DE102017220722A1

DE102017220722A1 - Halbleitermodul

Info

Publication number: DE102017220722A1
Application number: DE102017220722.1A
Authority: DE
Inventors: Fumihito KAWAHARA; Koji Yamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: US20180197799A1; CN108305852A; US10504808B2; CN108305852B; JP2018113368A; JP6696442B2; DE102017220722B4

Abstract

Ein Halbleitermodul umfasst ein Gehäuse. Das Gehäuse umfasst einen Bodenteil, einen Gehäuserahmen und einen Gehäusedeckel. In dem Gehäuse sind eine innere Elektrode und ein Gewindebolzen vorgesehen. Ein Kopfteil des Gewindeteils ist kegelförmig und ein rohrförmiger Teil weist einen Innendurchmesser auf, welcher nach unten hin zunimmt, um einen konstanten Abstand zu den Seiten des Kopfteils zu halten. Mit diesem Aufbau kann der rohrförmige Teil den Kopfteil unten halten, auch wenn der Gewindebolzen nach oben gezogen wird. Daher kann verhindert werden, dass der Gewindebolzen durch eine Kraft, welche von einer Anschlussbefestigungsschraube angelegt wird, wenn ein äußerer Verbindungsanschluss angeschlossen oder entfernt wird, gelockert oder abgelöst wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitermodul.
Stand der Technik
Herkömmlicherweise sind Leistungshalbleitervorrichtungen als offenbart bekannt, in welchen Gewindebolzen als eine Befestigungskomponente verwendet werden, wie zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2016-158373 .
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung waren in der Entwicklung eines Halbleitermoduls tätig, welches Gewindebolzen verwendet, aber einen Aufbau aufweist, der von dem herkömmlicher Module wie etwa dem vorstehend erwähnten abweicht. Der von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung entwickelte Modulaufbau umfasst ein Gehäuse, welches einen Gehäusedeckel, einen Gehäuserahmen und ein Bodenteil aufweist, eine in dem Gehäuse angeordnete innere Elektrode und einen plattenförmigen Vorsprung, welcher von einer Innenwand des Gehäuserahmens vorragt und die innere Elektrode überlappt. Die innere Elektrode und der plattenförmige Vorsprung sind jeweils mit einem Durchgangsloch versehen und ein Gewindebolzen ist in das Durchgangsloch der inneren Elektrode geschraubt. Der Gewindebolzenkopf ist mit einem Kleber an dem plattenförmigen Vorsprung befestigt. In diesem Modulaufbau liegt der Kopf des Gewindebolzens von dem Durchgangsloch in dem Gehäusedeckel frei, sodass ein äußerer Verbindungsanschluss durch dieses Durchgangsloch an dem Gewindebolzen befestigt werden kann.
Es wurde entdeckt, dass ein solcher Modulaufbau das folgende Problem aufweist. Beim Anschließen oder Entfernen eines äußeren Verbindungsanschlusses an oder von dem Gewindebolzen wird eine Drehkraft zum Verdrehen des Gewindeteils des Gewindebolzens angelegt, sodass ein Risiko besteht, dass der Gewindebolzen locker werden könnte. Wenn dies der Fall ist, besteht eine Sorge, dass sich der Gewindebolzen löst.
Der vorstehend beschriebene Modulaufbau benötigt Arbeit, bei der Kleber um den Kopfteil des Gewindebolzens aufgetragen wird. Bei dieser Arbeit ist ein Faktor, welcher den Prozess verlangsamt, dass der Kleber herunterläuft und nicht gut an dem Kopfteil des Gewindebolzens aufgetragen werden kann. Als Ergebnis davon wurde die Produzierbarkeit des Halbleitermoduls nachteilig beeinflusst.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen des vorstehend beschriebenen Problems konzipiert und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Halbleitermodul bereitzustellen, welches verhindern kann, dass sich Gewindebolzen lösen, wenn äußere Verbindunganschlüsse angeschlossen oder entfernt werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleitermodul mit verbesserter Produzierbarkeit bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleitermodul auf: ein Bodenteil; eine innere Elektrode; einen Gehäuserahmen; einen Gewindebolzen; einen Gehäusedeckel; und einen Kleber. Das Bodenteil ist so konfiguriert, dass es eine Bodenfläche eines Gehäuses bildet, welches eine Halbleitervorrichtung unterbringt, und das Bodenteil weist eine obere Stirnfläche auf, auf welcher die Halbleitervorrichtung montiert ist. Die innere Elektrode umfasst einen Elektrodenplattenteil, welcher über dem Bodenteil vorgesehen ist, und einen Verbindungsteil, welcher zum elektrischen Verbinden des Elektrodenplattenteils und der Halbleitervorrichtung konfiguriert ist. Der Elektrodenplattenteil ist mit einem ersten Durchgangsloch versehen, welches den Elektrodenplattenteil in seiner Dickerichtung durchdringt. Der Gehäuserahmen umfasst einen ringförmigen Rahmenteil und einen plattenförmigen Vorsprung, welcher in Form einer Platte von einer Innenwand des Rahmenteils vorragt. Der Rahmenteil weist einen unteren Endabschnitt auf, welcher mit einem Umfangsteil des Bodenteils verbunden ist. Der plattenförmige Vorsprung überlappt den Elektrodenplattenteil. Der plattenförmige Vorsprung ist mit einem zweiten Durchgangsloch