DE10120402A1 - Leistungshalbleitermodul-Gehäuse - Google Patents
Leistungshalbleitermodul-GehäuseInfo
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Abstract
Es wird ein Leistungshalbleitermodul-Gehäuse angegeben mit einem Korpus (1) aus Kunststoff und mindestens einer elektrisch leitenden Anschlußfahne (10), die in Kunststoff eingegossen ist. DOLLAR A Man möchte die Flexibilität bei der Gestaltung des Gehäuses erhöhen. DOLLAR A Hierzu ist die Anschlußfahne (10) in einen Träger (9) aus Kunststoff eingegossen, der mit dem Korpus (1) wahlfrei in einer Mehrzahl von Positionen verbindbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul-
Gehäuse mit einem Korpus aus Kunststoff und mindestens
einer elektrisch leitenden Anschlußfahne, die in Kunst
stoff eingegossen ist.
Ein derartiges Gehäuse ist aus US 5 967 858 A bekannt.
Man verwendet derartige Gehäuse, um Leistungshalblei
ter, die zu Modulen zusammengefaßt sind, unterzubrin
gen. Derartige Module können beispielsweise Wechsel
richter sein, die zur Versorgung eines 3-phasigen Mo
tors insgesamt sechs Halbleiterschalter aufweisen. Die
se Halbleiterschalter sind jeweils paarweise zu soge
nannten Halbbrücken zusammengefaßt. Jede Halbbrücke be
nötigt drei Leistungsanschlüsse, die je nach der ge
wünschten Stromstärke auch mechanisch relativ stabil
ausgebildet sein müssen. Hinzu kommen Steueranschlüsse,
über die die Halbleiterschalter angesteuert werden.
Man verwendet daher vielfach ein Kunststoffgehäuse, in
das die Anschlußfahnen eingegossen sind. Das Eingießen
erfolgt in der Regel durch ein Spritzguß-Verfahren, bei
dem die Anschlußfahnen zunächst in die Spritzguß-Form
eingelegt und dort festgehalten werden und dann der
Kunststoff in die Spritzguß-Form eingespritzt wird.
Diese Vorgehensweise hat sich bewährt. Sie erlaubt es,
die Anschlußfahnen mit der notwendigen mechanische Sta
bilität im Gehäuse zu befestigen.
Allerdings sind die Kosten für die Herstellung derarti
ge Gehäuse relativ hoch. Dies ist akzeptabel, solange
man eine große Stückzahl gleicher Gehäuse herstellt,
weil die Kosten in der Hauptsache Werkzeugkosten sind,
die für die Herstellung der Gußformen (mit Halterungen
für die Anschlußfahnen) und der Biegewerkzeuge anfal
len.
Aufgrund der hohen Werkzeugkosten sind Änderungen beim
Gehäuse relativ aufwendig und werden daher möglichst
vermieden. Dies erschwert die Anpassung an geänderte
Umstände, beispielsweise andere Formen von Leistungs
halbleitern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibi
lität bei der Gestaltung des Gehäuses zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird bei einem Leistungshalbleitermodul-
Gehäuse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß da
durch gelöst, daß die Anschlußfahne in einen Träger aus
Kunststoff eingegossen ist, der mit dem Korpus wahlfrei
in einer Mehrzahl von Positionen verbindbar ist.
