DE10024371A1 - Power semiconductor module with geometric connection compatibility has connection bores that can be brought into identical positions relative to attachment bores for various housing sizes - Google Patents

Power semiconductor module with geometric connection compatibility has connection bores that can be brought into identical positions relative to attachment bores for various housing sizes

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Abstract

The device has a housing with load (5) and control current connections (6) on one side, each consisting of connection bores (7,8) and associated conducting devices (9,10), and a base plate (12) on the underside with attachment bores (2). The connection bores can be brought into identical positions with respect to the attachment bores for various housing sizes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungshalbleiter­ modul aus einem Gehäuse, das auf einer Oberflächenseite mit Laststromanschlüssen und Steuerstromanschlüssen versehen ist, die jeweils aus Anschlußbohrungen und diesen zugeordneten Leitungseinrichtungen bestehen, und das auf seiner Unterseite eine Bodenplatte mit Befestigungsbohrungen hat.The present invention relates to a power semiconductor module made of a housing with a surface on the side Load current connections and control current connections are provided, each associated with the connection bores and these Management facilities exist, and that on its underside has a base plate with mounting holes.

In einer Modulbaureihe aus Leistungshalbleitermodulen unter­ schiedlicher Größe sollen bei modularer Konzeption möglichst identische Bauteile für mehrere Gehäusegrößen der einzelnen Leistungshalbleitermodulen nutzbar sein. Dies soll im folgen­ den anhand von Fig. 3 näher erläutert werden.In a module series consisting of power semiconductor modules of different sizes, components that are as identical as possible should be usable for several housing sizes of the individual power semiconductor modules with a modular design. This will be explained in more detail in the following with reference to FIG. 3.

In Fig. 3 ist ein Leistungshalbleitermodul 1 mit einer insge­ samt acht Befestigungsbohrungen 2 aufweisenden Bodenplatte 3 und einem auf dieser Bodenplatte 3 angebrachten Kunststoff- Gehäuse 4 mit sechs Laststromanschlüssen 5 und drei Steuer­ stromanschlüssen 6 gezeigt. Die Laststromanschlüsse 5 und die Steuerstromanschlüsse 6 weisen jeweils Bohrungen 7 bzw. 8 so­ wie Kupfer-Leitungseinrichtungen 9 bzw. 10 auf, auf denen mittels in den Anschlußbohrungen 7 bzw. 8 Verschienungsteile als elektrische Anschlüsse anbringbar sind.In Fig. 3, a power semiconductor module 1 with a total of eight mounting holes 2 having a base plate 3 and a plastic housing 4 attached to this base plate 3 with six load current connections 5 and three control current connections 6 is shown. The load current terminals 5 and the control current terminals 6 have respective holes 7 and 8 such as copper-line devices 9 and 10, respectively, on which by means of 7 and 8 busbar parts are mountable into the connecting holes as electrical connections.

Wird nun ein kleinerer Leistungshalbleitermodul 11 mit nur sechs Befestigungsbohrungen 2 in seiner Grundplatte 12 ge­ wählt, tritt üblicherweise ein Versatz v zwischen den Befe­ stigungsbohrungen 2 in der Bodenplatte 12 und den Anschluß­ bohrungen 7 bzw. 8 der Laststromanschlüsse 5 bzw. der Steuer­ stromanschlüsse 6 und damit den Leitungseinrichtungen 9, 10 im Vergleich mit dem Leistungshalbleitermodul mit acht Befe­ stigungsbohrungen 2 in der Bodenplatte 3 auf. Dieser Versatz v ist in Fig. 3 aus den verschiedenen Positionen der Last- und Steuerstromanschlüsse 5 bzw. 6 für den Leistungs­ halbleitermodul 1 mit acht Befestigungsbohrungen 2 und den in Strichlinien gezeichneten Leistungshalbleitermodul 11 mit sechs Befestigungsbohrungen 2 zu ersehen.If a smaller power semiconductor module 11 with only six mounting holes 2 is selected in its base plate 12 , an offset v usually occurs between the fixing holes 2 in the base plate 12 and the connection holes 7 and 8 of the load current connections 5 and the control current connections 6 and thus the line devices 9 , 10 in comparison with the power semiconductor module with eight fastening holes 2 in the base plate 3 . This offset v can be seen in FIG. 3 from the different positions of the load and control current connections 5 and 6 for the power semiconductor module 1 with eight mounting holes 2 and the power semiconductor module 11 drawn with dashed lines with six mounting holes 2 .