versehen, welches mit dem ersten Durchgangsloch kommuniziert. Der Gewindebolzen umfasst an einem seiner Enden einen Gewindeteil, welcher eine erste Reihe von Windungen aufweist, und umfasst an seinem anderen Ende einen Kopfteil, welcher eine Kegelform mit einem größeren Durchmesser als der des Gewindeteils aufweist. Der Kopfteil ist mit einem Gewindeloch versehen, welches in seiner Innenwand eine zweite Reihe von Windungen aufweist. Der Gewindeteil ist in das erste Durchgangsloch geschraubt. Der Gehäusedeckel umfasst einen flachen Plattenteil und einen rohrförmigen Teil. Der flache Plattenteil ist an einem oberen Endabschnitt des Rahmenteils montiert und direkt über dem Kopfteil mit einem dritten Durchgangsloch versehen. Der rohförmige Teil ragt von einem Umfang des dritten Durchgangslochs in dem flachen Plattenteil nach unten vor, um Seiten des Kopfteils zu umschließen, und weist einen Innendurchmesser auf, welcher nach unten hin zunimmt. Der Kleber ist in einer Lücke zwischen dem Kopfteil und dem rohrförmigen Teil vorgesehen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleitermodul auf: ein Bodenteil; eine innere Elektrode; einen Gehäuserahmen; einen Gewindebolzen; einen Gehäusedeckel; und einen rohrförmigen Teil. Das Bodenteil ist so konfiguriert, dass es eine Bodenfläche eines Gehäuses bildet, welches eine Halbleitervorrichtung unterbringt, und das Bodenteil weist eine obere Stirnfläche auf, auf welcher die Halbleitervorrichtung montiert ist. Die innere Elektrode umfasst einen Elektrodenplattenteil, welcher über dem Bodenteil vorgesehen ist, und einen Verbindungsteil, welcher zum elektrischen Verbinden des Elektrodenplattenteils und der Halbleitervorrichtung konfiguriert ist. Der Elektrodenplattenteil ist mit einem ersten Durchgangsloch versehen, welches den Elektrodenplattenteil in seiner Dickerichtung durchdringt. Der Gehäuserahmen umfasst einen ringförmigen Rahmenteil und einen plattenförmigen Vorsprung, welcher in Form einer Platte von einer Innenwand des Rahmenteils vorragt. Der Rahmenteil weist einen unteren Endabschnitt auf, welcher mit einem Umfangsteil des Bodenteils verbunden ist. Der plattenförmige Vorsprung überlappt den Elektrodenplattenteil. Der plattenförmige Vorsprung ist mit einem zweiten Durchgangsloch versehen, welches mit dem ersten Durchgangsloch kommuniziert. Der Gewindebolzen umfasst an einem seiner Enden einen Gewindeteil, welcher eine erste Reihe von Windungen aufweist, und umfasst an seinem anderen Ende einen Kopfteil, welcher einen größeren Durchmesser als der des Gewindeteils aufweist. Der Kopfteil ist mit einem Gewindeloch versehen, welches in seiner Innenwand eine zweite Reihe von Windungen aufweist. Der Gewindeteil ist in das erste Durchgangsloch geschraubt. Der Gehäusedeckel ist an einem oberen Endabschnitt des Rahmenteils montiert und direkt über dem Kopfteil mit einem dritten Durchgangsloch versehen. Der rohrförmige Teil ist mindestens einem von dem Gehäusedeckel und dem plattenförmigen Vorsprung bereitgestellt. Der rohförmige Teil ist so konfiguriert, dass er mit seiner Innenumfangsoberfläche und einer Oberfläche des plattenförmigen Vorsprungs einen Behälter bildet. Der Behälter hält den Kleber um den Kopfteil. Der rohrförmige Teil ist zum Kommunizieren mit dem dritten Durchgangsloch konfiguriert. Der Kleber ist zwischen dem rohrförmigen Teil und dem Kopfteil eingefüllt.
Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlicher.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht des Gewindebolzens gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2;
6 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2;
7 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2;
8 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2;
9 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2;
10 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2;
11 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2;
12 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung; und
13 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls gemäß einem Vergleichsbeispiel im Vergleich zur Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsform 1
1 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls 10 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt einen offenen Abschnitt in der Nähe einer Seitenstirnfläche des Halbleitermoduls 10, um den inneren Aufbau darzustellen. Das Halbleitermodul 10 umfasst ein Gehäuse 11. In dem Gehäuse 11 ist eine Halbleitervorrichtung 1 untergebracht. Das Gehäuse 11 umfasst ein Bodenteil 14, einen Gehäuserahmen 20 und einen Gehäusedeckel 30. Eine innere Elektrode 17 und ein Gewindebolzen 40 sind in dem Gehäuse 11 vorgesehen. Hiernach ist die oben-unten-Richtung für eine einfache Erklärung wie folgt definiert: die Seite des Gehäusedeckels 30 des Gehäuses 11 soll, wie in 1 dargestellt, die „obere“ Seite sein, während die Seite des Bodenteils 14 des Gehäuses 11 die „untere“ Seite sein soll.
