage und einen fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten, wird bei einem Isolierelement (10) zur Isolation eines Kontaktbereichs (3) eines elektronischen Bauelements (2) von anderen Kontaktbereichen (4) des Bauelements (2) vorgeschlagen, zumindest einen ersten Abschnitt (11), welcher im Betrieb in einer Kontaktausnehmung (7) eines Kontakts (5) aufgenommen wird, mit einer Außenkontur (11') zu versehen, durch welche eine Aufnahme mit höchstem geringem Spiel in der Kontaktausnehmung (7) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Isolierelement gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei der Anordnung und Montage von Schaltungsanordnungen mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen kommt es in der Regel maßgeblich auf die Einhaltung der Positionierung der elektronischen Bauelemente in bezug auf einander und auf eine korrekte und verläßliche Kontaktierung der elektronischen Bau­ elemente untereinander und mit der Außenwelt an.

Im Hinblick auf die gerade in der Leistungshalbleiterelektro­ nik auftretenden Probleme bei thermischen Wechsellasten wurde unter anderem die sogenannte Druckkontakttechnik entwickelt, bei welcher die Leistungshalbleiterbauelemente oder derglei­ chen auf einem die elektronischen Bauelemente aufnehmenden Substrat durch federvorgespannte Druckkontakte oder derglei­ chen gehaltert werden. Dabei erfolgt auch die Herstellung und Aufrechterhaltung eines mechanischen und somit elektrischen Kontakts zwischen einem Kontaktbereich eines elektronischen Bauelements und einem den Strom führenden Kontakt im wesentli­ chen durch die mechanisch aufgebrachten Kräfte. Dies hat den Vorteil, daß durch eine entsprechende Einstellung der mechani­ schen Kräfte - zum Beispiel über Spannvorrichtungen oder über Federeinrichtungen - den thermischen Wechsellasten wegen der mit dieser mechanischen Fixierung verbundenen mechanischen To­ leranzen ausreichend Rechnung getragen werden kann.

Die lösbare Kontaktierung der elektronischen Bauelemente über mechanische Druckkräfte bringt aber eine gewisse Toleranz hin­ sichtlich der Positionierbarkeit der elektronischen Bauelemen­ te auf dem die Schaltung tragenden Substrat mit sich. Um insbesondere mehrteilig aufgebaute elektronische Bauelemente - zum Beispiel bestehend aus dem eigentlichen elektronischen Bauelement, den Kontakten und Isolierelementen - hinreichend genau positionieren zu können, werden bisher sogenannte Posi­ tionierhilfen oder Zentrierhilfen beim Aufbau der Schaltungs­ anordnungen eingesetzt. Der Einsatz derartiger Mittel bedeutet aber einen fertigungstechnischen Mehraufwand und somit eine Kostensteigerung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Isolierelement für ein elektronisches Bauelement zu schaffen, welches auf be­ sonders einfache und gleichwohl zuverlässige Art und Weise auf dem entsprechenden elektronischen Bauelement positionierbar und montierbar ist.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Isolierelement er­ findungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Isolierelements sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.

Gattungsgemäße Isolierelemente für elektronische Bauelemente sind ausgebildet, im Betrieb die elektrische Isolation eines ersten Kontaktbereichs des elektronischen Bauelements, insbe­ sondere eines Leistungshalbleiterbauelements oder dergleichen, von mindestens einem zweiten Kontaktbereich des Bauelements und/oder von einem im Betrieb mindestens den zweiten Kontakt­ bereich kontaktierenden Kontakt zu gewährleisten, wobei das Isolierelement mindestens einen ersten Abschnitt aufweist, welcher so ausgebildet ist, im Betrieb im wesentlichen in ei­ ner Kontaktausnehmung des Kontakts aufgenommen zu werden.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß der erste Abschnitt des Isolierelements eine Außenkontur aufweist, welche zumin­ dest bereichsweise derart einer Innenkontur der Kontaktausnehmung des Kontakts in etwa entspricht, daß im Betrieb eine Auf­ nahme des ersten Abschnitts in der Kontaktausnehmung des Kon­ takts mit einem höchstens geringen Spiel erfolgen kann.

Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß aufgrund der ein­ geschränkten Beweglichkeit des Isolierelements eine Bewegung oder ein Verrutschen während oder nach der Montage weitgehend unterbleibt, so daß eine einmal gewählte und als richtig er­ kannte Position oder Stellung des Isolierelements in bezug auf das elektronische Bauelement weitestgehend beibehalten bleibt und auch im Betrieb eine Bewegung und somit ein Verkanten des Isolierelements auf dem elektronischen Bauelement vermieden wird.

Dabei sind zusätzliche Hilfsmaßnahmen, wie zum Beispiel Zen­ trierhilfen oder Positionierhilfen, welche das Isolierelement während der Montage in bezug auf das elektronische Bauelement ausrichten und halten, obsolet. Insgesamt gesehen ergibt sich somit unter Wahrung der gewünschten Isolation eine verläßliche Montage und ein verläßlicher Betrieb, und zwar inhärent unter weitestgehender Vermeidung zusätzlicher Montageeinrichtungen.

Dabei besteht eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfin­ dung darin, die Außenkontur des in die Kontaktaufnehmung ein­ zuführenden ersten Abschnitts des Isolierelements zumindest teilweise so auszubilden, daß sie der Innenkontur der Kon­ taktausnehmung zumindest bereichsweise derart in etwa ent­ spricht, daß im Betrieb eine höchstens geringe Beweglichkeit des Isolierelements in bezug auf das elektronische Bauelement oder den Kontakt, also eine geringe Beweglichkeit des einge­ führten ersten Abschnitts des Isolierelements in der Kon­ taktausnehmung gewährleistet ist. Daß dennoch ein geringes Spiel vorliegt, ist im Hinblick auf den Ausgleich der thermi­ schen Wechsellasten von Vorteil.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Isolierelement zur elektrischen Isolation eines ersten, im wesentlichen in einer Kontaktaufnehmung ausgebildeten Kontaktbereichs ausge­ bildet. Dazu weist das erfindungsgemäße Isolierelement einen zweiten Abschnitt auf, welcher dem ersten Abschnitt gegenüber­ liegt und welcher derart ausgebildet ist, daß er im Betrieb in der Kontaktausnehmung des ersten Kontaktbereichs aufnehmbar ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das Isolierele­ ment bei Kontaktbereichen einsetzbar ist, welche in Ausnehmun­ gen des elektronischen Bauelements ausgebildet sind. Dies trifft zum Beispiel für bestimmte Leistungstransistoren oder für IGBTs zu, deren Gatekontakte häufig in Ausnehmungen im Bauteil verborgen ausgebildet sind und aber zusätzlich be­ schaltet und gleichzeitig von anderen Kontaktbereichen und Kontakten des elektronischen Bauelements isoliert werden müs­ sen.

Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Isolierelements ist es vorgesehen, daß der zweite Ab­ schnitt des Isolierelements eine Außenkontur aufweist, welche zumindest bereichsweise derart einer Innenkontur der Kon­ taktausnehmung des ersten Kontaktbereichs in etwa entspricht, daß im Betrieb eine Aufnahme des zweiten Abschnitts in der Kontaktausnehmung des ersten Kontaktbereichs mit höchstens ge­ ringem Spiel erfolgen kann. Durch diese Maßnahme wird wie beim ersten Abschnitt des Isolierelements erreicht, daß die Beweg­ lichkeit des zweiten Abschnitts in der Kontaktausnehmung des ersten Kontaktbereichs des elektronischen Bauelements weitest­ gehend eingeschränkt ist. Dies sichert zusätzlich das Fortbe­ stehen einer einmal gewählten und als richtig erkannten Posi­ tion des Isolierelements in bezug auf den Kontaktbereich im einzelnen und in bezug auf das elektronische Bauelement insge­ samt. Dabei müssen die jeweiligen mechanischen Dimensionierun­ gen und damit die Einstellung des Spiels der beiden Abschnitte in den Kontaktausnehmungen aufeinander abgestimmt sein.

