CN114639642A - 有减小内部夹紧力的内部补偿构件的片式单元和所属装置 - Google Patents

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CN114639642A CN202111539781.8A CN202111539781A CN114639642A CN 114639642 A CN114639642 A CN 114639642A CN 202111539781 A CN202111539781 A CN 202111539781A CN 114639642 A CN114639642 A CN 114639642A
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Abstract

本发明涉及有减小内部夹紧力的内部补偿构件的片式单元和所属装置。用于借助产生夹紧力的夹紧设备来对半导体元件进行压力接触的片式单元具有：基本上与夹紧力成直角地定向的金属垫板，所述垫板预先给定了外部压力面，经由所述外部压力面，夹紧设备的夹紧力要引入到垫板中；和基本上与夹紧力成直角地定向的金属反垫板，所述反垫板预先给定了外部反压力面，经由所述外部反压力面，所述反垫板要支撑在夹紧设备上；半导体元件，所述半导体元件夹紧在垫板与反垫板之间并且在引入夹紧力时借助第一力曲线走向夹紧在垫板与反垫板之间；此外在垫板与反垫板之间至少局部地、优选地完全地布置在容积之内的补偿构件，该补偿构件不使垫板和反垫板电短路。

Description

有减小内部夹紧力的内部补偿构件的片式单元和所属装置
技术领域
本发明涉及一种包含半导体元件的片式单元（Scheibenzelle）。一般地，在此涉及为了（尤其是在装配期间）进行变得容易的操作而驻留的（gehaustes）功率半导体元件，其中功率半导体布置在垫板与反垫板之间，并且为了进行机械接触、热接触和电接触而借助夹紧设备夹紧在垫板与反垫板之间。片式单元通常构造为较高功率（数个100 A直至kA）的二极管和晶闸管。电压范围从数百伏（焊接二极管）达到直至数个千伏截止电压。片式单元是经过压力接触的器件，也就是说半导体元件不是材料配合地（stoffschluessig）与连接件连接，而是仅通过压力与连接件连接。压力接触是非常可靠的且耐用的，因为不使用在频繁温度变化的情况下具有其疲劳现象的焊料层。半导体元件（尤其是硅芯片）大多通过合金化与铝连接，或者通过烧结与钼片或者在两侧与钼片以材料配合的方式连接，但是也存在其中半导体芯片在两个钼片之间自由浮动的结构。由于在一般情况下要保护半导体不受机械损害和湿气侵入，所以片式单元具有气密密封的壳体，该壳体具有由陶瓷、玻璃或者在少有的情况下由塑料构造的壳体环。如前面所提及的那样，由于要传输的高电流，为了安全运行地装配功率半导体及其电引线，需要如下夹紧设备：所述夹紧设备通过将电流通过的部件、如垫板、反垫板和半导体压合来保证安全的电流传输。在已知的常见构造中，夹紧设备大多包括三个以等边三角形的形状布置在冷却体（作为反垫板）上的支撑螺栓，如下部件处在所述支撑螺栓的中心：所述部件就其而言被同样三角形的垫板借助于旋拧到支撑螺栓上的螺母而被压合，其中在较大实施方案的情况下达到为120 kN的夹紧力。
背景技术
在此，在出现高电流和电压时，通过施加夹紧力（也称接触力（Anpresskraft））来确保：为电流提供功率半导体和与触碰面相邻的部件的整个导电的横截面。如果不满足该条件并且只可能点状地通过电流，则这意味着提高的欧姆电阻和与之相联系的不允许的升温，该升温可能导致部件、主要是昂贵的半导体元件的损坏。另一方面，由于半导体元件具有由半导体材料制成的比较脆的层，所以这些半导体元件可是始终遭受在通过压力接触引起机械超负荷的情况下被破坏的危险。
