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Die
Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul-Gehäuse
mit einem Korpus aus Kunststoff und mindestens einer elektrisch
leitenden Anschlußfahne,
die in einen Träger
aus Kunststoff eingegossen ist, der mit dem Korpus wahlfrei in einer
Mehrzahl von Positionen verbindbar ist.
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EP 1 035 586 A1 zeigt
ein derartiges Leistungshalbleitermodul-Gehäuse. Das Gehäuse weist auf
seiner Innenseite eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf, die im Zusammenwirken
mit Nuten in einem Träger
von Anschlußfahnen
eine Positionierung des Trägers
im Gehäuse
erlauben.
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Ein
weiteres Gehäuse
ist aus
US 5 967 858 A bekannt.
Man verwendet derartige Gehäuse,
um Leistungshalbleiter, die zu Modulen zusammengefaßt sind,
unterzubringen. Derartige Module können beispielsweise Wechselrichter
sein, die zur Versorgung eines 3-phasigen Motors insgesamt sechs Halbleiterschalter
aufweisen. Diese Halbleiterschalter sind jeweils paarweise zu sogenannten
Halbbrücken
zusammengefaßt.
Jede Halbbrücke
be nötigt drei
Leistungsanschlüsse,
die je nach der gewünschten
Stromstärke
auch mechanisch relativ stabil ausgebildet sein müssen. Hinzu
kommen Steueranschlüsse, über die
die Halbleiterschalter angesteuert werden.
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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 Stabilität im Gehäuse zu befestigen.
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Allerdings
sind die Kosten für
die Herstellung derartige 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 anfallen.
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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 Leistungshalbleitern.
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DE 100 36 619 A1 beschreibt
ein Halbleiterbauteil mit einem Gehäuse, das an seiner äußeren peripheren
Fläche
Anschlußblöcke für positive
bzw. negative Gleichstromeingangsanschlüsse, Ausgangsanschlüsse für mehrere Phasen
und einen externen Anschluß zum
Bremsen eines Hauptschaltungskreises aufweist. Ferner ist eine Steueranschlußanordnung
für Steuersignale
vorgesehen. Die Steueranschlußanordnung
weist dabei mehrere schlitzförmige Öffnungen
auf, die in vorbestimmten Abständen
in Längsrichtung
angeordnet sind und zur Aufnahme steckerartige Anschlüsse in Form
von Kontaktstiften oder Kontaktmessern von außen ausgebildet sind. Die Anschlußblöcke weisen
Anschlüsse
auf, die in einem Gehäuse
angeordnet sind.
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DE 299 00 370 U1 beschreibt
ein Leistungshalbleitermodul mit Deckel. Das Leistungshalbleitermodul
weist ein Gehäuse
auf, in dem Anschlußelemente
befestigt werden können.
Die Anschlußelemente
werden dabei in Führungselemente
hineingesteckt, die in der Gehäusewand
vorgesehen sind. Die Anschlußelemente
weisen dabei Nasen auf, die die Funktion von Widerhaken haben und
die Anschlußelemente
gegen unbeabsichtigtes Herausziehen sichern sollen. Die Anschlußelemente
ragen oben über das
Gehäuse
hinaus. Um einen Deckel aufsetzen zu können, weist der Deckel Sollbruchstellen
auf, mit deren Hilfe die Anschlußelemente Öffnungen erzeugen können, wenn
der Deckel aufgesetzt wird.
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EP 0 513 410 A1 zeigt
ein Leistungshalbleitermodul und ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen Moduls, bei dem in einem Gehäuse mehrere Führungselemente
vorgesehen sind, in die Anschlußfahnen
eingesteckt werden können.
Die Anschlußfahnen
haben dabei Ausnehmungen, in die die Führungselemente eingeformt werden
können,
beispielsweise durch ein Ultraschall-Schweißverfahren. Auf das Gehäuse kann
ein Deckel aufgesetzt werden, der ent sprechende Öffnungen aufweist, durch die
die Anschlußfahnen
geführt
werden können.
Die Anschlußfahnen
können
dann auf den Deckel umgebogen werden.
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JP
07-099 276 A beschreibt eine weitere Halbleitermodul-Einrichtung.
Diese Einrichtung weist ein Gehäuse
aus einem Kunstharz auf, das mit einer Mehrzahl von Anschlußblöcken auf
seiner Oberseite versehen ist. Die entsprechenden Anschlüsse sind
in die Anschlußblöcke eingespritzt.