Die Einstellung dieses höchstens geringen Spiels des ersten und/oder des zweiten Abschnitts in bezug auf die jeweiligen Kontaktausnehmungen erfolgt in geeigneter Weise besonders ein­ fach dadurch, daß gemäß einer weiteren Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Isolierelements der erste und/oder der zweite Abschnitt des Isolierelements mindestens einen Berührungsbe­ reich, insbesondere im Bereich ihrer Außenkonturen, aufweisen, welche so ausgebildet sind, daß sie im Betrieb bei der Aufnah­ me der Abschnitte in den Ausnehmungen mit den Innenkonturen der Ausnehmungen zumindest teilweise in mechanischen Kontakt treten, um einen zumindest teilweisen Formschluß auszubilden. Durch diesen Formschluß stützen sich die Seitenbereiche der Abschnitte des Isolierelements praktisch gegen die Seitenbe­ reiche, also die Innenkonturen der Kontaktausnehmungen ab.

Dabei ist es weiter bevorzugt, daß die Berührungsbereiche ein elastisch und/oder plastisch deformierbares Material aufweisen oder aus einem solchen Material gebildet sind. Dann nämlich ergibt sich nicht nur ein besonders inniger mechanischer Kon­ takt sondern darüber hinaus auch eine gewisse mechanische Restbeweglichkeit, was der Positionierbarkeit des Isolierele­ ments in bezug auf das elektronische Bauelement und auch der Kompensation der thermischen Wechsellasten zugute kommt.

Als weitere Maßnahme ist es vorteilhaft, daß im Bereich der Berührungsbereiche die Außenkonturen des ersten und/oder zwei­ ten Abschnitts im nicht in den Ausnehmungen aufgenommenen Zu­ stand zumindest bereichsweise einen größeren Durchmesser auf­ weisen als die Innenkonturen der jeweiligen Kontaktausnehmun­ gen. Dadurch wird erreicht, daß die jeweiligen Abschnitte des Isolierelements nach Art eines Pfropfens oder Stopfens in die Kontaktausnehmungen einführbar sind, wodurch sich eine beson­ ders zuverlässige mechanische Fixierung des Isolierelements in bezug auf die Kontakte und in bezug auf das elektronische Bau­ element ergeben.

Gerade im Hinblick auf die sogenannte Druckkontaktierung der elektronischen Bauelemente auf dem Schaltungssubstrat ist es von Vorteil, wenn im ersten Abschnitt des Isolierelements ein Absatz im Bereich der Außenkontur ausgebildet ist. Ferner ist es dann von Vorteil, daß der Absatz einen größeren Durchmesser als die Außenkontur des zweiten Abschnitts des Isolierelements derart aufweist, daß im Übergangsbereich zum zweiten Abschnitt hin eine Schulter ausgebildet wird, auf welcher im Betrieb das Isolierelement auf dem elektronischen Bauteil abstützbar ist. Dadurch wird erreicht, daß ein mechanisch gespannter Kontakt, in dessen Kontaktausnehmung der erste Abschnitt des Iso­ lierelements aufgenommen ist, das Isolierelement gegen das elektronische Bauelement und dieses dann gegen das Schaltungs­ substrat gepreßt werden, wobei der Kraft oder der Druck des mechanischen Mechanismus über den Absatz und dessen Schulter am Bauteil abgestützt und dann auf das Schaltungssubstrat übertragen werden.

Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, daß der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt zwischen einem ersten und einem zweiten Stirnbereich des Isolierelements angeordnet sind. Die Stirnbereiche können zum Beispiel auch teilweise im wesentli­ chen planare Stirnflächen sein, um sich im Betrieb in den Aus­ nehmungen nach Art eines Anschlags abzustützen. Vorteilhafter­ weise sind die Stirnbereiche aber als zumindest bereichsweise konisch verlaufende Einfädelbereiche zum im wesentlichen selbstzentrierenden Einführen des ersten und/oder zweiten Ab­ schnitts in die Kontaktausnehmungen ausgebildet.

Produktionstechnisch erhält man ein besonders einfaches Iso­ lierelement, wenn dieses im wesentlichen einteilig und/oder einstückig ausgebildet ist. Besonders vorteilhafte Materialien für das erfindungsgemäße Isolierelement sind keramische Mate­ rialien, Al₂O₃ oder dergleichen.

Selbstverständlich hat das erfindungsgemäße Isolierelement in bezug auf seine Funktion nicht nur isolierende Aufgaben. Viel­ mehr ist eine, insbesondere zentral verlaufende, Ausnehmung im Isolierelement vorgesehen, durch welche im Betrieb dem ersten Kontaktbereich unter Wahrung der sonstigen Isolation ein Kon­ takt zuführbar ist. Dies kann z. B. der Gatekontakt eines IGBTs sein.

