DE102014116662B4 - Elektrische anschlussbaugruppe, halbleitermodul und verfahren zurherstellung eines halbleitermoduls - Google Patents

Elektrische anschlussbaugruppe, halbleitermodul und verfahren zurherstellung eines halbleitermoduls Download PDF

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Abstract

Elektrisches Anschlussbaugruppensystem mit einem ersten Anschlussblech (1), das ein erstes Anschlussende (10) und wenigstens einen ersten Fußabschnitt (11, 12) aufweist; einer ersten Schraubenmutter (41); und einem dielektrischen Halter (3), der einen ersten Aufnahmebereich (31) zur Aufnahme der ersten Schraubenmutter (41) aufweist; wobei das erste Anschlussblech (1), wenn die erste Schraubenmutter (41) in den ersten Aufnahmebereich (31) eingelegt ist, so auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben und dabei in eine erste Zielposition verbracht werden kann, dass die erste Schraubenmutter (41) zwischen dem dielektrischen Halter (3) und dem ersten Anschlussende (10) angeordnet ist und durch das erste Anschlussende (10) herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich (31) gehalten wird; einem zweiten Anschlussblech (2), das ein zweites Anschlussende (20) und wenigstens einen zweiten Fußabschnitt (21, 22) aufweist; und einer zweiten Schraubenmutter (42); wobei der dielektrische Halter (3) einen zweiten Aufnahmebereich (32) zur Aufnahme der zweiten Schraubenmutter (42) aufweist; und das zweite Anschlussblech (2), wenn die zweite Schraubenmutter (42) in den zweiten Aufnahmebereich (32) eingelegt ist, so auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben und dabei in eine zweite Zielposition verbracht werden kann, dass die zweite Schraubenmutter (42) zwischen dem dielektrischen Halter (3) und dem zweiten Anschlussende (20) angeordnet ist und durch das zweite Anschlussende (20) herausfallsicher in dem zweiten Aufnahmebereich (32) gehalten wird; wobei, wenn sich das erste Anschlussblech (1) in der ersten Zielposition und das zweite Anschlussblech (2) in der zweiten Zielposition befinden, – ein zungenförmiger Fortsatz (30) des dielektrischen Halters (3) zwischen dem ersten Anschlussblech (1) und dem zweiten Anschlussblech (2) angeordnet ist; und – das Anschlussbaugruppensystem eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (59) aufweist, von denen jede drei hintereinander angeordnete Teildurchgangsöffnungen (19, 29, 39) aufweist, von denen eine erste Teildurchgangsöffnung (19) in dem ersten Anschlussblech (1) ausgebildet ist, eine zweite Teildurchgangsöffnung (29) in dem zweiten Anschlussblech (2) ausgebildet ist, und eine dritte ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussbaugruppe, ein Halbleitermodul und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls.
  • Halbleitermodul weisen zum Zweck ihrer externen elektrischen Verschaltung elektrische Anschlüsse auf. Da Halbleitermodule häufig sehr hohe Ströme schalten, müssen zumindest die elektrischen Lastanschlüsse eine hohe Strombelastbarkeit aufweisen. Bei bisherigen Lösungen sind die elektrischen Anschlüsse durch Anschlussenden von Metallblechen gebildet.
  • Gemäß einer Variante werden die Metallbleche durch das Modulgehäuse hindurchgeführt, so dass sich die Anschlussenden an der Außenseite des Gehäuses befinden. Nachfolgend wird jedes Anschlussende so umgebogen, dass es eine Schraubenmutter überdeckt, die in einer Aussparung des Gehäuses platziert ist. Indem eine Schraube durch das Anschlussende sowie durch einen modulexternen Anschlussleiter hindurchgeführt und in die Schraubenmutter eingedreht wird, kann der modulexterne Anschlussleiter elektrisch leitende mit dem Anschlussende verbunden werden. Da zur Herstellung der elektrischen Anschlüsse aufgrund der erforderlichen hohen Stromtragfähigkeit dicke Metallbleche verwendet wird, erfordert das Umbiegen hohe Kräfte, die über das Metallblech in das Modulinnere übertragen werden, wodurch es zu Beschädigungen im Inneren des Moduls kommen kann. Außerdem lässt sich das Umbiegen nicht mit der gewünschten Präzision durchführen mit der Folge, dass die Höhe des Halbleitermoduls nicht präzise eingestellt werden kann. Wenn ein modulexterner Anschlussleiter mit mehreren Anschlussenden desselben oder mehrerer benachbarter Halbleitermodule verschraubt werden soll, kann dies zu mechanischen Spannungen und damit zu einer Beschädigung eines Halbleitermoduls und/oder des modulexternen Anschlussleiters führen.
  • Gemäß einer weiteren Variante werden vorgebogene Metallbleche bei der Herstellung des Modulgehäuses in dieses eingespritzt, so dass die Anschlussenden aus dem Modulgehäuse heraus ragen. Da die Metallbleche und der Gehäusekunststoff stark unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten besitzen, kann es aufgrund von Temperaturwechselbelastungen ebenfalls zu mechanischen Spannungen und damit einhergehend zu einer Beschädigung des Halbleitermoduls kommen.
  • Ein weiteres häufig auftretendes Problem bei Halbleitermodulen sind hohe Streuinduktivitäten der in dem Modul verbauten elektrischen Leitungen, da es hierdurch bei schnellen Stromänderungen zu unerwünscht hohen Induktionsspannungen kommen kann. Um zwei Hochspannung führende Leitungen niederinduktiv auszugestalten ist es vorteilhaft, wenn diese als flache Bänder ausgebildet sind, die in geringem Abstand parallel zueinander verlaufen und dabei elektrisch voneinander isoliert sind. Solche Leitungen lassen sich in einem Halbleitermodul jedoch nur mit hohem Aufwand erzeugen. Eine Möglichkeit besteht darin, zwei metallische Leiter nacheinander in geringem Abstand zueinander zu verbauen und durch ein Vergussmasse, die danach in das Modulgehäuse eingefüllt wird und die zwischen die beiden Leiter fließt, elektrisch voneinander zu isolieren. Damit es dabei nicht versehentlich zu Kurzschlüssen zwischen den Leitern kommt, muss zwischen diesen ein ausreichender Sicherheitsabstand eingestellt werden. Aufgrund von Fertigungstoleranzen muss dieser aber relativ groß gehalten werden. Ein weiteres Problem können Lufteinschlüsse in der Vergussmasse darstellen. Wenn solche Lufteinschlüsse beispielsweise zwischen den beiden Leitern entstehen, verringert sich dort lokal die Isolationsfestigkeit und es können Teilentladungen auftreten. Eine andere Möglichkeit, zwei Leiter voneinander elektrisch zu isolieren besteht darin, vorgefertigte Isolierlagen dazwischen zu legen. Dies ist jedoch fertigungstechnisch mit hohem Aufwand verbunden. Außerdem können sich beim späteren Einfüllen einer eventuellen Vergussmasse Lufteinschlüsse an den Isolierlagen ablagern, wiederum mit dem Effekt, dass sich dort die Isolationsfestigkeit lokal erhöht und Teilentladungen auftreten können.
  • Aus JP 2009 094 164 A ist ein Inverter mit zwei gewinkelten Anschlüssen beschrieben, die auf einem Kühlkörper montiert sind und auf die ein gemeinsamer Anschlusshalter aufgeschoben ist. Für jeden der beiden gewinkelten Anschlüsse weist der Anschlusshalter eine Vertiefung auf, in die der betreffende Anschluss eingreift. Außerdem ist der Anschlusshalter für jeden der beiden gewinkelten Anschlüsse mit einer Mutter versehen, die unterhalb des betreffenden gewinkelten Anschlusses angeordnet ist und zu dessen Verschraubung dient.
  • Die WO 2014/147 787 A1 beschreibt eine Elektrode, die mit einem Verdrahtungssubstrat verbunden ist. Die Elektrode weist einen gefalteten Abschnitt auf, in den eine Box für eine Schraubenmutter derart eingesetzt ist, dass eine in der Box befindliche Schraubenmutter mit einer Öffnung der Elektrode fluchtet. Ähnliche Anordnungen zeigen JP 2013 077 687 A und US 2011/0069 458 A1 , wobei in JP 2013 077 687 A für vier derartige Elektroden eine gemeinsame Box verwendet wird, in die vier Schraubenmuttern eingesetzt sind.