Bei dem bestehenden Leistungshalbleitermodul bzw. bei der auf diesem Leistungshalbleitermodul aufgebauten Modulbaureihe sind also bei einem Wechsel der Größe des Leistungshalblei­ termoduls die Last- und Steuerstromanschlüsse, d. h. die An­ schlußbohrungen 7, 8 und die Leitungseinrichtungen 9 bzw. 10 nicht geometrisch in gleichen Positionen, so daß bei einem Wechsel des Leistungshalbleitermoduls von einer Größe auf ei­ ne andere Größe spezielle Verschienungsteile benötigt werden. Mit anderen Worten, für jede Modulbaugröße einer Modul­ baureihe aus verschiedenen Leistungshalbleitermodulen sind so jeweils spezielle Verschienungsteile notwendig.In the existing power semiconductor module or in the module series built on this power semiconductor module, the load and control current connections, ie the connection bores 7 , 8 and the line devices 9 and 10 are not geometrically in the same positions when the size of the power semiconductor module changes that when changing the power semiconductor module from one size to another size ei special busbar parts are required. In other words, special busbar parts are required for each module size of a module series consisting of different power semiconductor modules.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leistungs­ halbleitermodul zu schaffen, der in einer Modulbaureihe in unterschiedlichen Größen eingesetzt werden kann, ohne an sei­ ne speziellen Abmessungen angepaßte Verschienungsteile zu be­ nötigen.It is an object of the present invention to achieve performance to create semiconductor module in a module series in different sizes can be used without being ne special dimensions adapted to be rail parts compel.

Diese Aufgabe wird bei einem Leistungshalbleitermodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlußbohrungen bei verschiedenen Gehäusegrößen in be­ zug auf die Befestigungsbohrungen in identischen Positionen anbringbar sind.This task is the in a power semiconductor module initially mentioned type solved according to the invention in that the connection bores in different housing sizes in be pull on the mounting holes in identical positions are attachable.

Dabei sind vorzugsweise die Leitungseinrichtungen mit Langlö­ chern versehen, so daß sie an den gewünschten Positionen ohne weiteres plaziert werden können.In this case, the line devices with Langlö are preferably chern provided so that they are in the desired positions without more can be placed.

Der erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul ermöglicht die Herstellung einer Modulbaureihe, bei der die einzelnen Lei­ stungshalbleitermodulen unterschiedliche Abmessungen haben. Dennoch können diese Leistungshalbleitermodulen in einem Endgerät ohne weiteres eingebaut werden, da bei ihnen - unabhän­ gig von ihrer Baugröße - die Positionen der Laststroman­ schlüsse und der Steuerstromanschlüsse unverändert sind, so daß keine speziell an die einzelnen Leistungshalbleitermodu­ len der Modulbaureihe angepaßte Verschienungsteile benötigt werden. Die Peripherie-Bauteile des Endgerätes, die mit den Laststromanschlüssen und den Steuerstromanschlüssen des Lei­ stungshalbleitermoduls verbunden werden, können also beibe­ halten werden und brauchen nicht durch speziell angepaßte Bauteile ersetzt oder ergänzt zu werden.The power semiconductor module according to the invention enables Production of a module series in which the individual Lei power semiconductor modules have different dimensions. Nevertheless, these power semiconductor modules can be in one terminal  can be easily installed because with them - independent gig of their size - the positions of the load current and the control power connections are unchanged, so that none specifically to the individual power semiconductor modules rail parts adapted to the module series are required become. The peripheral components of the end device, which with the Load current connections and the control current connections of the Lei device semiconductor module can bebeibe will hold and do not need through specially adapted Components to be replaced or supplemented.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to the drawings explained. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Lei­ stungshalbleitermodul, Fig. 1 is a plan view of an inventive stungshalbleitermodul Lei,