Das Bodenteil 14 bildet die Bodenfläche des Gehäuses 11. Genauer ausgedrückt umfasst beispielsweise das Bodenteil 14 eine Basisplatte 12 und ein Substrat 13, welches diese Basisplatte 12 überlagert. Auf der Oberfläche des Substrats 13 ist ein Metallmuster (nicht dargestellt) gebildet. Eine Halbleitervorrichtung 1 ist an diesem Metallmuster montiert. Die Halbleitervorrichtung 1 ist eine Leistungshalbleitervorrichtung, welche eine Schaltvorrichtung wie etwa ein IGBT oder ein MOSFET ist. Die Halbleitervorrichtung 1 kann aus Si oder einem Material gebildet sein, welches als ein Halbleiter mit großer Bandlücke wie etwa SiC oder GaN bekannt ist. Die obere Stirnfläche des Substrats 13 ist ebenfalls die obere Stirnfläche des Bodenteils 14.
Die innere Elektrode 17 umfasst einen Elektrodenplattenteil 15 und einen Verbindungsteil 16. Der Elektrodenplattenteil 15 ist über und parallel zum Bodenteil 14 vorgesehen. Ein Ende des Verbindungsteils 16 ist mit einem Ende des Elektrodenplattenteils 15 verbunden, während das andere Ende des Verbindungsteils 16 mit dem Metallmuster auf dem Substrat 13 verbunden ist. Der Verbindungsteil 16 verbindet die Halbleitervorrichtung 1, welche auf der oberen Stirnfläche des Bodenteils 14 montiert ist, elektrisch mit dem Elektrodenplattenteil 15. Der Elektrodenplattenteil 15 ist mit einem ersten Durchgangsloch 15a versehen, welches den Elektrodenplattenteil 15 in einer Dickerichtung durchdringt.
Der Gehäuserahmen 20 umfasst einen Rahmenteil 21, einen ersten plattenförmigen Vorsprung 24 und einen zweiten plattenförmigen Vorsprung 22. Der Rahmenteil 21 weist bei einer planaren Sicht des Bodenteils 14 eine ringförmige Form auf und dadurch ist ein unterer Endabschnitt des Rahmenteils 21 mit einem Umfangsrandteil des Bodenteils 14 verbunden. Der erste plattenförmige Vorsprung 24 und der zweite plattenförmige Vorsprung 22 ragen in der Form einer Platte von einer Innenwand des Rahmenteils 21 vor. Der erste plattenförmige Vorsprung 24 und der zweite plattenförmige Vorsprung 22 weisen jeweils eine Vorderseite, welche von dem Gehäuse 11 nach oben zeigt, und eine Rückseite auf, welche von dem Gehäuse 11 nach unten zeigt.
Der erste plattenförmige Vorsprung 24 ist auf dem Elektrodenplattenteil 15 angeordnet, während der zweite plattenförmige Vorsprung 22 unter dem Elektrodenplattenteil 15 angeordnet ist. Die Rückseite des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 ist mit dem Elektrodenplattenteil 15 in Kontakt. Der erste plattenförmige Vorsprung 24 und der zweite plattenförmige Vorsprung 22 sind mit zweiten Durchgangslöchern 23 und 25 jeweils versehen, welche mit dem ersten Durchgangsloch 15a kommunizieren. Der zweite plattenförmige Vorsprung 22 kann weggelassen werden.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Gewindebolzens gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Der Gewindebolzen 40 weist einen Gewindeteil 42 und einen Kopfteil 43 auf. Der Gewindeteil 42 ist an einem Ende des Gewindebolzens 40 vorgesehen und weist auf seiner Oberfläche eine erste Reihe von Windungen auf. Der Kopfteil 43 ist an dem anderen Ende des Gewindebolzens 40 vorgesehen und weist eine Kegelform mit einem größeren Durchmesser als der des Gewindeteils 42 auf. Der Kopfteil 43 ist mit einem Gewindeloch 45 versehen, welches in seiner Innenwand eine zweite Reihe von Windungen aufweist.
Wie in 1 dargestellt ist der Gewindeteil 42 des Gewindebolzens 40 in das erste Durchgangsloch 15a geschraubt, welches in dem Elektrodenplattenteil 15 vorgesehen ist. Dadurch ist der Gewindebolzen 40 an dem Gehäuserahmen 20 befestigt, wobei sich der erste plattenförmige Vorsprung 24, der Elektrodenplattenteil 15 und der zweite plattenförmige Vorsprung 22 überlagern.