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DE 693 18 658 T2 zeigt
ein Leistungs-Halbleiterbauelement, bei dem Versorgungsanschlüsse und
Steueranschlüsse
so, wie sie am Umfang eines Gehäuses
angeordnet sind, mit einer Einsatztechnik zusammen mit dem Gehäuse eingegossen
sind. Ein Anschlußblock
ist von dem Körper
des Gehäuses
getrennt und in vertikaler Richtung beweglich gehalten.
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JP 08 007 956 A beschreibt
eine Anschlußstruktur
einer Halbleitereinrichtung, bei der mehrere Anschlüsse in einem
gemeinsamen Trägerblock
zusammengefaßt
sind, der aus einem Kunstharz gebildet ist. Der Anschlußblock kann
in ein Gehäuse
eingesetzt werden, in das schon Anschlußverbindungen für Leistungsanschlüsse und
Signalanschlüsse
eingespritzt worden sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität bei der
Gestaltung des Gehäuses
zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Leistungshalbleitermodul-Gehäuse
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Korpus mehrere
Korpusteile auf weist, die zusammengesetzt sind, wobei mindestens
ein Träger
zwischen zwei Korpusteilen angeordnet ist.
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Man
entkoppelt also die Befestigung der Anschlußfahnen von der Herstellung
des Korpus des Gehäuses.
Das Gehäuse
kann nach wie vor als Spritzgußteil
ausgebildet werden. Da in den Korpus aber keine Anschlußfahnen
eingegossen werden müssen,
sind die Werkzeugkosten wesentlich 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 Spritzgußteil eingegossen. Dieses Spritzgußteil ist
aber wesentlich kleiner als der Korpus. Kleinere Spritzgußformen
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 Befestigungsposition des Trägers am Korpus eine Änderung
des Gehäuses
bewirken. Damit läßt sich
auf einfache Weise eine Anpassung des Gehäuses beispielsweise an eine
geänderte
Form eines Leistungshalbleiters bewirken. Auch der Korpus wird aus
mehreren Teilen zusammengesetzt, die dementsprechend kleiner sind.
Man. überträgt dabei
den Vorteil, den man bei der Herstellung des Trägers gewonnen hat, auf dem
Korpus. Dies hat zur Folge, daß die Spritzguß-Form preisgünstiger
wird. Durch eine Variation beim Zusammensetzen der einzelnen Teile
läßt sich
die Form des Korpus verändern.
Dadurch gewinnt man eine weiter erhöhte Flexibilität. 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 Flexibilität bei der
Gestaltung steigt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Träger und
der Korpus aneinander angepaßte
Verbindungsgeometrien 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.
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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.
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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 Korpus
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
herzustellen.
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Bevorzugterweise
weist die Nut einen Querschnitt auf, der an der Öffnung der Nut verengt ist, wobei
der Zapfen 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.
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Vorzugsweise
weisen Nut und Zapfen einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf. Wenn der
Zapfen in die Nut eingeführt
ist, bilden sie eine Schwalbenschwanzverbindung, die relativ zugfest ist.
Dennoch läßt sich
der Zapfen relativ einfach in die Nut einführen, so daß die Montage erleichtert wird.
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Bevorzugterweise
wiederholt sich die Verbindungsgeometrie am Korpus in einem vorbestimmten Rapport
entlang des Umfangs des Korpus. Bei jeder Wiederholung läßt sich
der Träger
in einer anderen Position am Korpus befestigen. Man ist bei dieser Ausgestaltung
zwar auf bestimmte Positionen beschränkt, in denen Träger und
Korpus miteinander verbunden werden können. Der Vorteil liegt jedoch darin,
daß man
eine derartige Verbindung mit einer höheren Festigkeit ausgestalten
kann.
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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 formschlüssige 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 verschweißt 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 Korpus und/oder Träger mit einem geeigneten Lösungsmittel
klebrig zu machen und dann beide Teile zusammenzufügen.
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Dies
läßt sich
vor allem dann erreichen, wenn die Korpusteile Stirnseiten aufweisen,
an denen sie miteinander verbunden sind. Die einzelnen Korpusteile
werden also sozusagen in einer Reihe oder im Kreis oder Viereck
aufgestellt und an ihren einander benachbarten Kanten, die hier
als Stirnseiten bezeichnet werden, miteinander verbunden. Dadurch
lassen sich auf einfache Weise auch Variationen in der Geometrie
der Korpus-Formen
realisieren.