Man entkoppelt also die Befestigung der Anschlußfahnen
von der Herstellung des Korpus des Gehäuses. Das Gehäu
se kann nach wie vor als Spritzgußteil ausgebildet wer
den. Da in den Korpus aber keine Anschlußfahnen einge
gossen werden müssen, sind die Werkzeugkosten wesent
lich geringer. Sie betragen in der Regel nur einen
Bruchteil der Kosten für ein Werkzeug, das in der Lage
ist, Anschlußfahnen beim Spritzgießen zu halten. Die
Anschlußfahnen werden zwar nach wie vor in ein Spritz
gußteil eingegossen. Dieses Spritzgußteil ist aber we
sentlich kleiner als der Korpus. Kleinere Spritzgußfor
men sind aber naturgemäß kostengünstiger als große
Spritzgußformen. Die Fixierung der Anschlußfahnen im
Korpus erfolgt dann dadurch, daß der Träger im Korpus
befestigt wird. Diese Befestigung reicht aus, um die
gewünschte mechanische Stabilität sicherzustellen. Der
große Vorteil dieser Vorgehensweise liegt aber darin,
daß man den Träger an einer Vielzahl oder zumindest an
einer Mehrzahl von Positionen mit dem Korpus verbinden
kann. Man kann also durch die Wahl einer anderen Befe
stigungsposition des Trägers am Korpus eine Änderung
des Gehäuses bewirken. Damit läßt sich auf einfache
Weise eine Anpassung des Gehäuses beispielsweise an ei
ne geänderte Form eines Leistungshalbleiters bewirken.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
der Träger und der Korpus aneinander angepaßte Verbin
dungsgeometrien aufweisen. Die Verbindungsgeometrien
sind so ausgestaltet, daß der Träger zuverlässig am
Korpus befestigt werden kann. Dies erleichtert es, den
Träger am Korpus zu montieren. Gleichzeitig können die
Verbindungsgeometrien dafür sorgen, daß eine gewisse
Festigkeit der Verbindung und damit eine Haltbarkeit
erzielt werden kann.
Hierbei ist bevorzugt, daß der Träger und der Korpus
eine formschlüssige Verbindung mit einander aufweisen.
Eine formschlüssige Verbindung ergibt eine relativ hohe
mechanische Stabilität. Sie hat vor allem den Vorteil,
daß bereits bei der Montage eine gewisse Fixierung des
Trägers am Korpus erreicht wird.
Vorzugsweise weist die Verbindung eine Nut in einem der
beiden Teile Korpus und Träger und einen Zapfen in dem
anderen der beiden Teile auf. Man kann dann den Zapfen
in die Nut einstecken, um die Verbindung zwischen Kor
pus und Träger herzustellen. In vielen Fällen wird es
günstig sein, wenn die Nut schlitzartig ausgebildet
ist, also eine gewisse Länge aufweist. Man kann dann
den Zapfen, beispielsweise einen Vorsprung, der eine
entsprechende Länge aufweist, in die Nut einschieben,
um die Verbindung zwischen Korpus und Träger herzustel
len.
Bevorzugterweise weist die Nut einen Querschnitt auf,
der an der Öffnung der Nut verengt ist, wobei der Zap
fen an seiner Außenkante breiter als die Öffnung der
Nut ist. In diesem Fall ist die Verbindung zwischen
Korpus und Träger auch gegen eine Zugkraft belastbar,
die Korpus und Träger auseinander zubringen versucht.
Vorzugsweise weisen Nut und Zapfen einen schwalben
schwanzförmigen Querschnitt auf. Wenn der Zapfen in die
Nut eingeführt ist, bilden sie eine Schwalbeschwanzver
bindung, die relativ zugfest ist. Dennoch läßt sich der
Zapfen relativ einfach in die Nut einführen, so daß die
Montage erleichtert wird.
Bevorzugterweise wiederholt sich die Verbindungsgeome
trie am Korpus in einem vorbestimmten Rapport entlang
des Umfangs des Korpus. Bei jeder Wiederholung läßt
sich der Träger in einer anderen Position am Korpus be
festigen. Man ist bei dieser Ausgestaltung zwar auf be
stimmte Positionen beschränkt, in denen Träger und Kor
pus miteinander verbunden werden können. Der Vorteil
liegt jedoch darin, daß man eine derartige Verbindung
mit einer höheren Festigkeit ausgestalten kann.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß
Korpus und Träger miteinander verklebt oder verschweißt
sind. Eine derartige permanente Verbindung kann sowohl
dann vorgesehen werden, wenn bereits eine formschlüssi
ge Verbindung zwischen Korpus und Träger existiert. In
diesem Fall dient die formschlüssige Verbindung als
Montagehilfe. Sie fixiert Korpus und Träger aneinander,
wenn diese beiden Teile miteinander verklebt oder ver
schweißt werden. Das Schweißen kann thermisch erfolgen.