Wie in 1 dargestellt umfasst der Gehäusedeckel 30 einen flachen Plattenteil 31 und einen rohrförmigen Teil 34. Der flache Plattenteil 31 ist an einem oberen Endabschnitt des Rahmenteils 21 montiert. Der flache Plattenteil 31 bedeckt das Gehäuse 11. Ein drittes Durchgangsloch 32 ist in dem flachen Plattenteil 31 direkt über dem Gewindebolzen 40 vorgesehen. Der rohrförmige Teil 34 ragt von dem Umfang des dritten Durchgangslochs 32 des flachen Plattenteils 31 nach unten vor. Der Rohrförmige Teil 34 umschließt die Seiten des Kopfteils 43 und weist einen Innendurchmesser auf, welcher nach unten hin zunimmt. Wie nachstehend beschrieben wird, wird das dritte Durchgangsloch 32 zum Befestigen eines äußeren Verbindungsanschlusses 4 an dem Gewindeloch 45 des Gewindebolzens 40 mit einer Anschlussbefestigungsschraube 2 verwendet.
Zwischen den Seiten des Kopfteils 43 und der Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils 34 ist eine Lücke bzw. Spalt vorgesehen. Kleber 90 wird in dieser Lücke aufgetragen, sodass die Seiten des Kopfteils 43 und die Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils 34 mit dem Kleber 90 miteinander verbunden werden. Der Kleber 90 füllt auch die Lücke zwischen dem unteren Ende des rohrförmigen Teils 34 und einer Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24. Als ein Ergebnis davon wird der Gewindebolzen 40 sowohl an dem Gehäuserahmen 20 als auch an dem Gehäusedeckel 30 mit dem Kleber 90 befestigt.
Wie in 1 dargestellt ist der äußere Verbindungsanschluss 4 an dem Gewindeloch 45 mit der Anschlussbefestigungsschraube 2 während der Verwendung des Halbleitermoduls 10 befestigt. Mit der Anschlussbefestigungsschraube 2 in einem Loch 4a des äußeren Verbindungsanschlusses 4 eingesteckt, werden die Windungen 2a der Anschlussbefestigungsschraube 2 in das Gewindeloch 45 festgedreht. Der äußere Verbindungsanschluss 4 ist beispielsweise mit einer Steuerelektrode einer Halbleitervorrichtung 1, welche durch den Gewindebolzen 40 auf dem Substrat 13 montiert ist, und der inneren Elektrode 17 elektrisch verbunden. Die Steuerelektrode wäre eine Gate, wenn die Halbleitervorrichtung 1 ein IGBT oder ein MOSFET wäre und wäre eine Basis, wenn die Halbleitervorrichtung 1 ein Bipolartransistor wäre.
In der Ausführungsform 1 ist der Kopfteil 43 des Gewindebolzens 40 kegelförmig, d.h. er hat einen sich verringernden Durchmesser. Des Weiteren hat der rohrförmige Teil 34 einen nach unten hin zunehmenden Durchmesser, sodass der Abstand zwischen der Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils 34 und der Seiten des Kopfteils 43 konstant bleibt. Mit diesem Aufbau kann der rohrförmige Teil 34 den Kopfteil 43 unten halten, auch wenn der Gewindebolzen 40 nach oben gezogen wird. Daher kann verhindert werden, dass der Gewindebolzen 40 durch die Kraft, welche von der Anschlussbefestigungsschraube 2 angelegt wird, wenn der äußere Verbindungsanschluss 4 angeschlossen oder entfernt wird, gelockert oder abgelöst wird. Da die kegelförmigen Seiten des Kopfteils 43 und die kegelförmige Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils 34 durch den Kleber 90 miteinander verbunden sind, können diese mit einer größeren Oberfläche verbunden werden, als wenn der Kopfteil 43 und der rohrförmige Teil 34 zylindrisch mit einem konstanten Durchmesser wären. Dementsprechend können der Gewindebolzen 40 und der Gehäusedeckel 30 miteinander fest verbunden werden. Des Weiteren, da der Gewindebolzen 40 durch den Gehäuserahmen 20 und den Gehäusedeckel 30 ortsfest befestigt wird, kann mechanische Spannung, welche durch exzessives Festziehen des äußeren Verbindungsanschlusses 4 verursacht wird, zum Gehäuserahmen 20 und zum Gehäusedeckel 30 verteilt werden. Daher wird die Möglichkeit des Zerbrechens des Gehäuserahmens 20, welches den Gewindebolzen 40 stützt, minimiert.
3 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 10 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In dem Variationsbeispiel wird ein Gewindebolzen 140 anstelle des Gewindebolzens 40 verwendet. Der Kopfteil 143 kann wie dieser Gewindebolzen 140 stufenweise kegelförmig sein. Genauer ausgedrückt kann der Kopfteil 143 einen ersten Teil 143a, einen zweiten Teil 143b und einen dritten Teil 143c umfassen, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Der erste Teil 143a, der zweite Teil 143b und der dritte Teil 143c sind ausgehend von der Seite des Gewindeteils 42 in dieser Reihenfolge angeordnet und deren Durchmesser nehmen in dieser Reihenfolge ab.