Mit der Erfindung wird die Anordnung und Positionierung, ins­ besondere die Zentrierung, von elektronischen Bauelementen, insbesondere von Dioden, Thyristoren, IGBTs und dergleichen bezüglich bestimmter Kontakte - zum Beispiel Anoden- oder Ka­ thodenstromabnahmen - in einem Schaltungsmodul ermöglicht. Dies geschieht ohne das Vorsehen zusätzlicher Positionier- oder Zentrierhilfen. Es wird ein Verkanten der Isolierelemente in bezug auf die Kontaktausnehmungen im elektronischen Bauele­ ment bzw. in den Kontakten vermieden, was die Wahrscheinlich­ keit des Auftretens von Betriebsfehlern, zum Beispiel von Zündausfällen oder dergleichen, senkt.

Gleichzeitig hat das Isolierelement die Aufgabe, einen Kontakt isolierend gegenüber anderen Kontakten des elektronischen Bau­ elements aufzunehmen und über seine mechanische Stabilität die Kontaktkraft eines Andruckmechanismus, nämlich des gespannten Kontakts und/oder einer darin vorgesehenen Spannfeder, aufzu­ nehmen und zu übertragen.

Durch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Isolierelements mit einem äußeren Absatz und einer entsprechenden Schulter wird erreicht, daß ein in das Bauteil, zum Beispiel einen Thyri­ stor, eingelegte Isolierelement beim Aufbau der gesamten Schaltungsanordnung in eine Kontaktausnehmung des Kontakts greift, wenn dieser Kontakt in das die Schaltungsanordnung bildende Modul eingelegt wird. Dadurch wird das Bauteil, zum Beispiel der Thyristor oder dergleichen, positioniert, nämlich zentriert, und steht in der richtigen Stellung zu dem den elektrischen Strom zu- oder abführenden Kontakt.

Mit dem neuen erfindungsgemäßen Isolierelement entfallen die sonst zusätzlich nötigen Zentrierhilfen und Positionierhilfen. Der an dem Isolierelement vorgesehene Absatz mit seiner Schul­ ter dient gleichzeitig als Führungshilfe zusätzlich zum Ab­ schnitt oder Schaft, welcher sich in der Kontaktausnehmung des elektronischen Bauteils, zum Beispiel des Thyristors, befin­ det. Ein Schrägstellen oder Verkanten des Isolierelements ge­ genüber dem elektronischen Bauelement zum einen und gegenüber dem externen Kontakt zum anderen ist deshalb weitestgehend ausgeschlossen.

Das erfinderische Konzept besteht darin, im Isolierelement ei­ ne entsprechende Form hinsichtlich seiner Außenkontur zu ge­ ben, so daß ein Spiel beim Aufnehmen in den Kontaktausnehmun­ gen weitestgehend vermieden wird. Dies geschieht inhärent, so daß ein Schrägstellen oder Verkanten vermieden wird und somit der Betrieb der entsprechenden Kontakte sicherer ist. Auch entfallen die mit den herkömmlicherweise verwendeten Zentrier­ hilfen einhergehenden Übergangswiderstände.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Isolierelements weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenan­ sicht die Anordnung eines erfindungsgemäßen Iso­ lierelements im Betrieb.

Fig. 2A, B sind teilweise geschnittene Draufsichten auf die Anordnung eines erfindungsgemäßen Isolierelements im Betrieb.

Fig. 3A, B zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Isolierelements im Betrieb.

Fig. 4A, B zeigen teilweise geschnittene Seitenansichten zweier herkömmlicher Isolierelemente im Betrieb.

Fig. 1 zeigt in Form einer teilweise geschnittenen Seitenan­ sicht ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Isolierelements 10 im Betrieb.