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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 gebildet
werden.
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Bevorzugterweise
sind drei Arten von Korpusteilen vorgesehen, nämlich ein Wandteil, ein Eckenteil
und ein Zwischenteil. Bereits mit einer relativ geringen Anzahl
von unterschiedlichen Korpusteilen lassen sich viele unterschiedliche
Gehäuse
realisieren.
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Hierbei
ist von Vorteil, wenn das Eckenteil und/oder das Zwischenteil einen
Standfuß mit
einer Befestigungsöffnung
aufweist. Durch die Befestigungsöffnung
lassen sich Befestigungsmittel, beispielsweise Bolzen oder Schrauben
führen,
mit denen der Korpus an weiteren Gehäuseteilen oder an einer Platine,
die die Leistungshalbleiter trägt,
befestigt werden kann. Durch den Standfuß erhöht sich die Standsicherheit
des Korpus auf den weiteren Gehäuseteilen
oder der Platine.
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Auch
ist es von Vorteil, wenn mindestens zwei Arten von Trägern vorgesehen
sind, nämlich
ein Leistungsanschluß-Träger und
ein Steueranschluß-Träger. Der
Leistungsanschluß-Träger ist
mit etwas massiveren Anschlußfahnen
versehen, da er in der Regel mit einer höheren Stromstärke belastet ist.
Die Steueranschluß-Träger können etwas
kleiner ausgebildet sein. Dafür
kann man hier etwas aufwendigere Formen vorsehen.
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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
hergestellt werden. Bei einem derartigen Zwillings-Träger ergeben
sich erhebliche Vorteile beim induktiven Verhalten.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß die
Anschlußfahnen
Anschlußabschnitte
aufweisen, die mit Abstand zueinander angeordnet sind, und Verbindungsabschnitte,
die im wesentlichen in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind.
An den Anschlußabschnitten
werden später
Kabel oder Leitungen befestigt, mit denen eine Verbindung zwischen
dem Leistungshalbleiter und einem externen Aggregat oder einer Versorgung
hergestellt werden kann. Diese Verbindungsabschnitte dienen dazu,
im Leistungshalbleiter-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.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1: einen Korpus eines Gehäuses,
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2: einen Träger mit
einer einzelnen Anschlußfahne,
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3: einen Zwillings-Träger mit
zwei Anschlußfahnen,
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4: die Anschlußfahnen
aus 3 vor dem Eingießen,
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5: einen Träger mit
Steueranschlußfahnen,
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6: die Steueranschlußfahnen
vor dem Eingießen,
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7: einen Korpus bestückt mit
Trägern,
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8: einen vergrößerten Ausschnitt
aus 7,
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9: eine Explosionsdarstellung
einer erfinderischen Ausgestaltung eines Korpus,
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10: verschiedene Elemente
zum Aufbau des Korpus nach 9,
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11: den Korpus aus 9 in zusammengesetzter Form,
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12: einen Korpus für eine Halbbrücke.
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1 zeigt einen Korpus 1 für ein Gehäuse, das
dazu vorgesehen ist, nicht näher
dargestellte Leistungshalbleiter, wie Thyristoren oder IGBT-Transistoren,
aufzunehmen. Derartige Halbleiter weisen Leistungsanschlüsse auf, über die
der für
die Versorgung einer angeschlossenen elektrischen Einheit, beispielsweise
eines Motors, notwendige Strom fließt. Daneben weisen die Halbleiter
auch noch Steueranschlüsse
auf, über
die die Halbleiter gesteuert werden. Die Signale, die über die
Steueranschlüsse
zugeführt
werden, wirken beispielsweise auf die Gates der Halbleiter.
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Der
in 1 dargestellte Korpus 1 besteht vollständig aus
Kunststoff. Er ist als Spritzgußteil ausgebildet,
wobei keine Notwendigkeit besteht, irgendwelche Metall teile mit
einzuspritzen. Dies macht die Herstellung einer für das Spritzgießen des
Korpus 1 notwendigen Spritzguß-Form relativ preisgünstig. Auch
sind Änderungen
an einer derartigen Form leichter durchzuführen, weil man lediglich die
Geometrie ändern
muß, ohne
Halteeinrichtungen umzubauen, die ansonsten beim Spritzgießen die
Metallteile, beispielsweise die Anschlußfahnen, halten müßten.