  • Aus der JP 2009 081 255 A ist ein Leistungshalbleitermodul mit einer Bodenplatte aus Metall und einem darauf befindlichen, rahmenförmigen Gehäuse bekannt. Unter drei jeweils gewinkelte elektrische Anschlüsse, die gemeinsamen in einen äußeren Deckelrahmen eingesetzt sind, wird ein Gehäusedeckel eingeschoben, der drei Mutternhalter aufweist, in die jeweils eine Schraubenmutter eingelegt ist.
  • Die EP 0 546 731 A1 beschreibt ein Leistungstransistormodul, zu dessen Herstellung ein Verdrahtungsblock, der einen Halterahmen mit einem darin integrierten Leiterrahmen aufweist, mit elektrischen Anschlüssen verlötet werden, die in einen Gehäusedeckel eingesteckt sind. Die so entstandene Anordnung wird auf einem Schaltungssubstrat montiert und der Leiterrahmen wir mit einer substratseitigen Leiterstruktur verlötet.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Lösung für die geschilderte Problematik bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Anschlussbaugruppensystem gemäß Patentanspruch 1, durch eine elektrische Anschlussbaugruppe gemäß Patentanspruch 10, durch ein Halbleitermodul gemäß Patentanspruch 13 bzw. durch ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls gemäß Patentanspruch 18 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Ein erster Aspekt betrifft ein elektrisches Anschlussbaugruppensystem. Dieses weist ein erstes Anschlussblech mit einem ersten Anschlussende und wenigstens einem ersten Fußabschnitt auf, eine erste Schraubenmutter, sowie einen dielektrischen Halter. Der dielektrische Halter weist einen ersten Aufnahmebereich zur Aufnahme der ersten Schraubenmutter auf. Das erste Anschlussblech kann, wenn die erste Schraubenmutter in den ersten Aufnahmebereich eingelegt ist, so auf den dielektrischen Halter aufgeschoben und dabei in eine erste Zielposition verbracht werden, dass die erste Schraubenmutter zwischen dem dielektrischen Halter und dem ersten Anschlussende angeordnet ist und durch das erste Anschlussende herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich gehalten wird. Ferner weist das elektrische Anschlussbaugruppensystem ein zweites Anschlussblech mit einem zweiten Anschlussende und wenigstens einem zweiten Fußabschnitt auf, sowie eine zweite Schraubenmutter. Der dielektrische Halter weist einen zweiten Aufnahmebereich zur Aufnahme der zweiten Schraubenmutter auf. Das zweite Anschlussblech kann, wenn die zweite Schraubenmutter in den zweiten Aufnahmebereich eingelegt ist, so auf den dielektrischen Halter aufgeschoben und dabei in eine zweite Zielposition verbracht werden, dass die zweite Schraubenmutter zwischen dem dielektrischen Halter und dem zweiten Anschlussende angeordnet ist und durch das zweite Anschlussende herausfallsicher in dem zweiten Aufnahmebereich gehalten wird. Wenn sich das erste Anschlussblech in der ersten Zielposition und das zweite Anschlussblech in der zweiten Zielposition befinden, ist ein zungenförmiger Fortsatz des dielektrischen Halters zwischen dem ersten Anschlussblech und dem zweiten Anschlussblech angeordnet, und das elektrische Anschlussbaugruppensystem weist eine oder mehrere Durchgangsöffnungen auf, von denen jede drei hintereinander angeordnete Teildurchgangsöffnungen aufweist, von denen eine erste Teildurchgangsöffnung in dem ersten Anschlussblech ausgebildet ist, eine zweite Teildurchgangsöffnung in dem zweiten Anschlussblech ausgebildet ist, und eine dritte Teildurchgangsöffnung in dem dielektrischen Halter ausgebildet ist.
  • Ein zweiter Aspekt betrifft eine elektrische Anschlussbaugruppe mit einem ersten Anschlussblech, das ein erstes Anschlussende und wenigstens einen ersten Fußabschnitt aufweist. Die Anschlussbaugruppe weist weiterhin eine erste Schraubenmutter auf, sowie einen dielektrischen Halter mit einem ersten Aufnahmebereich zur Aufnahme der ersten Schraubenmutter. Die erste Schraubenmutter ist in den ersten Aufnahmebereich eingelegt und das erste Anschlussblech ist so auf den dielektrischen Halter aufgeschoben, dass die erste Schraubenmutter zwischen dem dielektrischen Halter und dem ersten Anschlussende angeordnet ist und durch das erste Anschlussende herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich gehalten wird. Weiterhin besitzt die elektrische Anschlussbaugruppe ein zweites Anschlussblech, das ein zweites Anschlussende und wenigstens einen zweiten Fußabschnitt aufweist. Die Anschlussbaugruppe weist weiterhin eine zweite Schraubenmutter auf. Der dielektrische Halter besitzt einen zweiten Aufnahmebereich zur Aufnahme der zweiten Schraubenmutter. Die zweite Schraubenmutter ist in den zweiten Aufnahmebereich eingelegt und das zweite Anschlussblech ist so auf den dielektrischen Halter aufgeschoben, dass die zweite Schraubenmutter zwischen dem dielektrischen Halter und dem zweiten Anschlussende angeordnet ist und durch das zweite Anschlussende herausfallsicher in dem zweiten Aufnahmebereich gehalten wird. Ein zungenförmiger Fortsatz des dielektrischen Halters ist zwischen dem ersten Anschlussblech und dem zweiten Anschlussblech angeordnet, und das elektrische Anschlussbaugruppensystem weist eine oder mehrere Durchgangsöffnungen auf, von denen jede drei hintereinander angeordnete Teildurchgangsöffnungen aufweist, von denen eine erste Teildurchgangsöffnung in dem ersten Anschlussblech ausgebildet ist, eine zweite Teildurchgangsöffnung in dem zweiten Anschlussblech ausgebildet ist, und eine dritte Teildurchgangsöffnung in dem dielektrischen Halter ausgebildet ist.
  • Ein dritter Aspekt betrifft ein Halbleitermodul. Dieses weist ein Modulgehäuse auf, sowie einen Schaltungsträger mit einer ersten Metallisierung und eine gemäß dem zweiten Aspekt ausgebildete elektrische Anschlussbaugruppe. Zumindest ein erster Fußabschnitt ist elektrisch leitend mit der ersten Metallisierung verbunden.
  • Ein vierter Aspekt betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls. Hierzu werden ein Schaltungsträger mit einer ersten Metallisierung bereitgestellt, eine elektrische Anschlussbaugruppe, sowie ein Modulgehäuseelement. Die elektrische Anschlussbaugruppe weist ein erstes Anschlussblech mit einem ersten Anschlussende und wenigstens einem ersten Fußabschnitt auf, sowie einen dielektrischen Halter. Die erste Schraubenmutter ist in einen ersten Aufnahmebereich des dielektrischen Halters eingelegt, und das erste Anschlussblech ist so auf den dielektrischen Halter aufgeschoben, dass die erste Schraubenmutter zwischen dem dielektrischen Halter und dem ersten Anschlussende angeordnet ist und durch das erste Anschlussende herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich gehalten wird. Das Modulgehäuseelement wird auf dem Schaltungsträger angeordnet und die elektrische Anschlussbaugruppe wird auf das Modulgehäuseelement aufgeschoben, bevor oder nachdem dieses auf dem Schaltungsträger angeordnet wird, und zwar so, dass ein erster Fußbereich oberhalb der ersten Metallisierung angeordnet ist. An dem ersten Fußbereich wird zwischen der ersten Metallisierung und dem ersten Anschlussblech durch Schweißen eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt.
  • Diese sowie weitere Aspekte der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Anschlussbaugruppe.
  • 2 eine Seitenansicht der in 1 dargestellten Anschlussbaugruppe.