Es ist aber auch möglich, Ultraschall zum Schweißen zu
verwenden. Das Kleben kann mit Hilfe eines Klebstoffes
erfolgen. Es ist auch möglich, den Kunststoff von Kor
pus und/oder Träger mit einem geeigneten Lösungsmittel
klebrig zu machen und dann beide Teile zusammenzufügen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorge
sehen, daß der Korpus mehrere Korpusteile aufweist, die
zusammengesetzt sind. Man überträgt dabei den Vorteil,
den man bei der Herstellung des Trägers gewonnen hat,
auf dem Korpus. Der Korpus wird aus mehreren Teilen zusammengesetzt,
die dementsprechend kleiner sind. Dies
hat zur Folge, daß die Spritzguß-Form preisgünstiger
wird. Durch eine Variation beim Zusammensetzen der ein
zelnen Teile läßt sich die Form des Korpus verändern.
Dadurch gewinnt man eine weiter erhöhte Flexibilität.
Dies läßt sich vor allem dann erreichen, wenn die Kor
pusteile Stirnseiten aufweisen, an denen sie miteinan
der verbunden sind. Die einzelnen Korpusteile werden
also sozusagen in einer Reihe oder im Kreis oder Vier
eck aufgestellt und an ihren einander benachbarten Kan
ten, die hier als Stirnseiten bezeichnet werden, mit
einander verbunden. Dadurch lassen sich auf einfache
Weise auch Variationen in der Geometrie der Korpus-
Formen realisieren.
Vorteilhafterweise weist jedes Korpusteil eine erste
Befestigungsgeometrie an einer Stirnseite und eine dazu
komplementäre zweite Befestigungsgeometrie an seiner
gegenüberliegenden Stirnseite auf. Damit lassen sich
benachbarte Korpusteile in jedem Fall zusammensetzen.
Der Korpus kann, solange er ringförmig geschlossen ist,
durch eine beliebige Kombination von Korpusteilen ge
bildet werden.
Vorzugsweise ist mindestens ein Träger zwischen zwei
Korpusteilen angeordnet. Der Korpus wird also insgesamt
durch Korpusteile und Träger gebildet, wobei die Träger
dann ein Bestandteil des Korpus bilden. Sie füllen eine
Lücke aus, die zwischen zwei Korpusteilen belassen
wird. Dadurch wird das Gehäuse relativ leicht. Die Fle
xibilität bei der Gestaltung steigt.
Bevorzugterweise sind drei Arten von Korpusteilen vor
gesehen, nämlich ein Wandteil, ein Eckenteil und ein
Zwischenteil. Bereits mit einer relativ geringen Anzahl
von unterschiedlichen Korpusteilen lassen sich viele
unterschiedliche Gehäuse realisieren.
Hierbei ist von Vorteil, wenn das Eckenteil und/oder
das Zwischenteil einen Standfuß mit einer Befestigungs
öffnung aufweist. Durch die Befestigungsöffnung lassen
sich Befestigungsmittel, beispielsweise Bolzen oder
Schrauben führen, mit denen der Korpus an weiteren Ge
häuseteilen oder an einer Platine, die die Leistungs
halbleiter trägt, befestigt werden kann. Durch den
Standfuß erhöht sich die Standsicherheit des Korpus auf
den weiteren Gehäuseteilen oder der Platine.