Des Weiteren kann, wie in 3 dargestellt, der Gehäusedeckel 30 mit einem Gehäusedeckel 130 ersetzt werden, welcher einen rohförmigen Teil 134 aufweist. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Teils 134 nimmt nach unten hin stufenweise zu, sodass der Abstand zwischen einer Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils 134 und den Seiten des Kopfteils 143 konstant bleibt. Genauer ausgedrückt kann der rohrförmige Teil 134 einen ersten Innenumfangsteil 134a, einen zweiten Innenumfangsteil 134b und einen dritten Innenumfangsteil 134c umfassen, welche unterschiedliche Innenumfänge aufweisen. Der dritte Innenumfangsteil 134c, der zweite Innenumfangsteil 134b und der erste Innenumfangsteil 134a sind ausgehend von der Basisseite des rohrförmigen Teils 134 in dieser Reihenfolge angeordnet und deren Innendurchmesser nehmen in dieser Reihenfolge zu.
Da der Kopfteil 143 des Gewindebolzens 140 stufenweise kolbenförmig ist, ist die Verbindungsfläche erhöht. Des Weiteren erhöhen die Ungleichförmigkeiten, welche durch die Stufen auf der Seitenstirnfläche des rohrförmigen Teils 134 bereitgestellt sind, die Verbindungsfläche. Während das Widerstandsmoment des rohrförmigen Teils 134 erhöht wird, wird auch die Festigkeit des rohrförmigen Teils 134 verbessert. Dadurch kann die Möglichkeit des Zerbrechens des Gehäusedeckels 30 verringert werden.
13 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls 410 gemäß einem Vergleichsbeispiel im Vergleich zur Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Vergleichsbeispiel aus 13 umfasst einen Gehäusedeckel 60 anstelle des Gehäusedeckels 30 und einen Gewindebolzen 50 anstelle des Gewindebolzens 40. Der Gewindebolzen 50 weist einen Kopfteil 53 mit einem konstanten Durchmesser auf. Der Gewindebolzen 50 weist ansonsten den gleichen Aufbau wie der des Gewindebolzens 40 gemäß Ausführungsform 1 auf, d.h., dass er das Gewindeloch 45 und den Gewindeteil 42 aufweist. Der Durchmesser des Kopfteils 53 ist größer als der des Gewindeteils 42. Während der Kopfteil 53 zur vereinfachten Erläuterung in 13 so dargestellt wird, als habe er einen Durchmesser, der geringfügig größer als der Innendurchmesser des zweiten Durchgangslochs 25 ist, kann der Kopfteil 53 in Wirklichkeit einen Durchmesser aufweisen, der ausreichend größer als der Innendurchmesser des zweiten Durchgangslochs 25 ist.
Der Gehäusedeckel 60 umfasst einen flachen Plattenteil 61 und einen rohrförmigen Teil 64. Der rohrförmige Teil 64 ragt von dem Umfang eines dritten Durchgangslochs 62 des Gehäusedeckels 60 nach unten vor und umschließt die Seiten des Kopfteils 53. Zwischen dem distalen Ende des rohrförmigen Teils 64 und der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 ist eine Lücke. In dem in 13 dargestellten Vergleichsbeispiel ist der Gewindebolzen 50 mit einer Schraube an dem Gehäuserahmen 20 befestigt. Der Kopfteil 53 des Gewindebolzens 50 ist mit dem Kleber 90 an dem Gehäusedeckel 60 befestigt. Ferner ist der Gehäusedeckel 60 mit einem Kleber 70 an dem Gehäuserahmen 20 befestigt. Der untere Endabschnitt des rohrförmigen Teils 64 ist von der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 getrennt und zwischen diesen ist eine große Lücke.
In dem Vergleichsbeispiel aus 13 sind der Kopfteil 53 und der rohrförmige Teil 64 beide rohrförmig mit einem konstanten Durchmesser. Im Vergleich zum Vergleichsbeispiel aus 13 weist das Halbleitermodul 10 gemäß der Ausführungsform 1 einen kegelförmigen Kopfteil 43 und einen rohrförmigen Teil 34 oder einen gestuften Kopfteil 143 und einen rohrförmigen Teil 134 auf. Daher ist der Verbindungsbereich zwischen dem Kopfteil 43 oder 143 des Gewindebolzens 40 oder 140 und dem Gehäusedeckel 30 oder 130 verglichen mit dem Fall aus 13 in der Ausführungsform 1 erhöht. Daher kann die Verbindungsfestigkeit verbessert und die Möglichkeit, dass der Gewindebolzen 40 oder 140 gelockert wird, minimiert werden. Außerdem kann die beim Verbinden des äußeren Verbindungsanschlusses 4 an dem Gewindebolzen 40 oder 140 angewandte Kraft auf die Seite des Gehäuses 11 verteilt werden.