  • 3 eine Explosionsdarstellung der in den 1 und 2 dargestellten Anschlussbaugruppe.
  • 4 eine Draufsicht sowie vier Seitenansichten der in den 1 und 2 dargestellten Anschlussbaugruppe.
  • 5 eine Draufsicht auf ein teilfertiges Halbleitermodul, auf das später eine gemäß den 1, 2 und 4 ausgebildete Anschlussbaugruppe aufgesetzt wird.
  • 6 eine perspektivische Ansicht des teilfertigen Halbleitermoduls gemäß 5.
  • 7 eine Draufsicht auf das teilfertige Halbleitermodul nach dem Aufsetzten einer gemäß den 1, 2 und 4 ausgebildeten Anschlussbaugruppe.
  • 8 eine perspektivische Ansicht des teilfertigen Halbleitermoduls gemäß 7.
  • 9 eine Draufsicht auf das teilfertige Halbleitermodul gemäß den 7 und 8 nach dem Einfüllen einer Vergussmasse in das Modulgehäuse.
  • 10 einen Querschnitt durch einen Abschnitt der Anschlussbaugruppe des teilfertigen Halbleitermoduls gemäß den 7 und 8 vor dem Einfüllen der Vergussmasse in das Modulgehäuse.
  • 11 einen Querschnitt durch einen Abschnitt gemäß 10 nach dem Einfüllen der Vergussmasse in das Modulgehäuse.
  • 12 eine Explosionsdarstellung einer Anschlussbaugruppe, die vier Anschlussbleche aufweist.
  • 13 eine Draufsicht sowie vier Seitenansichten der in 12 dargestellten Anschlussbaugruppe.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Anschlussbaugruppe 50, 2 eine Seitenansicht hiervon, 3 eine Explosionsdarstellung, und 4 schließlich eine Draufsicht (mittleres Bild) sowie vier Seitenansichten.
  • Die Anschlussbaugruppe 50 weist ein elektrisch leitendes erstes Anschlussblech 1 mit einem ersten Anschlussende 10 und zwei ersten Fußabschnitten 11 und 12 auf. Grundsätzlich besitzt das erste Anschlussblech 1 zumindest einen ersten Fußabschnitt 11, 12, es kann aber auch genau oder wenigstens zwei erste Fußabschnitte 11, 12 aufweisen. Außerdem weist die Anschlussbaugruppe 50 eine erste Schraubenmutter 41 mit einer ersten Gewindeachse a41 auf, und einen dielektrischen Halter 3. Ein erster Aufnahmebereich 31 des dielektrischen Halters 3 dient zur Aufnahme der ersten Schraubenmutter 41.
  • Wenn die erste Schraubenmutter 41 in den ersten Aufnahmebereich 31 eingelegt ist (3), kann das erste Anschlussblech 1 so auf den dielektrischen Halter 3 aufgeschoben und dabei in eine erste Zielposition (1, 2 und 4) verbracht werden, dass die erste Schraubenmutter 41 zwischen dem dielektrischen Halter 3 und dem ersten Anschlussende 10 angeordnet ist und durch das erste Anschlussende 10 des ersten Anschlussblechs 1 herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich 31 gehalten wird.
  • Optional kann der dielektrische Halter 3 wenigstens ein erstes Rastelement 33, beispielsweise einen federnden Rasthaken, aufweisen, das das erste Anschlussblech 1 in der ersten Zielposition hält.
  • Ebenfalls optional kann das erste Anschlussende 10 eine erste Durchführung 15 aufweisen, durch die, wenn sich das erste Anschlussblech 1 in der ersten Zielposition befindet, eine erste Schraube hindurchgeführt und mit der ersten Schraubenmutter 41 verschraubt werden kann. Die erste Durchführung 15 kann z. B. als Durchgangsöffnung (beispielsweise als Bohrung) ausgebildet sein, oder als U-förmiger Ausschnitt, der sich seitlich in das erste Anschlussende 10 hinein erstreckt.
  • Um zu verhindern, dass sich die erste Schraubenmutter 41 verdreht, wenn eine Schraube in sie eingeschraubt wird, ist der erste Aufnahmebereich 31 so ausgebildet, dass er die in ihn eingelegte erste Schraubenmutter 41 bei einer Drehung der ersten Schraubenmutter 41 um ihre Gewindeachse a41 blockiert. Die erste Schraubenmutter 41 kann dabei lose in den ersten Aufnahmebereich 31 eingelegt sein. Sie kann auch eine gewisse Beweglichkeit um ihre Gewindeachse a41 aufweisen, allerdings weist der dielektrische Halter 3 im ersten Aufnahmebereich 31 einen Anschlag auf, an den sich die erste Schraubenmutter 41 anlegt, wenn sie sich beim Einschrauben einer Schraube verdreht.
  • Die Anschlussbaugruppe 50 kann optional noch ein zweites Anschlussblech 2 mit einem zweiten Anschlussende 20 und wenigstens einem zweiten Fußabschnitt 21, 22 aufweisen. Grundsätzlich besitzt ein zweites Anschlussblech 2 zumindest einen zweiten Fußabschnitt 21, 22, es kann aber auch genau oder wenigstens zwei zweite Fußabschnitte 21, 22 aufweisen. Außerdem weist die Anschlussbaugruppe 50 eine zweite Schraubenmutter 42 mit einer zweiten Gewindeachse a42 auf. Ein zweiter Aufnahmebereich 32 des dielektrischen Halters 3 dient zur Aufnahme der zweiten Schraubenmutter 42.
  • Wenn die zweite Schraubenmutter 42 in den zweiten Aufnahmebereich 32 eingelegt ist (3), kann das zweite Anschlussblech 2 so auf den dielektrischen Halter 3 aufgeschoben und dabei in eine zweite Zielposition (1, 2 und 4) verbracht werden, dass die zweite Schraubenmutter 42 zwischen dem dielektrischen Halter 3 und dem zweiten Anschlussende 20 angeordnet ist und durch das zweite Anschlussende 20 des zweiten Anschlussblechs 2 herausfallsicher in dem zweiten Aufnahmebereich 32 gehalten wird.
  • Optional kann der dielektrische Halter 3 wenigstens ein zweites Rastelement 34, beispielsweise einen federnden Rasthaken, aufweisen, das das zweite Anschlussblech 2 in der zweiten Zielposition hält.
  • Ebenfalls optional kann das zweite Anschlussende 20 eine zweite Durchführung 25 aufweisen, durch die, wenn sich das zweite Anschlussblech 2 in der zweiten Zielposition befindet, eine zweite Schraube hindurchgeführt und mit der zweiten Schraubenmutter 42 verschraubt werden kann. Die zweite Durchführung 25 kann z. B. als Durchgangsöffnung (beispielsweise als Bohrung) ausgebildet sein, oder als U-förmiger Ausschnitt, der sich seitlich in das zweite Anschlussende 20 hinein erstreckt.
  • Um zu verhindern, dass sich die zweite Schraubenmutter 42 verdreht, wenn eine Schraube in sie eingeschraubt wird, ist der zweite Aufnahmebereich 32 so ausgebildet, dass er die in ihn eingelegte zweite Schraubenmutter 42 bei einer Drehung der zweiten Schraubenmutter 42 um ihre Gewindeachse a42 blockiert. Die zweite Schraubenmutter 42 kann dabei lose in den zweiten Aufnahmebereich 32 eingelegt sein. Sie kann auch eine gewisse Beweglichkeit um ihre Gewindeachse a42 aufweisen, allerdings weist der dielektrische Halter 3 im zweiten Aufnahmebereich 32 einen Anschlag auf, an den sich die zweite Schraubenmutter 42 anlegt, wenn sie sich beim Einschrauben einer Schraube verdreht.
  • Optional kann der dielektrische Halter 3 so ausgebildet sein, dass das erste Anschlussblech 1 und das zweite Anschlussblech 2 von entgegengesetzten Seiten auf ihn aufgeschoben und dabei in ihre erste bzw. zweite Zielposition verbracht werden können.