Fig. 2 eine Seitensicht des Leistungshalbleitermoduls von Fig. 1 und Fig. 2 is a side view of the power semiconductor module of Fig. 1 and

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen bestehenden Leistungs­ halbleitermodul. Fig. 3 is a plan view of an existing power semiconductor module.

Die Fig. 3 ist bereits eingangs erläutert worden. FIG. 3 has already been explained in the introduction.

In den Figuren werden für einander entsprechende Bauteile je­ weils die gleichen Bezugszeichen verwendet.Corresponding components are shown in the figures because the same reference numerals are used.

Bei dem erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermodul sind die Anschlußbohrungen 7, 8 für die Laststromanschlüsse 5 bzw. für die Steuerstromanschlüsse 6 in bezug auf die Befestigungsboh­ rungen 2 der Grundplatte 3 für alle Größen einer Modulbau­ reihe möglichst an identischen Stellen angebracht, so daß zwischen den Befestigungsbohrungen 2 einerseits und den An­ schlußbohrungen 7, 8 andererseits kein Versatz v auftritt. In the power semiconductor module according to the invention, the connection bores 7 , 8 for the load current connections 5 and for the control current connections 6 with respect to the mounting bores 2 of the base plate 3 for all sizes of a module series are attached to identical locations, so that between the mounting bores 2 on the one hand and At the connection holes 7 , 8 on the other hand no offset v occurs.

Außerdem sind bei dem erfindungsgemäßen Leistungshalbleiter­ modul die Leitungseinrichtungen 9, 10, die vorzugsweise aus vernickeltem Kupfer bestehen und eine platten- oder scheiben­ förmige Gestalt haben, mit Langlöchern 13, 14 ausgestattet, durch welche (in den Figuren nicht gezeigte) Schrauben in die Befestigungsbohrungen 7, 8 einführbar sind. Mit Hilfe dieser Langlöcher 13, 14 kann eine Kompensation der Lage der Lei­ tungseinrichtungen 9, 10 vorgenommen werden, so daß diese auch bei unterschiedlichen Abmessungen eines Leistungshalb­ leitermoduls (vgl. Bezugszeichen 1, 11) auf jeden Fall eine genaue Ausrichtung der Befestigungsbohrungen 7, 8 in bezug auf ein Endgerät ermöglicht, selbst wenn die Leitungseinrich­ tungen 9, 10 noch einen kleinen Versatz v haben.In addition, in the power semiconductor module according to the invention, the line devices 9 , 10 , which preferably consist of nickel-plated copper and have a plate-like or disk-like shape, are equipped with elongated holes 13 , 14 , through which screws (not shown in the figures) into the mounting holes 7 , 8 are insertable. With the help of these elongated holes 13 , 14 , the position of the line device 9 , 10 can be compensated so that it is in any case an accurate alignment of the mounting holes 7 , 8 even with different dimensions of a power semiconductor module (see reference numerals 1 , 11 ) in relation to a terminal, even if the line devices 9 , 10 still have a small offset v.

Fig. 2, die eine Seitensicht des Leistungshalbleitermoduls von Fig. 1 dargestellt, zeigt noch Rippen 15 in dem Kunst­ stoffgehäuse, welche zur Verlängerung von Kriechstromstrecken dienen. Fig. 2, which shows a side view of the power semiconductor module of Fig. 1, still shows ribs 15 in the plastic housing, which are used to extend leakage current paths.