Ausführungsform 2
4 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls 210 gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Das Halbleitermodul 210 gemäß Ausführungsform 2 weist einen Aufbau auf, welcher dem des Halbleitermoduls 10 gemäß Ausführungsform 1 ähnlich ist, außer dass es einen Gehäusedeckel 230, welcher einen rohrförmigen Teil 234 aufweist, anstelle des Gehäusedeckels 30 mit dem rohrförmigen Teil 34 in Ausführungsform 1 umfasst und dass der Gewindebolzen 40 durch den Gewindebolzen 50 ersetzt wird. Daher werden hauptsächlich Unterschiede zwischen den Ausführungsformen 1 und 2 in der folgenden Beschreibung erläutert und den gleichen oder entsprechenden Aufbaumerkmalen werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung dieser wird weggelassen.
Der rohförmige Teil 234 ragt von dem Umfang eines dritten Durchgangslochs 232 in einem flachen Plattenteil 231 des Gehäusedeckels 230 nach unten vor. Der rohrförmige Teil 234 umschließt die Seiten des Kopfteils 53 während es sich nach unten erstreckt, wobei sein unteres Ende eine Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 berührt.
Der rohrförmige Teil 234 in der Ausführungsform 2 ist der Ausführungsform 1 dadurch ähnlich, dass er mit dem dritten Durchgangsloch 232 kommuniziert, aber von der Ausführungsform 1 dadurch verschieden, dass ein „Behälter, welcher den Kleber 90 hält“ um den Kopfteil 53 gebildet ist. Der Behälter, der den Kleber 90 hält, ist durch die Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils 234 und der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 gebildet. Die Lücke zwischen dem rohrförmigen Teil 234 und dem Kopfteil 53 ist mit dem Kleber 90 gefüllt. Da das untere Ende des rohrförmigen Teils 234 mit der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 in Kontakt ist, läuft der Kleber 90 nicht aus dem rohrförmigen Teil 234 aus.
Gemäß der Ausführungsform 2 kann der Kleber 90 von der Seite des Kopfteils 53, nachdem der Gewindebolzen 50 mit dem Gehäuserahmen 20 zusammengefügt wurde, eingespritzt werden. Da der Kleber 90 daran gehindert wird, herunterzulaufen, kann der Vorgang des Einspritzens des Klebers 90 reibungslos durchgeführt werden, sodass die Produzierbarkeit verbessert wird. Da der rohrförmige Teil 234 den Kopfteil 53 des Gewindebolzens 50 umschließt, kann der Kleber 90 zuverlässig zwischen diesen eingefüllt werden, sodass die Verbindungsfestigkeit ebenfalls erhöht werden kann.
Wenn der Kleber 90 Isoliereigenschaften aufweist, kann dieser die elektrische Leitung behindern, wenn der Kleber 90 in das erste Durchgangsloch 15a eintritt und zwischen den Gewindebolzen 50 und der inneren Elektrode 17 gelangt. Daher sollte der Kleber 90 eingeführt werden, vorzugsweise nachdem der Gewindebolzen 50 festgezogen wurde.
Ein Vergleich zwischen der Ausführungsform 2 und dem in 13 dargestellten Vergleichsbeispiel zeigt erstens, dass es in dem Vergleichsbeispiel aus 13 eine große Lücke zwischen dem unteren Endabschnitt des oberen rohrförmigen Teils 64 und der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 gibt, wenn der Kleber 90 von der Seite des Kopfteils 53 des Gewindebolzens 50 eingespritzt wird. Der Kleber 90 kann durch diese Lücke auslaufen, sodass die Fülleigenschaften des Klebers 90 verschlechtert werden. Daraus resultiert eine schlechte Arbeitseffizienz und verringert die Produktivität. In dieser Hinsicht kann die Produktion mit dem Halbleitermodul 210 gemäß der Ausführungsform 2 vereinfacht werden, da ein Auslaufen des Klebers 90 verhindert wird und die Füll- und Einspritzeigenschaften beim Anwenden des Klebers 90 verbessert werden.
Variationsbeispiele des rohrförmigen Teils der Ausführungsform 2 werden nachstehend beschrieben. Der „rohrförmige Teil“ aus der Ausführungsform 2 muss nur mindestens einem von dem Gehäusedeckel 230 und dem ersten plattenförmigen Vorsprung 24 bereitgestellt sein.
5 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 210 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2. Der rohrförmige Teil 234 der 4 kann so modifiziert werden, dass er wie ein in 5 dargestellter rohrförmiger Teil 234a ist. In diesem Variationsbeispiel wird der Gehäusedeckel 230 mit dem Gehäusedeckel 60 des Vergleichsbeispiels aus 13 ersetzt. Der rohrförmige Teil 234 besteht aus einem rohrförmigen Abschnitt 64 und einem unteren rohrförmigen Teil 225. Hierbei ist der „rohrförmige Abschnitt 64“ ähnlich zu dem, der schon als das Vergleichsbeispiel in 13 dargestellt wurde. In der Ausführungsform 2 soll allerdings der rohrförmige Abschnitt 64 als „oberer rohrförmiger Teil 64“ bezeichnet werden, da es ein Abschnitt ist, der zusammen mit dem unteren rohrförmigen Teil 225 einen rohrförmigen Teil 234 bildet.