为了达到功率半导体和电连接的载流能力，所有为了满足确定的功能所需的部件一般被合并成一个组件、即所谓的夹紧复合件（Spannverbund）。夹紧复合件接着形成由多个堆叠的片式单元、电引线（铜汇流排）、绝缘单元和冷却体构成的包，所述包由这种用于施加必要的夹紧力的夹紧设备结合在一起。定期出现的问题由此得出：在夹紧复合体中要将机械上较敏感的半导体元件与可承受较多机械负荷的半导体元件夹紧在一起。也就是说，在预先给定的夹紧力负责夹紧复合体的片式单元的部分的安全的热和电接触期间，该夹紧力对于片式单元中的特定片式单元而言是机械过载。因此，存在对如下这种片式单元的需求：所述片式单元能够由于片式单元固有的构造特征而降低夹紧力（这里称为内部夹紧力）的力曲线走向（Kraftverlauf），该力曲线走向充斥（durchsetzenden）半导体元件。这尤其是在如下情况下是有意义的：如前面所提及的那样，片式单元布置成堆叠，以形成夹紧复合体，并且所属的半导体器件在结构形式方面不同。这种结构形式差别可能从其机械承载能力的差别中得出，因为例如这些半导体器件具有半导体层的不同的轴向（也就是说在夹紧方向上测量的）厚度和/或半导体层的不同的径向（也就是说垂直于夹紧方向测量的）伸展，或者更准确地说具有设置用于压力接触半导体层的接触面的不同的径向伸展。由于前面所提及的壳体环大多固定在有弹性的、弹跳式的（federnden）、径向的（也就是说垂直于夹紧力的）突出的环形片之间，但是在此布置在远在由夹紧设备施加的夹紧力的作用范围之外，即布置在被压力面和反压力面撑开的想象的容积之外，所以并没有给出对内部夹紧力的充斥半导体器件的力曲线走向产生效果，使得它们没有获得作为在本发明的意义上的补偿元件的资格。
发明内容
在该缺点的背景下，本发明已提出了如下任务：提供一种具有第一半导体元件（随后也只简称为半导体元件）的片式单元，其中通过片式单元至少在一定范围中可以自己减小夹紧设备的对半导体元件产生影响的夹紧力，而不需要减少夹紧设备的夹紧力，这尤其是可能会危及可能另外的在夹紧复合体中存在的片式单元的机械的、导热和导电的压力接触。除此以外，可以减小涉及片式单元和/或夹紧设备的结构的部分多样性。根据本发明，通过具有根据权利要求1所述的特征的片式单元来解决该任务。相对应的内容涉及并列权利要求的装置。从属权利要求公开了本发明的其他的特别有利的构建方案。应指出的是，在专利权利要求中单个举出的特征可以以任意的在技术上有意义的方式相互组合，并表明本发明的其他构建方案。本描述附加地尤其是与附图相关联地表征和详细说明了本发明。
本发明涉及一种用于借助产生夹紧力的夹紧设备来压力接触半导体元件的片式单元。片式单元具有与夹紧力基本上成直角地定向的金属垫板，该垫板预先给定了外部压力面，经由该外部压力面，夹紧设备的夹紧力例如经由该夹紧设备的压板（也称为压模）而要引入到垫板中。片式单元此外还包括金属反垫板，该反垫板基本上与夹紧力成直角地定向，该反垫板预先给定了外部反压力面，经由该外部反压力面，反垫板要支撑在夹紧设备上，例如要支撑在反压板上。根据本发明的片式单元具有半导体元件，该半导体元件布置在片式单元的垫板与反垫板之间，并且在通过夹紧设备引入夹紧力时借助第一力曲线走向夹紧在垫板与反垫板之间。在此，充斥半导体元件的第一力曲线走向经由半导体元件的接触面被引入到半导体元件中，该半导体元件就其而言经由支承面平放在反垫板上。分配给半导体元件的接触面在此布置在被压力面和反压力面撑开的想象的容积之内。接触面的面积量度小于压力面的面积量度和反压力面的面积量度。由于在按前序部分所述的半导体元件中支承面原则上至少具有接触面的面积量度并且所有的承载能力考虑都涉及这两个面中的最小的面，所以在本发明的意义上随后谈及到接触面。