Die Erfindung ermöglicht so auf einfache Weise einen Lei­ stungshalbleitermodul, der unabhängig von seinen Abmessungen in einer Modulbaureihe ohne weiteres in ein Endgerät einge­ baut werden kann, ohne spezielle Verschienungsteile, die an die jeweilige Größe des Leistungshalbleitermoduls angepaßt sind, zu benutzen. Damit ist sichergestellt, daß Leistungs­ halbleitermodule unterschiedlicher Baugröße an einer Position unter Beibehaltung der Peripherie-Bauteile eines Endgerätes in dieses eingesetzt werden können. The invention thus enables a lei in a simple manner power semiconductor module, regardless of its dimensions in a module series easily inserted into a terminal can be built without special railing parts adapted the respective size of the power semiconductor module are to use. This ensures that performance semiconductor modules of different sizes in one position while maintaining the peripheral components of a terminal can be used in this.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Leistungshalbleitermodul
Power semiconductor module

22

Befestigungsbohrung
Mounting hole

33rd

Bodenplatte
Base plate

44

Gehäuse
casing

55

Laststromanschluß
Load current connection

66

Steuerstromanschluß
Control power connection

77

Anschlußbohrung in Laststromanschluß
Connection hole in load current connection

88th

Anschlußbohrung in Steuerstromanschluß
Connection hole in control current connection

99

Leitungseinrichtung
Management facility

1010th

Leitungseinrichtung
Management facility

1111

Leistungshalbleitermodul
Power semiconductor module

1212th

Grundplatte von Modul Base plate from module

1111

1313

Langloch
Long hole

1414

Langloch
Long hole

1515

Rippen
Ribs

Claims (4)

1. Leistungshalbleitermodul aus einem Gehäuse, das auf einer Oberflächenseite mit Laststromanschlüssen (5) und Steuer­ stromanschlüssen (6) versehen ist, die jeweils aus Anschluß­ bohrungen (7, 8) und diesen zugeordneten Leitungseinrichtun­ gen (9, 10) bestehen, und das auf seiner Unterseite eine Bo­ denplatte (3; 12) mit Befestigungsbohrungen (2) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbohrungen (7, 8) bei verschiedenen Gehäusegrößen in bezug auf die Befestigungsbohrungen (2) in identischen Po­ sitionen anbringbar sind.1. Power semiconductor module from a housing that is provided on one surface side with load current connections ( 5 ) and control current connections ( 6 ), each of which consists of connection bores ( 7 , 8 ) and these associated line devices ( 9 , 10 ), and that its underside has a Bo denplatte ( 3 ; 12 ) with mounting holes ( 2 ), characterized in that the connecting holes ( 7 , 8 ) with different housing sizes with respect to the mounting holes ( 2 ) in identical positions are attachable. 2. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungseinrichtungen (9, 10) mit Langlöchern (13, 14) versehen sind.2. Power semiconductor module according to claim 1, characterized in that the line devices ( 9 , 10 ) with elongated holes ( 13 , 14 ) are provided. 3. Leistungshalbleitermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Langlöcher (13, 14) in die Anschlußbohrungen (7, 8) Befestigungsschrauben einbringbar sind.3. Power semiconductor module according to claim 2, characterized in that through the elongated holes ( 13 , 14 ) in the connection bores ( 7 , 8 ) fastening screws can be introduced. 4. Leistungshalbleitermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungseinrichtungen (9, 10) aus vernickeltem Kupfer be­ stehen.4. Power semiconductor module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the line devices ( 9 , 10 ) are made of nickel-plated copper.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3717489A1 (en) * 1987-05-23 1988-12-01 Asea Brown Boveri PERFORMANCE SEMICONDUCTOR MODULE AND METHOD FOR PRODUCING THE MODULE
DE19646396A1 (en) * 1996-11-11 1998-05-14 Semikron Elektronik Gmbh Power semiconductor module, especially power converter

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