Auf einem Schaltungssubstrat 30, welches aus einer leitfähigen Schicht 31 und einem Trägersubstrat 32 besteht, ist ein elek­ tronisches Bauelement 2, hier in Form eines IGBTs, mit Kon­ taktbereichen 3, 4 und 4a angeordnet, wobei das elektronische Bauelement 2 mittels einer mechanischen Druckkraft F, welche von dem mechanisch gespannten Kontakt 5, welcher in Betrieb mit dem Kontaktbereich 4 kontaktiert ist, von oben auf das Bauteil 2 ausgeübt wird, um dieses Bauteil 2 auf dem Schal­ tungssubstrat 30 mittels Druckkontakt zu kontaktieren. Die Kontaktbereiche 4 und 4a des elektronischen Bauelements 2 sind an dessen Oberfläche bzw. an dessen Unterfläche ausgebildet. In einer Kontaktausnehmung 6 des elektronischen Bauelements 2 ist ein weiterer Kontaktbereich 3, zum Beispiel ein Gatekon­ takt, ausgebildet. Dieser Kontaktbereich 3 wird im Betrieb mit einem Kontakt 24 extern kontaktiert. Um den Kontaktbereich 3 und den damit verbundenen Kontakt 24 gegenüber den anderen Kontaktbereichen 4 und 4a und auch gegenüber dem externen Kon­ takt 5 elektrisch zu isolieren, ist ein Isolierelement 10 vor­ gesehen, in dessen zentraler Ausnehmung 22 gerade der Gatekon­ takt 24 verläuft.

Das Isolierelement 10 weist einen ersten Abschnitt 11 sowie einen zweiten Abschnitt 12 auf. Der zweite Abschnitt 12 des Isolierelements 10 ist im wesentlichen formschlüssig in der Kontaktausnehmung 6 des Kontaktbereichs 3 aufgenommen, wobei höchstens ein geringes Spiel zugelassen ist.

Der erste Abschnitt 11 ist in einer Kontaktausnehmung 7 des Kontaktes 5 aufgenommen. Dieser Abschnitt 11 besitzt eine Au­ ßenkontur 11', welche sich an die Innenkontur 7' der Kon­ taktausnehmung 7 bereichsweise mechanisch anschmiegt. Dies wird dadurch realisiert, daß der erste Abschnitt 11 des Iso­ lierelements 10 einen Absatz 18 aufweist, welcher in seinem Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser der Kon­ taktausnehmung 7 entspricht, wobei im direkten Endbereich des Absatzes 18 in Kontakt mit der Innenkontur 7' der Kontaktaus­ nehmung 7 ein Berührungsbereich 15 ausgebildet ist, welcher im direkten mechanischen Kontakt mit der Innenkontur 7' der Kon­ taktausnehmung 7 steht.

Durch den Berührungsbereich 15 wird die Beweglichkeit des Iso­ lierelements 10, insbesondere in lateraler Richtung, weitest­ gehend eingeschränkt, so daß weder bei der Montage noch beim Betrieb ein Verkanten auftreten kann.

Im Inneren des Isolierelements 10 verläuft eine etwa zentral ausgebildete Ausnehmung 22, in welcher der Kontakt 24 zum Kon­ taktbereich 3 des elektronischen Bauelements 2 hin aufgenommen und nach außen geführt ist.

Erkennbar sind auch die Stirnbereiche 13 und 14, welche das Isolierelement 10 nach oben und nach unten hin abschließen. Diese Stirnbereiche 13 und 14 weisen planare Endflächen sowie konisch ausgebildete Seitenflächen zum selbstzentrierenden Einfädeln des ersten und des zweiten Abschnitts 11 und 12 in die Kontaktausnehmungen 6 und 7 auf.

Über die Andruckkraft F und die an der Grundfläche der Kon­ taktausnehmung 7 ausgebildeten Federelemente 8 wird auch auf das Isolierelement 10 eine Andruckkraft ausgeübt, wobei sich diese Andruckkraft über das Abstützen des Absatzes 18 mittels der Schulter 20 auf das elektronische Bauelement 2 und weiter auf das Schaltungssubstrat 30 überträgt.

Die Fig. 2A und 2B zeigen in geschnittener Draufsicht zwei Ausführungsformen für den ersten Abschnitt 11 und den zweiten Abschnitt 12 des erfindungsgemäßen Isolierelements 10 im Zu­ sammenwirken mit den Kontaktausnehmungen 6 und 7.

Der erste und der zweite Abschnitt 11, 12 sind in den Kon­ taktausnehmungen 6, 7 des Kontaktbereichs 3 bzw. des Kontakts 5 aufgenommen.