Auch ist es von Vorteil, wenn mindestens zwei Arten von
Trägern vorgesehen sind, nämlich ein Leistungsanschluß-
Träger und ein Steueranschluß-Träger. Der Leistungsan
schluß-Träger ist mit etwas massiveren Anschlußfahnen
versehen, da er in der Regel mit einer höheren Strom
stärke belastet ist. Die Steueranschluß-Träger können
etwas kleiner ausgebildet sein. Dafür kann man hier et
was aufwendigere Formen vorsehen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Träger
zwei Anschlußfahnen auf, die jeweils einen flächigen
Stützabschnitt aufweisen, wobei die Stützabschnitte
parallel zueinander in den Träger eingegossen sind. Die
beiden Anschlußfahnen sind voneinander isoliert. Diese
Isolation kann beispielsweise durch den Kunststoff des
Trägers erfolgen und beim Spritzgießen des Trägers her
gestellt werden. Bei einem derartigen Zwillings-Träger
ergeben sich erhebliche Vorteile beim induktiven Ver
halten.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Anschlußfahnen Anschluß
abschnitte aufweisen, die mit Abstand zueinander ange
ordnet sind, und Verbindungsabschnitte, die im wesent
lichen in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind. An
den Anschlußabschnitten werden später Kabel oder Lei
tungen befestigt, mit denen eine Verbindung zwischen
dem Leistungshalbleiter und einen externen Aggregat
oder eine Versorgung hergestellt werden kann. Diese
Verbindungsabschnitte dienen dazu, im Leistungshalblei
ter-Modul eine Anschlußfläche zu schaffen, über die der
Leistungshalbleiter mit der Anschlußfahne verbunden
werden kann. Die Verbindung erfolgt dabei in der Regel
über eine Vielzahl von parallel geführten Drähten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug
ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich
nung näher beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 einen Korpus eines Gehäuses,
Fig. 2 einen Träger mit einer einzelnen Anschluß
fahne,
Fig. 3 einen Zwillings-Träger mit zwei Anschlußfah
nen,
Fig. 4 die Anschlußfahnen aus Fig. 3 vor dem Ein
gießen,
Fig. 5 einen Träger mit Steueranschlußfahnen,
Fig. 6 die Steueranschlußfahnen vor dem Eingießen,
Fig. 7 einen Korpus bestückt mit Trägern,
Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 7,
Fig. 9 eine Explosionsdarstellung einer anderen
Ausgestaltung eines Korpus,
Fig. 10 verschiedene Elemente zum Aufbau des Korpus
nach Fig. 9,
Fig. 11 den Korpus aus Fig. 9 in zusammengesetzter
Form,
Fig. 12 einen Korpus für eine Halbbrücke.
Fig. 1 zeigt einen Korpus 1 für ein Gehäuse, das dazu
vorgesehen ist, nicht näher dargestellte Leistungshalb
leiter, wie Thyristoren oder IGBT-Transistoren, aufzu
nehmen. Derartige Halbleiter weisen Leistungsanschlüsse
auf, über die der für die Versorgung einer angeschlos
senen elektrischen Einheit, beispielsweise eines Mo
tors, notwendige Strom fließt. Daneben weisen die Halb
leiter auch noch Steueranschlüsse auf, über die die
Halbleiter gesteuert werden. Die Signale, die über die
Steueranschlüsse zugeführt werden, wirken beispielswei
se auf die Gates der Halbleiter.
Der in Fig. 1 dargestellte Korpus 1 besteht vollständig
aus Kunststoff. Er ist als Spritzgußteil ausgebildet,
wobei keine Notwendigkeit besteht, irgendwelche Metallteile
mit einzuspritzen. Dies macht die Herstellung ei
ner für das Spritzgießen des Korpus 1 notwendigen
Spritzguß-Form relativ preisgünstig. Auch sind Änderun
gen an einer derartigen Form leichter durchzuführen,
weil man lediglich die Geometrie ändern muß, ohne Hal
teeinrichtungen umzubauen, die ansonsten beim Spritz
gießen die Metallteile, beispielsweise die Anschlußfah
nen, halten müßten.
Der Korpus 1 weist an seinen beiden Längswänden 2, 3
eine Vielzahl von Schlitzen 4, 5 auf, die bei einem ho
rizontal liegenden Korpus 1 vertikal ausgerichtet sind.
Die Schlitze 4 sind hierbei länger als die Schlitze 5.