  • Die Fußabschnitte 11, 12, 21, 22 (soweit vorhanden) besitzen jeweils eine Unterseite (in 2 sind nur die Unterseiten 12b und 22b der Fußabschnitte 12 bzw. 22 erkennbar), an der sie, z. B. durch Löten, Sintern oder Schweißen (z. B. Ultraschall- oder Laserschweißen), mit einem Schaltungsträger verbunden oder anderweitig elektrisch kontaktiert werden können. Die Unterseite eines jeden der Fußabschnitte 11, 12, 21, 22 kann optional einen ebenen Abschnitt aufweisen.
  • Wenn die erste Schraubenmutter 41 und gegebenenfalls die zweite Schraubenmutter 42 wie erläutert in ihre jeweiligen Aufnahmebereiche 31 bzw. 32 eingelegt sind und sich das erste Anschlussblech 1 und gegebenenfalls das zweite Anschlussblech 2 in ihren jeweiligen Zielpositionen befinden, kann die Flächennormale (in 2 sind nur die Flächennormalen n12 und n22 der ebenen Abschnitte der Unterseiten 12b und 22b der Fußabschnitte 12 bzw. 22 erkennbar) eines jeden der ebenen Abschnitte optional parallel zu einer oder beiden der Gewindeachsen a41, a42 der ersten bzw. zweiten Schraubenmutter 41, 42 verlaufen.
  • Der dielektrische Halter 3 kann optional einen beispielsweise zungenförmigen Fortsatz 30 aufweisen, der zwischen einem zungenförmigen Fortsatz des ersten Anschlussblechs 1 und einem zungenförmigen Fortsatz des zweiten Anschlussblechs 2 angeordnet ist und die Anschlussbleche 1, 2 elektrisch voneinander isoliert, wenn sie sich in ihren jeweiligen Zielpositionen auf dem dielektrischen Halter 3 befinden.
  • Optional kann eine Anschlussbaugruppe 50, wenn sich deren Anschlussbleche 1 und 2 in ihren jeweiligen Zielpositionen befinden, eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 59 aufweisen (1), von denen jede drei hintereinander angeordnete Teildurchgangsöffnungen 19, 29, 39 (3) aufweist, und von denen eine erste Teildurchgangsöffnung 19 in dem ersten Anschlussblech 1 ausgebildet ist, eine zweite Teildurchgangsöffnung 29 in dem zweiten Anschlussblech 2 und eine dritte Teildurchgangsöffnung 39 in dem dielektrischen Halter 3, beispielsweise in dessen zungenförmigem Fortsatz 30.
  • Der dielektrische Halter 3 kann dabei so ausgebildet sein, dass in einer ersten Draufsicht auf die Durchgangsöffnung 59 der Rand der ersten Teildurchgangsöffnung 19 vollumfänglich sichtbar ist und der Rand der zweiten Teildurchgangsöffnung 29 vollständig von dem dielektrischen Halter 3 verdeckt ist. Alternativ oder zusätzlich kann der dielektrische Halter 3 so ausgebildet sein, dass in einer zweiten Draufsicht auf die Durchgangsöffnung 59 der Rand der zweiten Teildurchgangsöffnung 29 vollumfänglich sichtbar ist und der Rand der ersten Teildurchgangsöffnung 19 vollständig von dem dielektrischen Halter 3 verdeckt ist. Sofern sowohl beide Kriterien gelten, können die erste Draufsicht und die zweite Draufsicht Ansicht aus entgegengesetzten Richtungen darstellen. Dies führt dazu, dass in jeder der entgegengesetzten Richtungen die Begrenzung der Durchgangsöffnung 59 allein durch die dritte Teildurchgangsöffnung 39 bestimmt wird.
  • Sofern der dielektrische Halter 3 Rastelemente 33 und/oder 34 aufweist, können das erste Anschlussblech 1 bzw. das zweite Anschlussblech 2 so weit auf ihn aufgeschoben werden, bis sie beim Erreichen der ersten bzw. zweiten Zielposition an dem Rastelelement 33 bzw. 34 einrasten.
  • Im montierten Zustand der Anschlussbaugruppe 50 können die das erste Anschlussblech 1 und/oder das zweite Anschlussblech 2 lose in den dielektrischen Halter 3 eingeschoben sein, d. h. ohne dass zwischen dem ersten bzw. zweiten Anschlussblech 1, 2 und dem dielektrischen Halter 3 eine stoffschlüssige Verbindung vorliegt.
  • Der dielektrische Halter 3 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Er kann aus Kunststoff bestehen oder Kunststoff aufweisen. Bei dem Kunststoff kann es sich z. B. um einen Duroplasten oder einen Thermoplasten handeln. Der dielektrische Halter 3 kann auf beliebige Weise hergestellt werden. Besonders effizient lässt er sich durch Spritzgießen herstellen.
  • Der dielektrische Halter 3 dient dazu, ein oder mehrere Anschlussbleche 1, 2 aufzunehmen und in jeweiligen Zielpositionen zu fixieren, sowie dazu, zur Aufnahme einer oder mehrerer Schraubenmuttern 41, 42 jeweils einen Aufnahmebereich 31, 32 zur Verfügung zu stellen.
  • Im Fall von zwei oder mehr Anschlussblechen 1, 2 kann der dielektrische Halter 3 auch dazu eingesetzt werden, verschiedene der Anschlussbleche 1, 2 elektrisch voneinander zu isolieren. Dies kann vor allem dann sinnvoll sein, wenn beim späteren Betrieb, beispielsweise wenn die fertige Anschlussbaugruppe 50 in einem Halbleitermodul eingesetzt wird, hohe Spannungen, z. B. wenigstens 300 V, wenigstens 600 V, wenigstens 900 V, wenigstens 1,5 kV, wenigstens 2,8 kV oder gar wenigstens 3,6 kV, zwischen den voneinander zu isolierenden Anschlussblechen 1, 2 anliegen. Um eine gute Isolationsfestigkeit zu erreichen, kann die Anschlussbaugruppe 50 so ausgebildet sein, dass sich zwischen jeder ersten Stelle des ersten Anschlussblechs 1 und jeder von der ersten Stelle weniger als ein vorgegebener Abstand, beispielsweise 2 mm oder 4 mm, beabstandeten zweiten Stelle des zweiten Anschlussblechs 2 ein Abschnitt des dielektrischen Halters 3 befindet.
  • Eine Anschlussbaugruppe 50, wie sie vorangehend beschrieben wurde, eignet sich beispielsweise zur Herstellung eines Halbleitermoduls. Dies wird nachfolgend anhand eines in den 5 bis 8 gezeigten Beispiels erläutert.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht und 6 eine Draufsicht eines teilfertigen Halbleitermoduls 100. Dieses weist ein Gehäuseelement 61 eines Modulgehäuses 6 auf, sowie einen Schaltungsträger 2, auf den das Gehäuseelement 61 aufgesetzt ist. Bei dem Gehäuseelement 61 kann es sich z. B. um eine Gehäuseseitenwand handeln, insbesondere auch um eine rahmenförmige Gehäuseseitenwand.
  • Der Schaltungsträger 2 weist einen dielektrischen Isolationsträger 20 mit einer Oberseite 20t auf, auf die eine obere Metallisierungsschicht 21 aufgebracht ist, sowie eine optionale untere Metallisierungsschicht (in den 5 bis 8 verdeckt), die auf eine der Oberseite 20t abgewandte Unterseite 20b des dielektrischen Isolationsträgers 20 aufgebracht ist. Sofern eine obere Metallisierungsschicht 21 und eine untere Metallisierungsschicht vorhanden sind, können sich diese also auf einander entgegengesetzten Seiten des Isolationsträgers 20 befinden. Die obere Metallisierungsschicht 21 kann bei Bedarf strukturiert sein, so dass sie Leiterbahnen aufweist, die beispielsweise zur elektrischen Verschaltung und/oder zur Chipmontage genutzt werden können. Der dielektrische Isolationsträger 20 kann dazu verwendet werden, die obere Metallisierungsschicht 21 und die untere Metallisierungsschicht elektrisch voneinander zu isolieren.