具有至少一个半导体层的器件被理解为半导体元件。半导体优选地是功率半导体、如二极管、晶闸管和具有绝缘栅电极的双极晶体管。半导体优选地是圆形的平面形成物（Flaechengebilde），并且因此优选地圆形地且同心地布置有压力面和反压力面。更优选地，片式单元的压力面和反压力面基本上全等地来构造。
根据本发明，此外在垫板与反垫板之间，设置有至少局部地、优选地完全地布置在所述容积之内的补偿构件（Kompensationsmittel），该补偿构件不使垫板和反垫板电短路。在通过夹紧设备产生的夹紧力起作用时，补偿构件布置在涉及半导体元件的第一力曲线走向之外。补偿构件局部地可弹性变形地构造，以便借助在补偿构件弹性变形时产生的并且与夹紧力反向的反力来减小第一力曲线走向的涉及半导体元件的内部夹紧力。
在给定的在压力面和反压力面上的外部夹紧力的情况下，通过片式单元固有的补偿构件，因此实现附在半导体元件上的“内部”夹紧力的减小。因此，在将可承受较小机械负荷的半导体元件或者具有较小接触面的半导体元件布置在垫板之间时，不需要适配夹紧设备的夹紧力。这在如下情况下尤其是有利的：设置有其他的布置在夹紧复合体中（例如布置成堆叠）的和共同地夹紧在夹紧设备的压板与反压板之间的片式单元，并且片式单元中的至少两个片式单元至少在结构形式方面（例如在其接触面的大小方面）不同。这里，通过具有带有最低机械承载能力极限的那个半导体元件的片式单元的根据本发明的实施形式，可以排除该半导体元件的机械损害，而不危及对另外的现存的片式单元的足够的机械的、导热的和导电的压力接触。除此以外，根据本发明的补偿构件提供了减小零部件多样性的机会，因为由于该补偿构件而可能的是，使在预先给定的零部件中得出的内部夹紧力关系这样与具有它的单独的机械承载极限的相应半导体元件相适配。
例如，由补偿构件引起的弹性反力构造为使得：随着夹紧过程，仅在夹紧设备的附在压力面和反压力面上的夹紧力较高的情况下，可以达到第一力曲线走向中的针对半导体器件预先给定的内部夹紧力。
例如，补偿构件构造为使得：在与半导体元件建立第一双侧触碰接触之前，在夹紧过程中产生反力。换言之，在垫板和反垫板这两者均附在半导体元件上之前，反力附在垫板与反垫板之间。
通过补偿构件引起的弹簧系数优选地在为10 kN/mm到100 kN/mm的范围内，优选地在为20 kN/mm到75 kN/mm的范围内，还更优选地，弹簧系数为大约50 kN/mm到大约60kN/mm。由作用到补偿构件上的朝向夹紧力起作用的力与补偿构件的在该力的作用方向上通过该力引起的相对规格变化构成的比被理解为弹簧系数，该弹簧系数也称为弹簧常数或者弹簧刚度。例如，确定在没有半导体元件的片式单元上的弹簧系数，其方式是：依据所测量的作用力和所测量的在垫板与反垫板之间的相对接近度，弹簧系数被测定为规格变化。
优选地，在夹紧过程的从半导体元件的非夹紧状态到夹紧状态的变化过程中，设置有初始的夹紧状态，在所述初始的夹紧状态中，尽管有通过夹紧设备引起的并且由此不同于零的夹紧力，通过补偿构件产生的反力还是完全补偿第一力曲线走向的涉及半导体元件的内部夹紧力。因此设置了一种夹紧状态，在该夹紧状态中，尽管通过夹紧设备来附上夹紧力，还是没有内部夹紧力对半导体元件产生作用，并且不受力地容纳该半导体元件。
为了获得经过伸展的力位移特性曲线，优选地设置了，补偿构件的可弹性变形的区域或者可弹性变形的部件在非夹紧状态下具有相对于半导体元件的半导体层的要朝向夹紧力确定的厚度的过量。
优选地设置了，半导体元件到压力面上的垂直投影限定了假想的第一投影面，并且补偿构件到压力面上的垂直投影限定了与第一投影面间隔开的假想的第二投影面。通过在补偿构件与半导体元件之间的空间上的分开，排除了对半导体元件的触碰，并且由此排除了对半导体元件的机械损害。