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Der
Korpus 1 weist an seinen beiden Längswänden 2, 3 eine
Vielzahl von Schlitzen 4, 5 auf, die bei einem
horizontal 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.
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Im
Bereich der Schmalseiten 6, 7 sind weitere Schlitze 8 ausgebildet.
Diese Schlitze 8 sind den Schmalseiten 6, 7 unmittelbar
benachbart. Ihr Abstand in Breitenrichtung des Korpus 1 ist
geringer als der Abstand von gegenüberliegenden Schlitzen 4, 5 in
den beiden Seitenwänden 2, 3.
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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 2 dargestellt. Dieser
Träger 9 weist
eine Anschlußfahne 10 auf,
die mit einer Öffnung 11 versehen
ist, durch die ein nicht näher
dargestellter Schraub bolzen geführt
werden kann, mit dessen Hilfe eine elektrische Leitung an der Anschlußfahne 10 befestigt
werden kann. Die Anschlußfahne 10 ist
in einem Trägergehäuse 12 aus Kunststoff
eingegossen. Am unteren Ende des Trägergehäuses 12 ragt sie mit
einem Verbindungsanschluß 13 aus
dem Trägergehäuse 12 heraus.
Das Trägergehäuse 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 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 geschlossen
sind, der Korpus dort also einen Steg 17 bildet, sind die
Träger 9 nach dem
Einsetzen in den Korpus 1 fixiert. Eine Änderung des
Gehäuses
ist einfach dadurch 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 beliebigen Wahlfreiheit ausgehen kann.
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Im
vorliegenden Beispiel sind die Träger 9 in Breitenrichtung
dadurch gehalten, daß sich
das Trägergehäuse 12 über die
Arme 14, 15 an beiden Längswänden 2, 3 am
Gehäuse
abstützt.
Wenn sich dies nicht realisieren läßt, kann man die Befestigungsprofile 16 und
die Schlitze 4, 5 entsprechend abändern. Wenn
man beispielsweise die Befestigungsprofile 16 so ausbildet,
daß ihre
Zapfen 17 einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen,
und die Schlitze 4, 5 als Nuten ausbildet, die ebenfalls
einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt
aufweisen, dann ergibt sich einer Halterung der Träger 9 an
den Seitenwänden 2, 3 auch
ohne Abstützung
an der gegenüberliegenden
Seitenwand 3, 2.
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Die
Herstellung eines in 2 dargestellten Trägers beinhaltet
zwar, daß die
Anschlußfahne 10 in ein
Kunststoffgehäuse
eingegossen wird. Da der Träger 9 aber
eine wesentlich kleinere Spritzgußform benötigt, ist die Herstellung der
Spritzgußform
wesentlich kostengünstiger.
Da der Träger 9 selbst
in einer Vielzahl von Positionen montiert werden kann, ist eine Änderung
des Trägers 9 auch
wesentlich seltener erforderlich.
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In
nicht näher
dargestellter Weise kann man auch vorsehen, 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.
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Die
Anschlußfahne 10 kann
im montierten Zustand gegenüber
dem Trägergehäuse 12 abgebogen
werden. In diesem Fall kann man beispielsweise einen nicht näher dargestellten
Deckel auf den Korpus 1 aufsetzen, um das Gehäuse zu verschließen.
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3 zeigt einen anderen Träger 9', der nicht
nur eine 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 Spritzgießen
hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, vor dem Spritzgießen des
Trägergehäuses 12' eine Isolierplatte
zwischen den beiden Anschlußfahnen 10a, 10b anzuordnen.
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4 zeigt nun, wie die beiden
Anschlußfahnen 10a, 10b innerhalb
des Trägergehäuses 12' angeordnet
sind. Beide Anschlußfahnen 10a, 10b weisen
einen Stützabschnitt 18 auf,
wobei die beiden Stützabschnitte 18 parallel
zueinander in das Trägergehäuse 12' eingegossen
sind. Diese Ausbildung hat gewisse Vorteile im Hinblick auf die
Induktion, insbesondere dann, wenn die Anschlußfahnen 10a, 10b für die Leitung
von Gleichstrom verwendet werden. Am unteren Ende sind die Stützabschnitte 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.
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5 zeigt einen Träger 9'' mit Fahnen 19, 20 für Steueranschlüsse. Die
Fahnen 19, 20 selbst sind in 6 dargestellt. Der Träger 9'' weist
ebenfalls Befestigungsprofile 16 auf, die an einem Trägergestell 21 angeordnet
sind. Das Trägergestell 21 unterstützt dabei
Verlängerungen 22 der
Fahnen 20.