Beispielsweise können die Schlitze 4 eine Erstreckung
von etwa 10 mm aufweisen, während die Schlitze 5 eine
Erstreckung von nur 7 mm haben. Die Schlitze 4 und 5
wechseln sich ab, so daß sich ein regelmäßiger Rapport
bildet, der sich mit einer Teilung von zwei Schlitzen
wiederholt.
Im Bereich der Schmalseiten 6, 7 sind weitere Schlitze
8 ausgebildet. Diese Schlitze 8 sind den Schmalseiten
6, 7 unmittelbar benachbart. Ihr Abstand in Breiten
richtung des Korpus 1 ist geringer als der Abstand von
gegenüberliegenden Schlitzen 4, 5 in den beiden Seiten
wänden 2, 3.
Die Schlitze 4, 5, 8 dienen dazu, Träger 9 aufzunehmen,
die von oben in die Schlitze 4, 5, 8 eingeführt werden
können. Ein Beispiel für einen derartigen Träger 9 ist
in Fig. 2 dargestellt. Dieser Träger 9 weist eine An
schlußfahne 10 auf, die mit einer Öffnung 11 versehen
ist, durch die ein nicht näher dargestellter Schraubbolzen
geführt werden kann, mit dessen Hilfe eine elek
trische Leitung an der Anschlußfahne 10 befestigt wer
den kann. Die Anschlußfahne 10 ist in einem Trägerge
häuse 12 aus Kunststoff eingegossen. Am unteren Ende
des Trägergehäuses 12 ragt sie mit einem Verbindungsan
schluß 13 aus dem Trägergehäuse 12 heraus. Das Träger
gehäuse 12 weist seitlich zwei Arme 14, 15 auf, die an
ihren äußeren Enden Profile 16 aufweisen, die genau
komplementär zu den Schlitzen 4, 5 ausgebildet sind.
Wie man anhand von Fig. 8 erkennen kann, lassen sich
nun die Träger 9 in den Korpus 1 einsetzen, indem die
Profile 16 von oben in die Schlitze 4, 5 eingeführt
werden. Da die Schlitze 4, 5 an ihrem unteren Ende ge
schlossen sind, der Korpus dort also einen Steg 17 bil
det, sind die Träger 9 nach dem Einsetzen in den Korpus
1 fixiert. Eine Änderung des Gehäuses ist einfach da
durch möglich, daß man den Träger 9 an einer anderen
Position in den Korpus 1 einsetzt. Hierfür steht zwar
nur eine begrenzte Anzahl von Positionen zur Verfügung.
Diese Positionen sind aber dennoch so zahlreich und so
eng benachbart, daß man im Grunde von einer nahezu be
liebigen Wahlfreiheit ausgehen kann.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Träger 9
in Breitenrichtung dadurch gehalten, daß sich das Trä
gergehäuse 12 über die Arme 14, 15 an beiden Längswän
den 2, 3 am Gehäuse abstützt. Wenn sich dies nicht rea
lisieren läßt, kann man die Befestigungsprofile 16 und
die Schlitze 4, 5 entsprechend abändern. Wenn man bei
spielsweise die Befestigungsprofile 16 so ausbildet,
daß ihre Zapfen 17 einen schwalbenschwanzförmigen Quer
schnitt aufweisen, und die Schlitze 4, 5 als Nuten aus
bildet, die ebenfalls einen schwalbenschwanzförmigen
Querschnitt aufweisen, dann ergibt sich einer Halterung
der Träger 9 an den Seitenwänden 2, 3 auch ohne Abstüt
zung an der gegenüberliegenden Seitenwand 3, 2.
Die Herstellung eines in Fig. 2 dargestellten Trägers
beinhaltet zwar, daß die Anschlußfahne 10 in ein Kunst
stoffgehäuse eingegossen wird. Da der Träger 9 aber ei
ne wesentlich kleinere Spritzgußform benötigt, ist die
Herstellung der Spritzgußform wesentlich kostengünsti
ger. Da der Träger 9 selbst in einer Vielzahl von Posi
tionen montiert werden kann, ist eine Änderung des Trä
gers 9 auch wesentlich seltener erforderlich.