为了根据在夹紧期间的产生影响的外部夹紧力来校准反力，即最终引起补偿构件在夹紧过程中的力位移变化过程影响，根据优选的构建方案，这些补偿构件此外还具有可塑性变形的部件。例如，设置有可塑性变形的部件，将补偿构件支撑在垫板或者反垫板上。例如，可塑性变形的部件构造为由可塑性变形的材料制成的具有环缺口（Ringdurchbruch）的环，其中半导体元件布置在环缺口中。
优选地，补偿构件具有直接与垫板和/或与反垫板邻接的具有环缺口的环，其中半导体元件布置在环缺口中。该环例如由陶瓷原料制造，并且因此进一步电绝缘地起作用。在另外的构建方案中，环由可弹性变形的材料（如塑料、尤其是热塑性塑料）来构造。根据另外的构建方案，环由弹性体制成，并且充当补偿构件的可弹性变形的部件。在构建方案中，该环在一侧环绕地与垫板邻接，而该环在它的对置侧与反垫板邻接，并且因此夹紧在这两者之间，由此通过所述环达到气密密封的作用。优选地，至少垫板和/或反垫板分别构造凸起或者肋，所述凸起或者肋的端面与充当可弹性变形的部件的环邻接并与该环共同起作用。由于这些端面的形状、相对间距和大小，根据在垫板与反垫板之间的相对接近度、也就是说力-位移变化过程，可以有针对性地设定反力的变化过程。
优选地，补偿构件具有一个或者多个金属压力弹簧元件、例如盘形弹簧元件，所述金属压力弹簧元件均匀地沿着半导体元件的周长分布地来布置。例如，该压力弹簧元件由具有经过适当地适配的弹簧特性曲线的弹簧钢来制造。
优选地，补偿构件具有至少一个与垫板或者反垫板整体地来构造的部件。
优选地，根据本发明的片式单元具有布置在所述容积之外的壳体环，该壳体环限定壳体内部容积，在所述壳体内部容积中布置有补偿构件和半导体元件。优选地，壳体环由不导电的塑料（如纤维增强的热塑性塑料或者陶瓷原料）制造。
优选地设置了，半导体元件的横向外周长布置在所述容积之内，亦即半导体元件在整个周长上容纳在被压力面和反压力面撑开的想象的容积中。
优选地，半导体元件具有至少一个半导体层和至少一个钼片，所述至少一个半导体层和至少一个钼片直接与压力面或者与反压力面邻接地布置。
优选地，补偿构件具有至少一个由陶瓷原料制成的部件。
按照根据本发明的片式单元的优选构建方案，垫板和/或反垫板构造用于布置补偿构件的凹槽，由此实现片式单元的紧凑构建方案。
此外，本发明还涉及一种由夹紧设备和在前面所描述的构建方案之一中的至少一个片式单元构成的装置，其中夹紧构件具有压板（如压模）和反压板（如冷却体）。术语“压板”或“反压板”不一定暗含板状构建方案，而是仅用于在术语上区别于属于片式单元的垫板。在此，垫板以它的压力面与压板邻接，而反垫板以它的反压力面与反压板邻接，以便借助夹紧力将至少一个片式单元夹紧在垫板与反垫板之间。
本发明此外还涉及一种具有多个片式单元的装置，所述片式单元形成夹紧复合体并布置成堆叠，其中夹紧复合体具有：在前面所描述的实施形式之一中的带有第一半导体元件的至少一个第一片式单元，和带有第二半导体元件的至少一个第二片式单元，所述至少一个第二片式单元例如不具有补偿构件并且因此不是根据本发明来构造，而且第一半导体元件和第二半导体元件在结构形式方面不同。在此，夹紧复合体借助夹紧力夹紧在压板与反压板之间。半导体元件的在结构形式方面的差别应首先涉及不同的机械承载能力和/或接触面的另外的几何标注尺寸，例如因为设置了半导体的不同的外部标注尺寸，设置了半导体的层的另外的标注尺寸或者设置了另外的结构、另外的电功能、另外的材料选择或者可能甚至仅设置了所使用的半导体材料的另外的掺杂。
优选地，第一半导体元件至少在接触面的大小方面不同于第二半导体元件。