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7 zeigt, wie der Korpus 1 mit
verschiedenen Trägern 9, 9', 9'' bestückt ist. Die in 7 dargestellte Form bildet
also ein Gehäuse
für eine
Halbbrücke
mit drei Leistungsanschlüssen,
die in den Trägern 9, 9' ausgebildet
sind, und vier Steueranschlüssen,
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.
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8 zeigt eine vergrößerte Darstellung
der Befestigung des Trägers 9 im
Korpus 1. Falls man einen Leistungshalbleiter verwenden
möchte,
dessen Anschlüsse
höher angeordnet
sind, dann kann man einfach den Träger 9 um einen Schlitz 4, 5 versetzen, so
daß die
Einsetztiefe durch die kürzeren
Schlitze 5 begrenzt wird.
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Bei
den Beispielen nach 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.
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Man
kann nun die Variationsmöglichkeiten noch
beträchtlich
steigern, wenn man, wie in den 9 bis 12 dargestellt, auch den
Korpus aus verschiedenen Teilen zusammensetzt.
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9 zeigt einen Korpus 30 in
auseinander genommenen Zustand, während 11 und 12 gleichen
Korpus 30 in zusammengesetzten Zustand zeigen Der Korpus 30 dient
zur Aufnahme eines kompletten Wechselrichters mit sechs Leistungshalbleitern.
Eine derartige Ausgestaltung bezeichnet man auch als "6-Pack". Die Leistungshalbleiter
sind jeweils paarweise zusammengesetzt. Für jedes Paar ist ein "Abteil" 31, 32, 33 vorgesehen.
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Der
Korpus 30 ist aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt, die
aus insgesamt fünf
unterschiedlichen Typen gebildet sind. Diese einzelnen Typen sind
in 10 dargestellt. Es
handelt sich hierbei um ein Wandteil 34, ein Eckenteil 35,
ein Zwischenteil 36, ein Trägerteil 37, der dem
Träger 9 entspricht,
und ein Brückenteil 38.
Der Trägerteil 37 bildet
einen Leistungsanschluß-Träger und
der Brückenteil 38 bildet
einen Steueranschluß-Träger. Das Eckenteil 35 und
das Zwischenteil 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.
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Den
in den 10a bis 10d dargestellten Korpus-Teilen 34–37 ist
gemeinsam, daß sie
an einer Stirnseite eine schwalbenschwanzförmige Nut 43 und an
der gegenüberliegenden
Stirnseite einen ebenfalls schwalbenschwanzförmigen Zapfen 44 aufweisen.
Die einzelnen Elemente lassen sich dann der Reihe nach zusammensetzen, ähnlich zu
einem Kinderspielzeug-Baukasten. Die Brükkenteile 38 werden
zwischen den Zwischenteilen 36 angeordnet, so daß sich der
in 11 dargestellte Aufbau
des Korpus 30 ergibt.
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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 er höhte Stabilität. Sie schaffen
außerdem
Platz für
die Befestigungsöffnungen 41, 42.
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12 zeigt einen Korpus 50 für eine Halbbrücke, die
aus den gleichen Elementen wie der Korpus 30 zusammengesetzt
ist. Lediglich die Verwendung von Zwischenteilen 36 ist
hier nicht erforderlich.
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Wie
man insbesondere anhand von 12 erkennen
kann, weisen auch die Wandteile 34 an ihrem unteren Ende
einen Fuß 46 auf,
der von der Geometrie her im wesentlichen dem Verbindungsanschluß 13 der
Trägerteile 37 entspricht.
Allerdings hat der Fuß 46 nur
eine mechanische Funktion. Er dient zur Versteifung des Korpus 30, 50 oder
zur Abstützung
einer Leiterplatine.
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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 hergestellten Korpus in der Regel nicht
näher geändert werden
muß. Eine
derartige permanente Verbindung läßt sich beispielsweise dadurch
erreichen, daß die
einzelnen Teile miteinander verklebt werden. Eine alternative Verbindungsmöglichkeit
ist ein Verschweißen,
wobei man für
das verschweißen
thermische Energie oder Ultraschall verwenden kann. Natürlich sind
auch alle anderen permanenten Verbindungsmöglichkeiten zwischen Kunststoffteilen
möglich.