In nicht näher dargestellte Weise kann man auch vorse
hen, daß das Befestigungsprofil 16 nicht an den Armen
14, 15 angeordnet ist, die sich an der Schmalseite des
Trägers 9 befinden, sondern daß das Befestigungsprofil
16 an der Breitseite des Trägergehäuses 12 angeordnet
wird. In diesem Fall empfiehlt sich eine Ausbildung des
Befestigungsprofils 16 in Schwalbenschwanzform.
Die Anschlußfahne 10 kann im montierten Zustand gegen
über dem Trägergehäuse 12 abgebogen werden. In diesem
Fall kann man beispielsweise einen nicht näher darge
stellten Deckel auf den Korpus 1 aufsetzen, um das Ge
häuse zu verschließen.
Fig. 3 zeigt einen anderen Träger 9', der nicht nur ei
ne Anschlußfahne 10, sondern zwei Anschlußfahnen 10a,
10b aufweist. Diese beiden Anschlußfahnen 10a, 10b sind
voneinander isoliert durch das Kunststoffmaterial des
Trägergehäuses 12'. Diese Isolation kann beim Spritz
gießen hergestellt werden. Es ist aber auch möglich,
vor dem Spritzgießen des Trägergehäuses 12' eine Iso
lierplatte zwischen den beiden Anschlußfahnen 10a, 10b
anzuordnen.
Fig. 4 zeigt nun, wie die beiden Anschlußfahnen 10a,
10b innerhalb des Trägergehäuses 12' angeordnet sind.
Beide Anschlußfahnen 10a, 10b weisen einen Stützab
schnitt 18 auf, wobei die beiden Stützabschnitte 18
parallel zueinander in das Trägergehäuse 12' eingegos
sen sind. Diese Ausbildung hat gewisse Vorteile im Hin
blick auf die Induktion, insbesondere dann, wenn die
Anschlußfahnen 10a, 10b für die Leitung von Gleichstrom
verwendet werden. Am unteren Ende sind die Stützab
schnitte 18 der beiden Anschlußfahnen etwa rechtwinklig
umgebogen und auf die halbe Breite gebracht, so daß sie
nebeneinander und im wesentlichen in der gleichen Ebene
aus dem Trägergehäuse 12 herausgeführt werden können
und dann Verbindungsanschlüsse 13a, 13b bilden.
Fig. 5 zeigt einen Träger 9" mit Fahnen 19, 20 für
Steueranschlüsse. Die Fahnen 19, 20 selbst sind in Fig.
6 dargestellt. Der Träger 9" weist ebenfalls Befesti
gungsprofile 16 auf, die an einem Trägergestell 21 an
geordnet sind. Das Trägergestell 21 unterstützt dabei
Verlängerungen 22 der Fahnen 20.
Fig. 7 zeigt, wie der Korpus 1 mit verschiedenen Trä
gern 9, 9', 9" bestückt ist. Die in Fig. 7 dargestell
ter Ausführungsform bildet also ein Gehäuse für eine
Halbbrücke mit drei Leistungsanschlüssen, die in den
Trägern 9, 9' ausgebildet sind, und vier Steueran
schlüssen, die im Träger 9" angeordnet sind. Der Träger
9" ist dabei in die Schlitze 8 an der Stirnseite 6 des
Korpus 1 eingesetzt. Es ist ohne weiteres erkennbar,
daß man problemlos die Träger 9, 9' auch an einer ande
ren Position im Korpus 1 einsetzen kann, um den Aufbau
des Gehäuses zu verändern.
Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Befesti
gung des Trägers 9 im Korpus 1. Falls man einen Lei
stungshalbleiter verwenden möchte, dessen Anschlüsse
höher angeordnet sind, dann kann man einfach den Träger
9 um einen Schlitz 4, 5 versetzen, so daß die Einsetz
tiefe durch die kürzeren Schlitze 5 begrenzt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 8 ist der
Korpus 1 einstückig ausgebildet, d. h. er ist durch ein
einzelnes Kunststoffteil gebildet, das insgesamt durch
Spritzgießen hergestellt werden kann. Eine Variation
beim Aufbau des Gehäuses erfolgt dann lediglich durch
eine andere Positionierung der Träger 9, 9' im Korpus
1.