  • Bei dem Schaltungsträger 2 kann es sich um ein Keramiksubstrat handeln, bei dem der Isolationsträger 20 als dünne Schicht ausgebildet ist, die Keramik aufweist oder aus Keramik besteht. Als Materialien für die obere Metallisierungsschicht 21 und, soweit vorhanden, die untere Metallisierungsschicht eignen sich elektrisch gut leitende Metalle wie beispielsweise Kupfer oder Kupferlegierungen, Aluminium oder Aluminiumlegierungen, aber auch beliebige andere Metalle oder Legierungen. Sofern der Isolationsträger 20 Keramik aufweist oder aus Keramik besteht, kann es sich bei der Keramik beispielsweise um Aluminiumoxid (Al2O3) oder Aluminiumnitrid (AlN) oder Siliziumnitrid (Si3N4) oder Zirkoniumoxid (ZrO2) handeln, oder um eine Mischkeramik, die neben zumindest einem der genannten Keramikmaterialien noch wenigstens ein weiteres, von diesem verschiedenes Keramikmaterial aufweist. Zum Beispiel kann ein Schaltungsträger 2 als DCB-Substrat (DCB = Direct Copper Bonding), als DAB-Substrat (DAB = Direct Aluminum Bonding), als AMB-Substrat (AMB = Active Metal Brazing) oder als IMS-Substrat (IMS = Insulated Metal Substrate) ausgebildet sein. Die obere Metallisierungsschicht 21 und, soweit vorhanden, die untere Metallisierungsschicht können, unabhängig voneinander, jeweils eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 2,5 mm aufweisen. Die Dicke des Isolationsträgers 20 kann z. B. im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm liegen. Größere oder kleinere als die angegebenen Dicken sind jedoch ebenfalls möglich.
  • Der Schaltungsträger 2 kann mit einem oder mehreren elektronischen Bauteilen 9 bestückt sein. Grundsätzlich können beliebige elektronische Bauteile 9 verwendet werden. Insbesondere kann ein solches elektronisches Bauteil 9 ein beliebiges aktives oder passives elektronisches Bauelement enthalten. Auch ist es möglich, dass in einem elektronischen Bauteil 9 ein oder mehrere aktive elektronische Bauelemente und ein oder mehrere passive elektronische Bauelemente miteinander integriert sind. Beispielsweise kann ein elektronisches Bauteil 9 als Halbleiterchip ausgebildet sein und einen Halbleiterkörper aufweisen.
  • Ein Bauteil 9 kann zum Beispiel eine Diode enthalten, oder einen steuerbaren Halbleiterschalter, der über einen Steuereingang (z. B. einen Gate- oder Basiseingang 13) angesteuert werden kann, beispielsweise einen MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), einen IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), einen Thyristor, einen JFET (Junction Field Effect Transistor), einen HEMT (High Electron Mobility Transistor).
  • Um eine auf dem Schaltungsträger 2 realisierte Schaltung elektrisch an eine modulexternen Komponente, z. B. eine Leiterkarte, einen Flachbandleiter, eine Busschiene, etc. anzuschließen, wird eine Anschlussbaugruppe 50 eingesetzt, wie sie vorangehend erläutert wurde. Die Anschlussbaugruppe 50 kann beispielsweise auf das Gehäuseelement 61 aufgesetzt und dabei anhand einer oder mehrerer Rastvorrichtungen 35 der Anschlussbaugruppe 50 (siehe beispielsweise die 1 bis 4) optional mit diesem verrastet werden. Hierzu kann das Gehäuseelement 61 einen Aufnahmebereich 60 aufweisen, in den die Anschlussbaugruppe 50 eingesetzt wird. Zum Einsetzen der Anschlussbaugruppe 50 kann diese z. B. in einer Richtung parallel zu den Gewindeachsen a41, a42 der ersten Schraubenmutter 41 und/oder – soweit vorhanden – zweiten Schraubenmutter 42 auf das Gehäuseelement 61 aufgeschoben werden.
  • Nach der Montage der Anschlussbaugruppe 50 an dem Gehäuseelement 61 und nach dem Aufsetzen des Gehäuseelements 61 auf dem Schaltungsträger 2 befinden sich die Fußabschnitte 11, 12, 21, 22 (soweit vorhanden) an Zielpositionen im Bereich von Metallsierungen des Schaltungsträgers 2 oder eines auf dem Schaltungsträger 2 montierten Elements und können nun auf beliebige Weise mit der betreffenden Metallisierung (z. B. einem Abschnitt der oberen Metallisierungsschicht 21) elektrisch leitend und stoffschlüssig verbunden werden. Geeignete Verbindungstechniken sind beispielsweise Schweißen (z. B. Ultraschallschweißen oder Laserschweißen) oder Löten (z. B. Hartlöten oder Weichlöten) oder Sintern (z. B. eines Metallpulvers, beispielsweise eines Silberpulvers). Die Montage der Anschlussbaugruppe an dem Gehäuseelement 61 kann dabei vor oder nach dem Aufsetzen des Gehäuseelements 61 auf dem Schaltungsträger 2 erfolgen.
  • Soweit ein Anschlussblech 1, 2 zwei oder mehr Fußabschnitte 11, 12 bzw. 21, 22 aufweist, können optional sämtliche Fußabschnitte 11, 12 bzw. 21, 22 dieses Anschlussblechs 1 bzw. 2 mit derselben ersten bzw. zweiten Metallisierung verbunden werden, aber auch mit verschiedenen Metallisierungen. Optional kann die Verbindung dabei jeweils an einem ebenen Abschnitt der Unterseite des betreffenden Fußabschnitts 11, 12, 21, 22 erfolgen (siehe die Unterseiten 12b und 22b der Fußabschnitte 12 bzw. 22 in 2).
  • Anschlussbleche 1, 2 können aus Metall bestehen. Um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu erzielen, können sie jeweils z. B. aus Kupfer bestehen, aus einer Kupferlegierung, und/oder wenigstens 90 Gewichts% Kupfer aufweisen.
  • Die 7 und 8 zeigen das teilfertige Halbleitermodul 100 nach der Montage der Anschlussbaugruppe 50 an dem Gehäuseelement 61 und nach dem Aufsetzen des Gehäuseelements 61 auf dem Schaltungsträger 2 sowie nach dem stoffschlüssigen Verbinden der Fußabschnitte 11, 12 bzw. 21, 22 mit der jeweiligen Metallisierung. In diesem Zustand können die Gewindeachse a41 der ersten Schraubenmutter 41 und die Gewindeachse a42 der zweiten Schraubenmutter 42 (soweit letztere vorhanden ist) senkrecht zur Oberseite 20t des Isolationsträgers 20 verlaufen.
  • Das teilfertige Halbleitermodul 100 kann nun fertig gestellt werden. Beispielsweise kann, wie in der Draufsicht gemäß 9 gezeigt ist, noch eine dielektrische Vergussmasse 65, z. B. eine Silikongel, in einen Innenraum des Modulgehäuses 6, z. B. in eine mit Hilfe des Schaltungsträgers 2 und des Gehäuseelements 61 gebildete Wanne, eingefüllt werden, so dass die Vergussmasse zumindest die auf dem Schaltungsträger 2 verbauten elektronischen Bauteile 9 und optional auch auf dem Schaltungsträger 2 verlegte Bonddrähte überdeckt. Dabei können – soweit vorhanden – eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 59 vollständig mit der Vergussmasse 65 gefüllt werden. In 9 ist die Lage der durch die Vergussmasse 65 verdeckten, in den 7 und 8 gezeigten Durchgangsöffnung 59 gestrichelt dargestellt.
  • Optional kann das Einfüllen der Vergussmasse 65 bei Unterdruck erfolgen. Hierzu wird das mit zumindest einer Anschlussbaugruppe 50 bestückte, teilfertige Halbleitermodul, beispielsweise ein anhand der 7 und 8 erläutertes, teilfertiges Halbleitermodul, in eine evakuierbare Kammer 200 eingebracht und der in der Kammer 200 herrschende Gasdruck auf einen Druck oder einen Druckbereich reduziert, der unterhalb des Druckes p0 der die Kammer 200 umgebenden Atmosphäre liegt, was in 10 beispielhaft anhand eines Querschnitts durch einen eine Durchgangsöffnung 59 aufweisenden Abschnitt einer Anschlussbaugruppe 50 des teilfertigen Halbleitermoduls gemäß den 7 und 8 in einer Schnittebene E-E gezeigt ist. Beispielsweise kann der in Kammer 200 vorliegende, reduzierte (absolute) Gasdruck p1 kleiner sein als 50 hPa, kleiner als 20 hPa, oder gar kleiner als 10 hPa.