为了减少参与夹紧复合体的片式单元的部分的多样性，夹紧复合体的这些片式单元具有压力面的基本上相一致的大小和/或反压力面的基本上相一致的大小。
附图说明
依据随后的附图更详细地阐述了本发明。这些附图在此仅应示例性地来理解，并且仅仅图示优选的实施变型方案。
图1示出了根据本发明的由片式单元1和夹紧设备构成的装置的第一实施形式的剖视图；
图2示出了根据本发明的由片式单元和夹紧设备构成的装置的第二实施形式的剖视图；
图3示出了根据本发明的装置的第三实施形式的剖视图，所述根据本发明的装置具有由根据本发明的片式单元构成的夹紧复合体，并且具有非根据本发明的片式单元。
具体实施方式
在图1中，以剖面并且示意性地示出了根据本发明的由片式单元1和夹紧设备11、12构成的第一装置，其中仅片段式地示出了夹紧设备11、12，这样即示出了夹紧设备的压板11和夹紧设备的反压板12。在此，压板11在压力面D的区域中附在片式单元1上，即附在片式单元1的垫板3上，而反压板12在反压力面G的区域中附在片式单元1上，即附在片式单元1的反垫板4上。夹紧设备11、12此外还包括例如未示出的压紧螺栓，所述压紧螺栓产生对圆垫板3产生影响的夹紧力F。
半导体元件2布置在垫板3与反垫板4之间。半导体元件2具有半导体层2a，并且具有至少一个与半导体层材料配合地连接的钼片2b。半导体元件2以接触面W与垫板3邻接，而半导体元件2以未更详细地标明的支承面与反垫板邻接。垫板3和反垫板4可以具有由延性材料制成的层，这些层分别形成朝向半导体元件2的界面。由于在按前序部分所述的半导体元件2的情况下支承面原则上至少具有接触面W的大小并且承载能力考虑原则上涉及这两个面中的最小面，所以这里按照作为最小面的接触面W来安排并且谈及到接触面W。接触面W布置在被压力面D和反压力面撑开的想象的容积中。半导体元件2的横向外周长也布置在该容积之内，亦即半导体元件2在整个周长上容纳在被压力面D和反压力面G撑开的想象的容积中。
半导体元件2的电接触以及必要的散热一方面经由垫板3和压板11和/或另一方面经由反垫板4和反压板12进行。为了散热，例如利用一个或者多个传导流体的通道穿越压板11或者反压板12，这在这里未示出。
在垫板3与反垫板4之间，并且在此至少部分地在通过压力面D和反压力面G撑开的容积之内，布置有一件式或者多件式的补偿构件7，这些补偿构件7不使垫板3和反垫板4电短路。在通过夹紧设备11、12产生的夹紧力F起作用时，补偿构件7布置在涉及半导体元件2的第一力曲线走向K1之外。在图1中所示的实施形式中，补偿构件7局部可弹性变形地来构造，以便产生弹性复位的、与夹紧力反向的反力FG。
这样，由于通过补偿构件的弹性变形产生的和与夹紧力F反向的反力FG，减小第一力曲线走向K1的涉及半导体元件2的内部夹紧力。通过补偿构件7，因此在给定的在压力面D和反压力面G上的外部夹紧力F的情况下，通过片式单元固有的补偿构件7实现附在半导体元件2上的“内部”夹紧力的减小。因此，在将可承受较小机械负荷的半导体元件2或者关于它的接触面缩小的半导体元件2布置在片式单元的垫板3与反垫板4之间时，不需要减小夹紧设备11、12的外部夹紧力F，这尤其是允许将根据本发明的片式单元容纳在由可承受较高负荷的片式单元构成的夹紧复合体中。在图1中所示的第一实施形式中，布置在垫板3的凹槽中的补偿构件7具有由陶瓷原料制成的环5，该环5与反垫板4邻接地布置。环5限定了其中容纳有半导体元件2的环缺口。此外，设置有呈盘形弹簧形式的均匀地沿着环5的周长分布地布置的压力弹簧6，这些压力弹簧6一方面支撑在环5上，而另一方面支撑在垫板3上，以便产生与夹紧力F反向的弹性反力FG。在构建方案中，环5可以由在这里起作用的力的范围中可塑性变形的、也就是说延性材料（如金属或者金属合金）来构造，以便由于塑性变形一方面补偿公差地起作用。另一方面，通过可塑性变形的环5的所选择的标注尺寸，在夹紧过程中可以实现有针对性的塑性变形，这导致压力弹簧6的“工作点”移位，并且由此导致减少而且由此适配每个压力弹簧6的反力FG。在多个压力弹簧6的情况下，可塑性变形的环5此外负责所有压力弹簧6的更均匀的力展开。为了电绝缘，可以设置有由非导电材料制成的其他未示出的环。