Der untere rohrförmige Teil 225 erstreckt sich von der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 nach oben und umschließt die Seiten des Kopfteils 53. In dem Variationsbeispiel aus 5 grenzt das distale Ende des unteren rohrförmigen Teils 225 an dem distalen Ende des oberen rohrförmigen Teils 64. In dem Variationsbeispiel aus 5 kann der Kleber 90 in der Lücke zwischen dem Kopfteil 53, welcher in den unteren rohrförmigen Teil 225 geschraubt ist, und der Innenumfangsoberfläche des unteren rohrförmigen Teils 225 aufgetragen werden, bevor der Gehäusedeckel 60 platziert wurde. Der Kleber 90 kann zusätzlich in der Lücke zwischen dem oberen rohrförmigen Teil 64 und dem Kopfteil 53 aufgetragen werden, nachdem der Gehäusedeckel 60 platziert wurde.
6 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 210 gemäß einem Variationsbeispiels der Ausführungsform 2. Der rohförmige Teil 234a aus 5 kann so modifiziert werden, dass er wie ein in 6 dargestellter rohrförmiger Teil 234b ist. Der rohrförmige Teil 234b umfasst den oberen rohrförmigen Teil 64, welcher dem Gehäusedeckel 60 bereitgestellt ist, und einen unteren rohrförmigen Teil 225a, welcher sich von der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 nach oben erstreckt und den Außenumfang des oberen rohrförmigen Teils 64 umschließt. In dem Variationsbeispiel aus 6 ist der Außenumfang des unteren Endes des oberen rohrförmigen Teils 64 mit dem Innenumfang des oberen Endes des unteren rohrförmigen Teils 225a in Kontakt. Da der untere rohrförmige Teil 225a und der obere rohrförmige Teil 64 auf diese Weise überlappen, kann der Kleber 90 daran gehindert werden, aus dem rohrförmigen Teil 234b auszulaufen, sodass die Fülleigenschaften des Klebers 90 verbessert werden können. Ähnlich dem Variationsbeispiel aus 5 kann der Kleber 90 in der Lücke zwischen dem Kopfteil 53, welcher in den unteren rohrförmigen Teil 225a geschraubt ist, und dem unteren rohrförmigen Teil 225a aufgetragen werden, bevor der Gehäusedeckel 60 platziert wird.
7 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 210 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2. Der rohrförmige Teil 234b der 6 kann so modifiziert werden, dass er wie ein in 7 dargestellter rohrförmiger Teil 234c ist. Der rohrförmige Teil 234c ist so modifiziert, dass der untere rohrförmige Teil 225a der 6 mit einem unteren rohrförmigen Teil 225b ersetzt wird. Der untere rohrförmige Teil 225b ist so gebildet, dass er länger als der untere rohrförmige Teil 225a ist, d.h., dass das distale Ende des untere rohrförmigen Teils 225b sich nach oben bis zur Basis des oberen rohrförmigen Teils 64 erstreckt. Der untere rohrförmige Teil 225b weist einen Innendurchmesser auf, der größer als die Außenform des oberen rohrförmigen Teils 64 ist, und zwischen dem unteren rohrförmigen Teil 225b und dem oberen rohrförmigen Teil 64 ist eine mit dem Kleber 90 gefüllte Lücke. Das Variationsbeispiel aus 7 ist ein Aufbau, in welchem um dem Kopfteil 53 zwei Rohre gebildet sind.
8 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 210 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2. Ein in 8 dargestellter rohrförmiger Teil 225c kann anstelle des rohrförmigen Teils 234 aus 4 vorgesehen sein. Der rohrförmige Teil 225c erstreckt sich von der Oberfläche des ersten plattenförmigen Vorsprungs 24 nach oben und umschließt die Seiten des Kopfteils 53. Das distale Ende des rohrförmigen Teils 225c ist mit dem Gehäusedeckel 260 in Kontakt. Der Gehäusedeckel 260 weist das dritte Durchgangsloch 62 auf. Allerdings weist der Gehäusedeckel 260, im Gegensatz zum Gehäusedeckel 30 oder 60, keinen rohrförmigen Teil auf, der sich nach unten bis unter dem dritten Durchgangsloch 62 erstreckt und um das dritte Durchgangsloch 62 flach ist. Auch in einem solchen Aufbau kann der Kleber 90 in der Lücke zwischen dem Kopfteil 53, welcher in den unteren rohrförmigen Teil 225c geschraubt ist, und der Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils 225c aufgetragen werden, bevor der Gehäusedeckel 260 platziert wird. Da der Gehäusedeckel 260 nicht mit dem Kleber 90 in Kontakt ist, wird dieser nicht mit dem Kleber 90 in Position gehalten. Der Rahmenteil 21 des Gehäuserahmens 20 und der Gehäusedeckel 260 können mit dem Kleber 70 miteinander verbunden werden. Zusätzlich zu oder anstelle des Klebers 70 kann ferner eine Schraubenkomponente (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um den Gehäusedeckel an dem Gehäuserahmen 20 zu befestigen, oder ein Eingreifteil kann zwischen dem Gehäuserahmen 20 und dem Gehäusedeckel 260 vorgesehen sein, um diese durch den Kopplungsteil fest zusammenzufügen.