  • Das Einfüllen der Vergussmasse 65 in den Innenraum des Modulgehäuses 6 erfolgt bei dem reduzierten Druck p1, was im Ergebnis in 11 gezeigt ist. Wie ebenfalls in 11 zu erkennen ist, können dabei eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 59 einer Anschlussbaugruppe 50 vollständig mit der Vergussmasse 65 gefüllt werden.
  • Nach dem Einfüllen der Vergussmasse 65 wird das teilfertige Halbleitermodul wieder dem Umgebungsdruck p0 ausgesetzt, indem die Kammer 200 geöffnet wird. Eventuelle Gaseinschlüsse (z. B. Luft) in der Vergussmasse 65 werden dadurch komprimiert, so dass sich ihr Volumen verringert, was die Isolationsfestigkeit der Vergussmasse 65 erhöht.
  • Dem Halbleitermodul können die Anschlussenden 10, 20 (soweit vorhanden) zur Übertragung prinzipiell beliebiger elektrischer Ströme, Spannungen, Signale etc. genutzt werden. Beispielsweise kann zwischen die Anschlussenden 10 und 20 eine Versorgungsspannung zur elektrischen Versorgung des Halbleitermoduls angelegt werden, beispielsweise wenigstens 300 V, wenigstens 600 V, wenigstens 900 V, wenigstens 1,5 kV, wenigstens 2,8 kV oder gar wenigstens 3,6 kV.
  • Um elektrische Überschläge zu vermeiden und/oder Kriechstrecken zu verlängern, kann der dielektrische Halter 3 eine oder mehrere Rippen 37 (siehe z. B. die 1, 3 und 4) aufweisen, die quer zwischen dem ersten Anschlussende 10 und dem zweiten Anschlussende 20 verlaufen.
  • Die vorangehend erläuterten Anschlussbaugruppen 50 weisen ein oder zwei Anschlussbleche 1, 2 auf. Grundsätzlich kann die Anzahl der Anschlussbleche einer Anschlussbaugruppe 50 jedoch beliebig gewählt werden. Dies wird anhand einer Anschlussbaugruppe 50 erläutert, die beispielhaft vier Anschlussbleche 1, 2, 7, 8 aufweist. 12 zeigt eine Explosionsdarstellung hierzu, 13 eine Draufsicht (mittleres Bild) und vier Seitenansichten.
  • Die Anschlussbaugruppe 50 weist ein elektrisch leitendes erstes Anschlussblech 1 mit einem ersten Anschlussende 10 und zwei ersten Fußabschnitten 11 und 12 auf, ein elektrisch leitendes zweites Anschlussblech 2 mit einem zweiten Anschlussende 20 und zwei zweiten Fußabschnitten 21 und 22, ein elektrisch leitendes drittes Anschlussblech 7 mit einem dritten Anschlussende 70 und zwei dritten Fußabschnitten 71 und 72, sowie ein elektrisch leitendes viertes Anschlussblech 8 mit einem vierten Anschlussende 80 und zwei vierten Fußabschnitten 81 und 82, Grundsätzlich besitzt jedes Anschlussbleche 1, 2, 7, 8 zumindest einen Fußabschnitt 11, 12, 21, 22, 71, 72, 81, 82.
  • Optional kann der dielektrische Halter 3 so ausgebildet sein, dass das erste Anschlussblech 1 und das zweite Anschlussblech 2 (soweit beide vorhanden sind) von entgegengesetzten Seiten auf ihn aufgeschoben und dabei in ihre erste bzw. zweite Zielposition verbracht werden können.
  • Wie bereits anhand der vorangehenden Ausführungsbeispiele erläutert wurde, weist die Anschlussbaugruppe 50 einen dielektrischen Halter 3 auf, sowie eine erste Schraubenmutter 41 mit einer ersten Gewindeachse a41 und eine zweite Schraubenmutter 42 mit einer ersten Gewindeachse a42. Ein erster und ein zweiter Aufnahmebereich 31 bzw. 32 des dielektrischen Halters 3 dienen zur Aufnahme der ersten bzw. zweiten Schraubenmutter 41 bzw. 42.
  • Wenn die erste Schraubenmutter 41 in den ersten Aufnahmebereich 31 eingelegt ist, kann das erste Anschlussblech 1 so auf den dielektrischen Halter 3 aufgeschoben und dabei in eine erste Zielposition verbracht werden, dass die erste Schraubenmutter 41 zwischen dem dielektrischen Halter 3 und dem ersten Anschlussende 10 angeordnet ist und durch das erste Anschlussende 10 des ersten Anschlussblechs 1 herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich 31 gehalten wird.
  • Entsprechend kann, wenn die zweite Schraubenmutter 42 in den zweiten Aufnahmebereich 32 eingelegt ist, kann das zweite Anschlussblech 2 so auf den dielektrischen Halter 3 aufgeschoben und dabei in eine zweite Zielposition verbracht werden, dass die zweite Schraubenmutter 42 zwischen dem dielektrischen Halter 3 und dem zweiten Anschlussende 20 angeordnet ist und durch das zweite Anschlussende 20 des zweiten Anschlussblechs 2 herausfallsicher in dem zweiten Aufnahmebereich 32 gehalten wird.
  • Anders als bei der anhand der 1 bis 4 gezeigten Anschlussbaugruppe 50 sind das erste und das zweite Anschlussblech 1, 2, wenn sie sich in ihren jeweiligen Zielpositionen befinden, nebeneinander angeordnet, allerdings könnte ein zungenförmiger Abschnitt des dielektrischen Halters 3, wenn sich die Anschlussbleche 1 und 2 in ihren jeweiligen Zielpositionen befinden, auch zwischen dem ersten und zweiten Anschlussblech 1 und 2 angeordnet sein. Im Übrigen gelten die Merkmale der anhand der 1 bis 4 erläuterten Anschlussbaugruppe 50 einschließlich der erläuterten Abwandlungen entsprechend. Soweit ein drittes oder viertes Anschlussblech 7, 8 vorhanden ist, kann dieses aus einem der bereits für das erste und zweite Anschlussblech 1, 2 genannten Materialien bestehen.
  • Anders als das erste und zweite Anschlussblech 1, 2 werden das dritte und vierte Anschlussblech 7, 8 nicht von entgegengesetzten Seiten auf den dielektrischen Halter 3 aufgeschoben, sondern von derselben Seite des dielektrischen Halters 3 in einer Richtung parallel zu den Gewindeachsen a41 und/oder a42 auf den dielektrischen Halter 3 aufgesteckt.
  • Optional können das dritte Anschlussende 70 eine dritte Durchführung 75 und/oder das vierte Anschlussende 80 eine vierte Durchführung 85 aufweisen. Diese können als Durchgangsöffnung (beispielsweise als Bohrung) ausgebildet sein, oder als U-förmiger Ausschnitt, der sich seitlich in das dritte bzw. vierte Anschlussende 70 bzw. 80 hinein erstreckt.