在此，由补偿构件7引起的弹性反力FG构造为使得：随着夹紧过程，仅在夹紧设备11、12的附在压力面D和反压力面G上的夹紧力F较高的情况下，可以达到第一力曲线走向K1中的针对半导体元件2预先给定的内部夹紧力。
在构建方案中可以设置，在夹紧过程的从半导体元件2的非夹紧状态到夹紧状态的变化过程中，设置有初始的夹紧状态，在所述初始的夹紧状态中，尽管有通过夹紧设备11、12引起的夹紧力F，通过补偿构件7产生的反力FG还是完全补偿第一力曲线走向的涉及半导体元件2的内部夹紧力F。因此，在夹紧时设置有如下状态：在该状态中，尽管通过夹紧设备11、12附上夹紧力F，还是没有内部夹紧力“到达”半导体元件2，并且该半导体元件2不受力地容纳在片式单元1中。
如图1所表明的那样，补偿构件7和半导体元件2在空间上分开地布置：如果半导体元件2到压力面D上的垂直投影限定了假想的第一投影面，并且如果补偿构件7到压力面D上的垂直投影限定了假想的第二投影面，则这样彼此间隔开地布置有第二投影面和第一投影面。通过在补偿构件7与半导体元件2之间的空间上的分开，排除对半导体元件2的触碰，并且由此排除对半导体元件2的机械损害。
图2示出了根据本发明的由片式单元1和夹紧设备11、12构成的装置的第二实施形式。该实施形式与图1的实施形式的差别基本上在于其补偿构件7。这样，补偿构件7具有由可弹性变形的材料（例如弹性体）制成的环6'。由此产生的反力FG或其根据垫板3和反垫板4的相对接近度的变化过程有针对性地例如通过如下支承面的形状和大小来设定：垫板3和/或反垫板4经由所述支承面附在环6'上。这里，例如环6'整面地处于反垫板4上，而环6'在垫板3上仅仅附在多个突出的肋13或者凸起的端面上，所述肋13或者凸起构造在垫板3的表面上并且与属于补偿构件7的弹性环6'处于作用配合（Wirkeingriff）。环6'的为了塑性变形所需的力这里也得出与夹紧力反向的反力FG，该反力FG要通过夹紧设备11、12的夹紧力来克服，并且因此在相对应地确定尺寸时，半导体元件2保护该环6'不受损害。
图1和2中的片式单元的根据本发明的设计方案尤其是在如下情况下是有利的：设置有其他的布置在夹紧复合体中（如布置成堆叠）的和共同地夹紧在夹紧设备11、12的压板11和反压板12之间的片式单元，并且片式单元中的至少两个片式单元至少在结构形式方面不同。
图3示出了如下这种装置：该装置由具有补偿构件7和具有第一半导体元件2的第一片式单元1构成，并且由没有补偿构件的第二片式单元1'构成。属于第二片式单元1'的第二半导体元件2'有不同于第一半导体元件2的结构形式，并且具有至少一个较大的接触面W'和较大的外直径。这里，通过根据本发明构造具有第一半导体元件2的第一片式单元1（该第一半导体元件2是具有较小接触面W的半导体元件并且因此已经由于其而遭受较高的表面压力），排除由于补偿构件7引起的机械损害，而不必减小夹紧力F，并且在此不危及对第二片式单元1'的机械的、导热的和导电的压力接触。第一片式单元1中的补偿构件7由于所产生的反力FG在第一力曲线走向K1中减小作用于第一半导体元件2上的内部夹紧力，而无需改变通过夹紧设备11、12产生的夹紧力。除此以外，根据本发明的补偿构件7提供减小零部件多样性的机会，因为由于补偿构件7而可能的是，使在预先给定的零部件的情况下得到的内部夹紧力关系这样与具有它的单独的机械承载极限或者缩小的接触面的相应半导体元件2相适配。