In der Ausführungsform der Fig. 2A entspricht die Außenkontur 11', 12' des ersten/zweiten Abschnitts 11, 12 in etwa der In­ nenkontur 6', 7' der Kontaktausnehmung 6, 7, und zwar in Um­ fangsrichtung. Obwohl hier die Querschnittsform auf einer Kreisfläche basiert, sind auch andere Grundflächenformen denk­ bar. Dies ist zum Beispiel in der Fig. 2B gezeigt, wo sich je­ weils zwei sich paarweise gegenüberstehende Bereiche 26a, b und 27a, b an der Innenkontur 6', 7' der Kontaktausnehmungen 6, 7 abstützen.

In der Fig. 3A, B ist in teilweise geschnittener Seitenansicht ei­ ne weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolier­ elements 10 in Betrieb dargestellt. Bei dieser Darstellung stehen der erste und der zweite Abschnitt 11 bzw. 12 des Iso­ lierelements 10 in mechanischer Berührung mit Innenkonturen 6', 7' der Kontaktausnehmungen 6, 7 wodurch wiederum ein me­ chanisches Spiel des Isolierelements 10 in den Ausnehmungen 6, 7 weitestgehend vermieden wird, um eine bleibende Isolierung ohne Unterbrechung der notwendigen Kontakte bei der Montage und beim Betrieb zu gewährleisten.

Die Fig. 4A und 4B zeigen in teilweise geschnittener Seitenan­ sicht herkömmliche Isolierelemente 100 im Betrieb. Aus diesen Darstellungen wird ersichtlich, daß zumindest der erste Ab­ schnitt 22 des herkömmlichen Isolierelements in der entspre­ chenden Kontaktausnehmung 7 des Kontakts 5 in räumlich relativ großzügiger Art und Weise aufgenommen ist, so daß grundsätz­ lich eine starke Beweglichkeit des Isolierelements 100 in der Kontaktausnehmung 7 gegeben ist.

Um diese grundsätzlich mögliche Beweglichkeit und damit die Wahrscheinlichkeit eines Verkantens oder falschen Positionie­ rens zu verhindern, ist bei der Ausführungsform der Fig. 4A ein sogenanntes Zentrierblech 105 ausgebildet, welches das elektronische Bauteil 2 auf dem hier nicht dargestellten Schaltungssubstrat festhält, so daß eine Relativbewegung zwi­ schen Bauteil 2 und Kontakt 5 vermieden wird.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4B dagegen sind die Zwischen­ räume zwischen dem ersten Abschnitt 11 des herkömmlichen Iso­ lierelements 100 und der Innenkontur 7' der Kontaktausnehmung 7 durch einen isolierenden Zentrierring 110 mechanisch aufge­ füllt. Sowohl der Zentrierring 110 als auch das Zentrierblech 105 stellen zusätzliche den Aufwand und die Kosten steigernde Maßnahmen zur Vermeidung einer Verkantung des herkömmlichen Isolierelements 100 und zur Gewährleistung der Aufrechterhal­ tung einer einmal gewählten Positionierung und Zentrierung dar, welche erfindungsgemäß gerade vermieden werden.

Bezugszeichenliste

2

elektronisches Bauelement

3

erster Kontaktbereich

4

Kontaktbereich

4

a Kontaktbereich

5

Kontakt

6

Kontaktausnehmung

6

' Innenkontur

7

Kontaktausnehmung

7

' Innenkontur

8

Federelement

10

Isolierelement

11

erster Abschnitt

11

' Außenkontur

12

zweiter Abschnitt

12

' Außenkontur

13

Stirnbereich

14

Stirnbereich

15

Berührungsbereich

16

Berührungsbereich

18

Absatz

20

Schulter

22

Ausnehmung

24

Kontakt

30

Schaltungssubstrat

31

leitfähiges Substrat

32

Trägersubstrat

100

herkömmliches Isolierelement

105

Zentrierblech

110

Zentrierring
F Andruckkraft

Claims (11)

1. Isolierelement zur elektrischen Isolation eines ersten Kon­ taktbereichs (3) eines elektronischen Bauelements (2), insbe­ sondere eines Leistungshalbleiterbauelements oder dergleichen, von mindestens einem zweiten Kontaktbereich (4) des Bauele­ ments (2) und/oder von einem im Betrieb mindestens den zweiten Kontaktbereich (4) kontaktierenden Kontakt (5), mit mindestens einem ersten Abschnitt (11), welcher ausgebil­ det ist, um im Betrieb im wesentlichen in einer Kontaktausneh­ mung (7) des Kontakts (5) aufgenommen zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (11) eine Außenkontur (11') aufweist, welche zumindest bereichsweise derart einer Innenkontur (7') der Kontaktausnehmung (7) des Kontakts (5) in etwa entspricht, daß im Betrieb eine Aufnahme des ersten Abschnitts (11) in der Kontaktausnehmung (7) des Kontakts (5) mit einem höchstens ge­ ringen Spiel erfolgen kann.

2. Isolierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierelement (10) zur elektrischen Isolation des er­ sten, im wesentlichen in einer Kontaktausnehmung (6) ausgebil­ deten Kontaktbereichs (3) ausgebildet ist und dazu einen zwei­ ten Abschnitt (12) aufweist, welcher dem ersten Abschnitt (11) gegenüberliegt und welcher derart ausgebildet ist, daß er im Betrieb in der Kontaktausnehmung (6) des ersten Kontaktbe­ reichs (3) aufnehmbar ist.

3. Isolierelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (12) des Isolierelements (10) eine Außenkontur (12') aufweist, welche zumindest bereichsweise derart einer Innenkontur (6') der Kontaktausnehmung (6) des ersten Kontaktbereichs (3) in etwa entspricht, daß im Betrieb eine Aufnahme des zweiten Abschnitts (12) in der Kontaktaus­ nehmung (6) des ersten Kontaktbereichs (3) mit höchstens ge­ ringem Spiel erfolgen kann.

4. Isolierelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Abschnitt (11, 12) des Iso­ lierelements (10) mindestens einen Berührungsbereich (15, 16), insbesondere im Bereich ihrer Außenkonturen (11', 12'), auf­ weisen, welche dazu ausgebildet sind, im Betrieb bei der Auf­ nahme des ersten bzw. des zweiten Abschnitts (11, 12) in den Ausnehmungen (6, 7) mit deren Innenkonturen (6', 7') zumindest teilweise in mechanischem Kontakt zu treten, um einen zumin­ dest bereichsweisen Formschluß auszubilden.

5. Isolierelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsbereiche (15, 16) aus einem elastisch und/oder plastisch deformierbaren Material gebildet sind oder ein solches aufweisen.

6. Isolierelement nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Berührungsbereiche (15, 16) die Außenkontu­ ren (11', 12') des ersten und/oder des zweiten Abschnitts (11, 12) im nicht in den Ausnehmungen (6, 7) aufgenommenen Zustand zumindest bereichsweise einen größeren Durchmesser aufweisen als die Innenkonturen (6', 7') der jeweiligen Kontaktausneh­ mungen (6, 7).

7. Isolierelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Abschnitt (11) des Isolierelements (10) ein Ab­ satz (18) im Bereich der Außenkontur (11') ausgebildet ist, daß der Absatz (18) einen größeren Durchmesser als die Außen­ kontur (12') des zweiten Abschnitts (12) des Isolierelements (10) derart aufweist, daß im Übergangsbereich zum zweiten Ab­ schnitt (12) hin eine Schulter (20) ausgebildet ist, auf wel­ cher das Isolierelement (10) im Betrieb auf dem elektronischen Bauteil (2) abstützbar ist.

8. Isolierelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (11) und/oder der zweite Abschnitt (12) zwischen einem ersten und einem zweiten Stirnbereich (13, 14) des Isolierelements (10) angeordnet sind.

9. Isolierelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnbereiche (13, 14) als zumindest bereichsweise ko­ nisch verlaufende Einfädelbereiche zum im wesentlichen selbst­ zentrierenden Einführen des ersten und/oder zweiten Abschnitts (11, 12) in die Kontaktausnehmungen (6, 7) ausgebildet sind.

10. Isolierelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierelement (10) im wesentlichen einteilig und/oder einstückig, insbesondere aus einem keramischen Material, aus Al₂O₃ oder dergleichen, ausgebildet ist.

11. Isolierelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine, insbesondere zentral verlaufende, Ausnehmung (22) vorgesehen ist, durch welche im Betrieb dem ersten Kontaktbe­ reich (3) unter Wahrung der sonstigen Isolation ein Kontakt (24) zuführbar ist.