  • Nach dem Einlegen der Schraubenmuttern 41, 42 (soweit vorhanden) in die jeweiligen Aufnahmebereiche 31 bzw. 32 des dielektrischen Halters 3 und dem nachfolgenden Aufschieben des ersten und zweiten Anschlussblechs 1, 2 (soweit vorhanden) auf den dielektrischen Halter 3, kann die Anschlussbaugruppe 50 auf die bereits anhand der 5 bis 9 erläuterte Weise auf ein Gehäuseelement eines teilfertigen Halbleitermoduls aufgesetzt und dabei anhand einer oder mehrerer Rastvorrichtungen 35 der Anschlussbaugruppe 50 optional mit dem Gehäuseelement verrastet werden. Hierzu kann das Gehäuseelement einen Aufnahmebereich aufweisen, in den die Anschlussbaugruppe 50 eingesetzt wird. Zum Einsetzen der Anschlussbaugruppe 50 kann diese z. B. in einer Richtung parallel zur Richtung der Gewindeachsen a41, a42 der ersten Schraubenmutter 41 und/oder – soweit vorhanden – zweiten Schraubenmutter 42 auf das Gehäuseelement aufgeschoben werden. Die Richtung der Gewindeachsen a41, a42 bezieht sich dabei auf deren relative Lage zu dem dielektrischen Halter 3, wenn die betreffende Schraubenmutter 41, 42 in den zugehörigen Aufnahmebereich des dielektrischen Halters 3 eingelegt ist. Die Schraubenmuttern 41 und/oder 42 können aber müssen nicht beim zum Aufstecken des dritten oder vierten Anschlussblechs 7 bzw. 8 bereits in die jeweiligen Aufnahmebereiche 31 bzw. 32 eingelegt sein.
  • Die Reihenfolge, in der die Anschlussbleche 1, 2, 3, 4 (soweit vorhanden) an dem dielektrischen Halter 3 montiert und dabei in ihre jeweilige Zielposition auf dem dielektrischen Halter 3 verbracht werden, ist prinzipiell beliebig. Es ist lediglich darauf zu achten, dass das Einlegen einer Schraubenmutter 41, 42 (soweit vorhanden) in einen Aufnahmebereich 31 bzw. 32 des dielektrischen Halters 3 erfolgen muss, bevor das erste bzw. zweite Anschlussblech 1 bzw. 2 in die jeweilige Zielposition gebracht wird.
  • Wie ebenfalls anhand von 12 erkennbar ist, kann das Aufschieben des ersten und/oder zweiten Anschlussblechs 1, 2 auf den dielektrischen Halter 3 parallel zu einer ersten Richtung r1 erfolgen und das Aufstecken des dritten und/oder vierten Anschlussblechs 7, 8 auf den dielektrischen Halter 3 in einer von der ersten Richtung r1 verschiedenen zweiten Richtung r2. Die erste Richtung r1 und die zweite Richtung r2 verlaufen zueinander nicht parallel. Sie können einen beliebigen, von 0° und von 180° verschiedenen Winkel, beispielsweise einen Winkel von 90°, einschließen.
  • Nach der Montage der Anschlussbaugruppe 50 an dem Gehäuse oder Gehäuseelement kann, wie vorangehend bereits erläutert, optional noch eine Vergussmasse, z. B. ein Silikongel, in das Gehäuseinnere eingefüllt werden. Optional kann die Anschlussbaugruppe 50 ebenfalls Durchgangsöffnungen 57 entsprechende Durchgangsöffnungen aufweisen, Sofern dabei Anschlussbleche 1, 2, 3, 4 oder ein oder mehrere zungenförmige Abschnitte 30 des dielektrischen Halters 3 im Bereich der betreffenden Durchgangsöffnung stapelartig übereinander angeordnet sind, können diese jeweils eine Teildurchgangsöffnung aufweisen. Die zu einer Durchgangsöffnung gehörenden Teildurchgangsöffnungen sind dann hintereinander angeordnet, sie bilden dann zusammen die betreffende Durchgangsöffnung.
  • Dem Halbleitermodul können die Anschlussenden 10, 20, 70, 80 (soweit vorhanden) zur Übertragung prinzipiell beliebiger elektrischer Ströme, Spannungen, Signale etc. genutzt werden. Beispielsweise können die ersten und zweiten Anschlussbleche 1, 2 an ihren Fußbereichen 11, 12, 21, 22 (soweit vorhanden), z. B. mit Hilfe des Schaltungsträgers 2, elektrisch miteinander verbunden werden, so dass sie im Wesentlichen auf einem gemeinsamen ersten elektrischen Potential liegen, und die dritten und vierten Anschlussbleche 7, 8 können an ihren Fußbereichen 71, 72, 81, 82 (soweit vorhanden), z. B. mit Hilfe des Schaltungsträgers 2, elektrisch miteinander verbunden werden, so dass sie im Wesentlichen auf einem gemeinsamen zweiten elektrischen Potential liegen, Beim Betrieb des Halbleitermoduls können sich das erste und zweite elektrische Potential signifikant unterscheiden, beispielsweise um wenigstens 300 V, wenigstens 600 V, wenigstens 900 V, wenigstens 1,5 kV, wenigstens 2,8 kV oder gar wenigstens 3,6 kV. Um dabei zwischen dem ersten und zweiten Anschlussblech 1, 2 (soweit vorhanden) einerseits und dem dritten und vierten Anschlussblech 7, 8 (soweit vorhanden) andererseits elektrische Überschläge zu vermeiden und/oder Kriechstrecken zu verlängern, kann der dielektrische Halter 3 eine oder mehrere Rippen 37 (siehe die 12 und 13) aufweisen, die quer zwischen dem ersten und zweiten Anschlussende 10, 20 einerseits und dem dritten und vierten Anschlussende 70, 80 andererseits verlaufen.

Claims (19)

  1. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem mit einem ersten Anschlussblech (1), das ein erstes Anschlussende (10) und wenigstens einen ersten Fußabschnitt (11, 12) aufweist; einer ersten Schraubenmutter (41); und einem dielektrischen Halter (3), der einen ersten Aufnahmebereich (31) zur Aufnahme der ersten Schraubenmutter (41) aufweist; wobei das erste Anschlussblech (1), wenn die erste Schraubenmutter (41) in den ersten Aufnahmebereich (31) eingelegt ist, so auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben und dabei in eine erste Zielposition verbracht werden kann, dass die erste Schraubenmutter (41) zwischen dem dielektrischen Halter (3) und dem ersten Anschlussende (10) angeordnet ist und durch das erste Anschlussende (10) herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich (31) gehalten wird; einem zweiten Anschlussblech (2), das ein zweites Anschlussende (20) und wenigstens einen zweiten Fußabschnitt (21, 22) aufweist; und einer zweiten Schraubenmutter (42); wobei der dielektrische Halter (3) einen zweiten Aufnahmebereich (32) zur Aufnahme der zweiten Schraubenmutter (42) aufweist; und das zweite Anschlussblech (2), wenn die zweite Schraubenmutter (42) in den zweiten Aufnahmebereich (32) eingelegt ist, so auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben und dabei in eine zweite Zielposition verbracht werden kann, dass die zweite Schraubenmutter (42) zwischen dem dielektrischen Halter (3) und dem zweiten Anschlussende (20) angeordnet ist und durch das zweite Anschlussende (20) herausfallsicher in dem zweiten Aufnahmebereich (32) gehalten wird; wobei, wenn sich das erste Anschlussblech (1) in der ersten Zielposition und das zweite Anschlussblech (2) in der zweiten Zielposition befinden, – ein zungenförmiger Fortsatz (30) des dielektrischen Halters (3) zwischen dem ersten Anschlussblech (1) und dem zweiten Anschlussblech (2) angeordnet ist; und – das Anschlussbaugruppensystem eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (59) aufweist, von denen jede drei hintereinander angeordnete Teildurchgangsöffnungen (19, 29, 39) aufweist, von denen eine erste Teildurchgangsöffnung (19) in dem ersten Anschlussblech (1) ausgebildet ist, eine zweite Teildurchgangsöffnung (29) in dem zweiten Anschlussblech (2) ausgebildet ist, und eine dritte Teildurchgangsöffnung (39) in dem dielektrischen Halter (3) ausgebildet ist.
  2. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach Anspruch 1, bei dem der dielektrische Halter (3) wenigstens ein erstes Rastelement (33) aufweist, das das erste Anschlussblech (1) in der ersten Zielposition hält.
  3. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das erste Anschlussende (10) eine erste Durchführung (15) aufweist, durch die, wenn sich das erste Anschlussblech (1) in der ersten Zielposition befindet, eine erste Schraube hindurchgeführt und mit der ersten Schraubenmutter (41) verschraubt werden kann.
  4. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der erste Aufnahmebereich (31) so ausgebildet ist, dass er die in ihn eingelegte erste Schraubenmutter (41) bei einer Drehung der ersten Schraubenmutter (41) um ihre Gewindeachse blockiert.