Claims (20)

1.用于借助产生夹紧力（F）的夹紧设备（11、12）来对半导体元件（2）进行压力接触的片式单元（1），其具有：
金属垫板（3），所述垫板（3）基本上与所述夹紧力（F）成直角地定向，所述垫板（3）预先给定了外部压力面（D），经由所述外部压力面（D），所述夹紧设备（11、12）的所述夹紧力（F）要引入到所述垫板（3）中；和
金属反垫板（4），所述反垫板（4）基本上与所述夹紧力（F）成直角地定向，所述反垫板（4）预先给定了外部反压力面（G），经由所述外部反压力面（G），所述反垫板（4）要支撑在所述夹紧设备（11、12）上；
半导体元件（2），所述半导体元件（2）夹紧在所述垫板（3）与所述反垫板（4）之间，并且在导入所述夹紧力（F）时借助第一力曲线走向（K1）夹紧在所述垫板（3）与所述反垫板（4）之间，其中所述第一力曲线走向（K1）经由所述半导体元件（2）的接触面（W）被引入到所述半导体元件（2）中，其中所述接触面（W）布置在被所述压力面（D）和所述反压力面（G）撑开的想像的容积之内，并且所述接触面（W）小于所述压力面（D）且小于所述反压力面（G）；
补偿构件（7），所述补偿构件（7）此外在所述垫板（3）与所述反垫板（4）之间至少局部地、优选地完全地布置在所述容积之内，所述补偿构件（7）不使所述垫板（3）和所述反垫板（4）电短路，所述补偿构件（7）至少局部地弹性地在产生与所述夹紧力（F）反向的反力（FG）的情况下可变形地来构造，并且在所述夹紧力（F）起作用时，所述补偿构件（7）布置在所述第一力曲线走向（K1）之外。
2.根据上一权利要求所述的片式单元（1），其中，所述补偿构件（7）构造为，减小所述第一力曲线走向（K1）的涉及所述半导体元件（2）的内部夹紧力。
3.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述补偿构件（7）具有在为10 kN/mm至100 kN/mm、优选地20 kN/mm至75 kN/mm的范围内的弹簧系数。
4.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述补偿构件（7）构造为使得：在夹紧过程的从所述半导体元件（2）的非夹紧状态到夹紧状态的变化过程中，设置有初始的夹紧状态，在所述初始的夹紧状态中，尽管有通过所述夹紧设备（11、12）引起的夹紧力（F），通过所述补偿构件（7）产生的所述反力（FG）还是完全补偿所述第一力曲线走向（K1）的涉及所述半导体元件（2）的所述内部夹紧力。
5.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述补偿构件（7）的可弹性变形的区域或者可弹性变形的部件（6、6'）在非夹紧状态下具有相对于所述半导体元件（2）的半导体层（2a）的朝向所述夹紧力要确定的厚度的过量。
6.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述半导体元件（2）到所述压力面（D）的垂直投影限定了假想的第一投影面，并且所述补偿构件（7）到所述压力面（D）的垂直投影限定了与所述第一投影面间隔开的第二投影面。
7.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述补偿构件（7）具有可塑性变形的部件，以便在夹紧过程期间通过所述可塑性变形的部件的塑性变形来校准通过所述补偿构件（7）产生的所述反力（FG）。
8.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述补偿构件（7）具有直接与所述垫板（3）和/或与所述反垫板（4）邻接的具有环缺口的环（5，6'），其中所述半导体元件（2）布置在所述环（5，6'）的环缺口中。