Man kann nun die Variationsmöglichkeiten noch beträcht
lich steigern, wenn man, wie in den Fig. 9 bis 12
dargestellt, auch den Korpus aus verschiedenen Teilen
zusammensetzt.
Fig. 9 zeigt einen Korpus 30 in auseinander genommenen
Zustand, während Fig. 11 den gleichen Korpus 30 in zu
sammengesetzten Zustand zeigt. Der Korpus 30 dient zur
Aufnahme eines kompletten Wechselrichters mit sechs
Leistungshalbleitern. Eine derartige Ausgestaltung be
zeichnet man auch als "6-Pack". Die Leistungshalbleiter
sind jeweils paarweise zusammengesetzt. Für jedes Paar
ist ein "Abteil" 31, 32, 33 vorgesehen.
Der Korpus 30 ist aus mehreren Bauteilen zusammenge
setzt, die aus insgesamt fünf unterschiedlichen Typen
gebildet sind. Diese einzelnen Typen sind in Fig. 10
dargestellt. Es handelt sich hierbei um ein Wandteil
34, ein Eckenteil 35, ein Zwischenteil 36, ein Träger
teil 37, der dem Träger 9 entspricht, und ein Brücken
teil 38. Der Trägerteil 37 bildet einen Leistungsan
schluß-Träger und der Brückenteil 38 bildet einen Steu
eranschluß-Träger. Das Eckenteil 35 und das Zwischen
teil 36 weisen jeweils einen Standfuß 39, 40 auf, wobei
jeder Standfuß 39, 40 einer Befestigungsöffnung 41, 42
aufweist. Durch diese Befestigungsöffnung 41, 42 läßt
sich ein Befestigungselement, beispielsweise eine
Schraube oder ein Bolzen führen, um den Korpus 30 auf
weiteren Gehäuseteilen oder an einer Leiterplatine zu
befestigen.
Den in den Fig. 10a bis 10d dargestellten Korpus-
Teilen 34-37 ist gemeinsam, daß sie an einer Stirnseite
eine schwalbenschwanzförmige Nut 43 und an der gegen
überliegenden Stirnseite einen ebenfalls schwalben
schwanzförmigen Zapfen 44 aufweisen. Die einzelnen Ele
mente lassen sich dann der Reihe nach zusammensetzen,
ähnlich zu einem Kinderspielzeug-Baukasten. Die Brüc
kenteile 38 werden zwischen den Zwischenteilen 36 ange
ordnet, so daß sich der in Fig. 11 dargestellte Aufbau
des Korpus 30 ergibt.
Das Eckenteil 35 und das Zwischenteil 36 weisen nach
innen gerichtete Wölbungen 44, 45 auf. Diese Wölbungen
44, 45 geben dem zusammengesetzten Korpus 30 eine erhöhte
Stabilität. Sie schaffen außerdem Platz für die
Befestigungsöffnungen 41, 42.
Fig. 12 zeigt einen Korpus 50 für eine Halbbrücke, die
aus den gleichen Elementen wie der Korpus 30 zusammen
gesetzt ist. Lediglich die Verwendung von Zwischentei
len 36 ist hier nicht erforderlich.
Wie man insbesondere anhand von Fig. 12 erkennen kann,
weisen auch die Wandteile 34 an ihrem unteren Ende ei
nen Fuß 46 auf, der von der Geometrie her im wesentli
chen dem Verbindungsanschluß 13 der Trägerteile 37 ent
spricht. Allerdings hat der Fuß 46 nur eine mechanische
Funktion. Er dient zur Versteifung des Korpus 30, 50
oder zur Abstützung einer Leiterplatine.