  5. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der dielektrische Halter (3) wenigstens ein zweites Rastelement (34) aufweist, das das zweite Anschlussblech (2) in der zweiten Zielposition hält.
  6. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das zweite Anschlussende (20) eine zweite Durchführung (25) aufweist, durch die, wenn sich das zweite Anschlussblech (2) in der zweiten Zielposition befindet, eine zweite Schraube hindurchgeführt und mit der zweiten Schraubenmutter (42) verschraubt werden kann.
  7. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zweite Aufnahmebereich (32) so ausgebildet ist, dass er die in ihn eingelegte zweite Schraubenmutter (42) bei einer Drehung der zweiten Schraubenmutter (42) um ihre Gewindeachse blockiert.
  8. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der dielektrische Halter (3) so ausgebildet ist, dass das erste Anschlussblech (1) und das zweite Anschlussblech (2) von entgegengesetzten Seiten auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben und dabei in die erste bzw. zweite Zielposition verbracht werden können.
  9. Elektrisches Anschlussbaugruppensystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, das wenigstens ein weiteres Anschlussblech (7, 8) aufweist, das ein weiteres Anschlussende (70, 80) und wenigstens einen weiteren Fußabschnitt (71, 72, 81, 82) aufweist und das auf den dielektrischen Halter (3) bis zum Erreichen einer zugehörigen weiteren Zielposition aufsteckbar ist.
  10. Elektrische Anschlussbaugruppe mit einem ersten Anschlussblech (1), das ein erstes Anschlussende (10) und wenigstens einen ersten Fußabschnitt (11, 12) aufweist; einer ersten Schraubenmutter (41); und einem dielektrischen Halter (3), der einen ersten Aufnahmebereich (31) zur Aufnahme der ersten Schraubenmutter (41) aufweist; wobei die erste Schraubenmutter (41) in den ersten Aufnahmebereich (31) eingelegt und das erste Anschlussblech (1) so auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben ist, dass die erste Schraubenmutter (41) zwischen dem dielektrischen Halter (3) und dem ersten Anschlussende (10) angeordnet ist und durch das erste Anschlussende (10) herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich (31) gehalten wird; einem zweiten Anschlussblech (2), das ein zweites Anschlussende (20) und wenigstens einen zweiten Fußabschnitt (21, 22) aufweist; einer zweiten Schraubenmutter (42); wobei der dielektrische Halter (3) einen zweiten Aufnahmebereich (32) zur Aufnahme der zweiten Schraubenmutter (42) aufweist; wobei die zweite Schraubenmutter (42) in den zweiten Aufnahmebereich (32) eingelegt und das zweite Anschlussblech (2) so auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben ist, dass die zweite Schraubenmutter (42) zwischen dem dielektrischen Halter (3) und dem zweiten Anschlussende (20) angeordnet ist und durch das zweite Anschlussende (20) herausfallsicher in dem zweiten Aufnahmebereich (32) gehalten wird; wobei ein zungenförmiger Fortsatz (30) des dielektrischen Halters (3) zwischen dem ersten Anschlussblech (1) und dem zweiten Anschlussblech (2) angeordnet ist; und mit einer oder mehreren Durchgangsöffnungen (59), von denen jede drei hintereinander angeordnete Teildurchgangsöffnungen (19, 29, 39) aufweist, von denen eine erste Teildurchgangsöffnung (19) in dem ersten Anschlussblech (1) ausgebildet ist; eine zweite Teildurchgangsöffnung (29) in dem zweiten Anschlussblech (2) ausgebildet ist; und eine dritte Teildurchgangsöffnung (39) in dem dielektrischen Halter (3) ausgebildet ist.
  11. Elektrische Anschlussbaugruppe nach Anspruch 10, bei der zwischen dem ersten Anschlussblech (1) und dem dielektrischen Halter (3) keine stoffschlüssige Verbindung vorliegt.
  12. Elektrische Anschlussbaugruppe nach Anspruch 10 oder 11, bei der zwischen dem zweiten Anschlussblech (2) und dem dielektrischen Halter (3) keine stoffschlüssige Verbindung vorliegt.
  13. Halbleitermodul, das aufweist: ein Modulgehäuse (6) mit einem Modulgehäuseelement (61); einen Schaltungsträger (2) mit einer ersten Metallisierung; und eine gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12 ausgebildete elektrische Anschlussbaugruppe (50), wobei zumindest ein erster Fußabschnitt (11, 12) elektrisch leitend mit der ersten Metallisierung verbunden ist.
  14. Halbleitermodul nach Anspruch 13, bei dem der zumindest eine erste Fußabschnitt (11, 12) mit der ersten Metallisierung verschweißt oder verlötet oder versintert ist.
  15. Halbleitermodul nach Anspruch 13 oder 14, bei dem der Schaltungsträger (2) eine zweite Metallisierung aufweist; die elektrische Anschlussbaugruppe (50) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12 ausgebildet ist; und zumindest ein zweiter Fußabschnitt (21, 22) elektrisch leitend mit der zweiten Metallisierung verbunden ist.
  16. Halbleitermodul nach Anspruch 15, bei dem der zumindest eine zweite Fußabschnitt (21, 22) mit der zweiten Metallisierung verschweißt oder verlötet oder versintert ist.
  17. Halbleitermodul nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem die Anschlussbaugruppe (50) ein gemäß Anspruch 9 ausgebildetes, elektrisches Anschlussbaugruppensystem aufweist, wobei das weitere Anschlussblech (7, 8) auf den dielektrischen Halter (3) aufgesteckt ist und sich in seiner weiteren Zielposition befindet; eine weitere Schraubenmutter in eine Aussparung des Modulgehäuses (6) eingelegt und so zwischen dem Modulgehäuse (6) und dem weiteren Anschlussende (70, 80) angeordnet ist, dass sie durch das weitere Anschlussende (70, 80) herausfallsicher in dem weiteren Aufnahmebereich gehalten wird.
  18. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls mit den Schritten: Bereitstellen eines Schaltungsträgers (2), der eine erste Metallisierung aufweist; Bereitstellen einer elektrischen Anschlussbaugruppe (50), die aufweist: – ein erstes Anschlussblech (1), das ein erstes Anschlussende (10) und wenigstens einen ersten Fußabschnitt (11, 12) aufweist; – eine erste Schraubenmutter (41); und – einen dielektrischen Halter (3), der einen ersten Aufnahmebereich (31) aufweist; wobei – die erste Schraubenmutter (41) in den ersten Aufnahmebereich (31) eingelegt und das erste Anschlussblech (1) so auf den dielektrischen Halter (3) aufgeschoben ist, dass die erste Schraubenmutter (41) zwischen dem dielektrischen Halter (3) und dem ersten Anschlussende (10) angeordnet ist und durch das erste Anschlussende (10) herausfallsicher in dem ersten Aufnahmebereich (31) gehalten wird; Bereitstellen eines Modulgehäuseelements (61); Anordnen des Modulgehäuseelements (61) auf dem Schaltungsträger (2); und Aufstecken der elektrischen Anschlussbaugruppe (50) auf das Modulgehäuseelement (61), bevor oder nachdem dieses auf dem Schaltungsträger (2) angeordnet wird, so dass ein erster Fußbereich (11, 12) oberhalb der ersten Metallisierung angeordnet ist; und Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der ersten Metallisierung und dem ersten Anschlussblech (1) an dem ersten Fußbereich (11, 12) durch Schweißen.
  19. Verfahren nach Anspruch 18 mit den weiteren Schritten: Evakuieren des Modulgehäuses (6); Einfüllen einer Vergussmasse (65) in einen Innenraum des Modulgehäuses (6), während sich dieses im evakuierten Zustand befindet, nach dem Aufstecken der elektrischen Anschlussbaugruppe (50) auf das Modulgehäuseelement (61); Beenden des evakuierten Zustandes durch Einbringen des Schaltungsträgers (2) zusammen mit dem auf ihm angeordneten Modulgehäuseelement (61) und der eingefüllten Vergussmasse (65) in eine Atmosphäre mit normalem Umgebungsdruck (p0).
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