9.根据上一权利要求所述的片式单元（1），其中，所述环（6'）由可弹性变形的塑料构造，并且所述环（6'）构造所述补偿构件（7）的可弹性变形的部件（6、6'）。
10.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，作为可弹性变形的部件（6），所述补偿构件（7）具有一个或者多个金属压力弹簧元件、例如盘形弹簧元件，所述金属压力弹簧元件均匀地沿着所述半导体元件（2）的周长分布地布置。
11.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），所述片式单元（1）具有布置在所述容积之外的壳体环（8），所述壳体环（8）限定壳体内部容积，在所述壳体内部容积中布置有所述补偿构件（7）和所述半导体元件（2）。
12.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述半导体元件（2）是功率半导体，所述功率半导体选自由如下部件构成的组：二极管、晶闸管和具有绝缘栅电极的双极晶体管。
13.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述半导体元件（2）的横向外周长布置在所述容积之内。
14.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述半导体元件（2）具有至少一个半导体层（2a）和至少一个钼片（2b），所述至少一个半导体层（2a）和所述至少一个钼片（2b）直接与所述垫板（3）或者与所述反垫板（4）邻接地布置。
15.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述补偿构件（7）具有至少一个由陶瓷原料制成的部件、如所述环（5）。
16.根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1），其中，所述垫板（3）和/或所述反垫板（4）构造用于布置所述补偿构件（7）的凹槽。
17.一种装置，其由夹紧设备（11、12）和至少一个根据上述权利要求中任一项所述的片式单元（1）构成，其中所述夹紧设备（11、12）具有压板（11）和反压板（12），其中垫板（3）用所述垫板（3）的压力面（D）与所述压板（11）邻接，并且反垫板（4）用所述反垫板（4）的反压力面（G）与所述反压板（12）邻接，而且所述夹紧设备（11、12）构造为，为了压力接触半导体元件（2）而借助夹紧力（F）将所述片式单元（1）夹紧在所述压板（11）与所述反压板（12）之间。
18.根据上一权利要求所述的装置，所述装置具有多个形成夹紧复合体的、布置成堆叠的片式单元（1、1'），其中所述夹紧复合体借助所述夹紧力（F）夹紧在所述压板（11）与所述反压板（12）之间，并且所述夹紧复合体具有带有第一半导体元件（2）的至少一个第一片式单元（1）和带有第二半导体元件（2'）的至少一个第二片式单元（2），而且第一半导体元件（2）和第二半导体元件（2'）在结构形式方面不同。
19.根据上一权利要求所述的装置，其中，所述第一半导体元件（2）和所述第二半导体元件（2'）至少在它们的接触面（W、W'）的大小方面不同。
20.根据上述两项权利要求中任一项所述的装置，其中，所述夹紧复合体的所述片式单元（1、1'）具有所述压力面（D）的基本上相一致的大小和/或所述反压力面（G）的基本上相一致的大小。
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