In allen Fällen kann es zweckmäßig sein, die einzelnen
Teile des Korpus 30, 50 oder die Teile des Korpus 1 mit
den Trägern 9, 9', 9" nicht nur zusammen zu stecken,
sondern permanent miteinander zu verbinden. Dies ist
ohne weiteres zulässig, weil die Form eines einmal her
gestellten Korpus in der Regel nicht näher geändert
werden muß. Eine derartige permanente Verbindung läßt
sich beispielsweise dadurch erreichen, daß die einzel
nen Teile miteinander verklebt werden. Eine alternative
Verbindungsmöglichkeit ist ein Verschweißen, wobei man
für das verschweißen thermische Energie oder Ultra
schall verwenden kann. Natürlich sind auch alle anderen
permanenten Verbindungsmöglichkeiten zwischen Kunst
stoffteilen möglich.
Claims (17)
1. Leistungshalbleitermodul-Gehäuse mit einem Korpus
aus Kunststoff und mindestens einer elektrisch lei
tenden Anschlußfahne, die in Kunststoff eingegossen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahne
(10; 10a, 10b) in einen Träger (9, 9', 9") aus
Kunststoff eingegossen ist, der mit dem Korpus (1;
30; 50) wahlfrei in einer Mehrzahl von Positionen
verbindbar ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (9, 9', 9") und der Korpus (1) an
einander angepaßte Verbindungsgeometrien aufweisen.
3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (9, 9', 9") und der Korpus (1) eine
formschlüssige Verbindung (4, 5, 17; 43, 44) mit
einander aufweisen.
4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung eine Nut (4, 5; 43) in einem der
beiden Teile Korpus (1, 30, 50) und Träger (9, 9',
9") und einen Zapfen (17; 44) in dem anderen der
beiden Teile aufweist.
5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut (43) einen Querschnitt aufweist, der an
der Öffnung der Nut (43) verengt ist, wobei der
Zapfen (44) an seiner Außenkante breiter als die
Öffnung der Nut (43) ist.
6. Gehäuse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß Nut (43) und Zapfen (44) einen
schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen.
7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Verbindungsgeometrie
(4, 5) am Korpus (1) in einem vorbestimmten Rapport
entlang des Umfangs des Korpus wiederholt.
8, Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, das Korpus (1) und Träger (9, 9',
9") miteinander verklebt oder verschweißt sind.
9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Korpus (30; 50) mehrere
Korpusteile (34-37) aufweist, die zusammengesetzt
sind.
10. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korpusteile (34-37) Stirnseiten aufweisen,
an denen sie miteinander verbunden sind.
11. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Korpusteil (34-37) eine erste Befesti
gungsgeometrie (43) an einer Stirnseite und eine
dazu komplementäre zweite Befestigungsgeometrie
(44) an seiner gegenüberliegenden Stirnseite auf
weist.
12. Gehäuse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Träger (37) zwi
schen zwei Korpusteilen (34, 35, 36) angeordnet
ist.
13. Gehäuse nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß drei Arten von Korpusteilen
(34, 35, 36) vorgesehen sind, nämlich ein Wandteil
(34), ein Eckenteil (35) und ein Zwischenteil (36).
14. Gehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Eckenteil (35) und/oder das Zwischenteil
(36) einen Standfuß (39, 40) mit einer Befesti
gungsöffnung (41, 42) aufweist.
15. Gehäuse nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens zwei Arten von Trä
gern vorgesehen sind, nämlich ein Leistungsan
schluß-Träger (37) und ein Steueranschluß-Träger
(38).
16. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Träger (9') zwei Anschluß
fahnen (10a, 10b) aufweist, die jeweils einen flä
chigen Stützabschnitt (18) aufweisen, wobei die
Stützabschnitte (18) parallel zueinander in den
Träger (9') eingegossen sind.
17. Gehäuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußfahnen (10a, 10b) Anschlußabschnit
te aufweisen, die mit Abstand zueinander angeordnet
sind, und Verbindungsabschnitte (13a, 13b), die im
wesentlichen in einer Ebene nebeneinander angeord
net sind.
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