Ein Halbleitermodul 210 kann vorgesehen sein, welches die charakteristischen Aufbauten von den Ausführungsformen 1 und 2 aufweist. 9 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 210 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2. In dem Variationsbeispiel aus 9 ist ein rohrförmiger Teil 234d durch einen oberen rohrförmigen Teil 334 und den unteren rohrförmigen Teil 225a gebildet. Ähnlich dem in 5 dargestellten Variationsbeispiel grenzt ein oberer Endabschnitt des unteren rohrförmigen Teils 225a an einem unteren Endabschnitt des oberen rohrförmigen Teils 334 in 9. Anstelle des Gewindebolzens 50 wird der Gewindebolzen 40 gemäß der Ausführungsform 1 verwendet. Der Kopfteil 43 des Gewindebolzens 40 weist eine Kegelform auf, dessen Durchmesser sich zum anderen Ende hin verringert. Der Innenumfang des oberen rohrförmigen Teils 334 erhöht sich nach unten hin, um den Abstand zwischen der Innenumfangsoberfläche des oberen rohrförmigen Teils 334 und den Seiten des Kopfteils 43 konstant zu halten. Wie in dem Variationsbeispiel der Ausführungsform 1 (siehe 3) dargestellt wurde, kann der Gewindebolzen 140, welcher den Kopfteil 143 mit einer gestuften Kegelform aufweist, mit der Ausführungsform 2 kombiniert werden. In dem Fall kann die Innenumfangsoberfläche des oberen rohrförmigen Teils 334 in dem Variationsbeispiel aus 9 wie beispielsweise der in 3 dargestellte rohrförmige Teil 134 gestuft sein.
10 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 210 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2. Der Durchmesser des in 10 dargestellten rohrförmigen Teils 234a wird in einem unteren Abschnitt des in 4 dargestellten rohrförmigen Teils 234 stufenweise erhöht. Der obere Abschnitt des rohrförmigen Teils 234a ist rohrförmig und weist einen „ersten Innendurchmesser“ auf und der untere Abschnitt des rohrförmigen Teils 234a ist rohrförmig und weist einen „zweiten Innendurchmesser“ auf, welcher von dem ersten Innendurchmesser verschieden ist, wobei der erste Innendurchmesser kleiner als der zweite Innendurchmesser ist. Der rohrförmige Teil 234a weist eine Querschnittsform auf, welche der des rohrförmigen Teils 234b aus 6 ähnlich ist. Der rohrförmige Teil 234a kann daher einen Querschnitt mit einer gestuften Kontur aufweisen. Die Verbindungsfläche ist erhöht, wenn der rohrförmige Teil 234a einen gestuften Querschnitt aufweist. Außerdem wird die Festigkeit des rohrförmigen Teils 234a verbessert, da das Widerstandsmoment des rohrförmigen Teils 234a erhöht ist.
Als ein weiteres Variationsbeispiel der Fig. 10 können die Abschnitte mit den großen und kleinen Innendurchmessern des rohrförmigen Teils 234a invertiert sein. Das heißt, dass der erste Innendurchmesser größer als der zweite Innendurchmesser sein kann.
11 ist eine Querschnittsansicht des Halbleitermoduls 210 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform 2. Der in 11 dargestellte rohrförmige Teil 225d ist eine Modifikation des in 8 dargestellten rohrförmigen Teils 225c. Der in 11 dargestellte rohrförmige Teil 225d weist in einem oberen Abschnitt des in 8 dargestellten rohrförmigen Teils 225c einen stufenweise verringerten Durchmesser auf. Der untere Abschnitt des rohrförmigen Teils 225d ist rohrförmig und weist einen „dritten Innendurchmesser“ auf und der obere Abschnitt des rohrförmigen Teils 225d ist rohrförmig und weist einen „vierten Innendurchmesser“ auf, welcher von dem dritten Innendurchmesser verschieden ist, wobei der dritte Innendurchmesser größer als der vierte Innendurchmesser ist. Der rohrförmige Teil 225d weist eine Querschnittsform auf, welche der des rohrförmigen Teils 234b aus 6 ähnlich ist. Der rohrförmige Teil 225d kann daher einen Querschnitt mit einer gestuften Kontur aufweisen. Die Verbindungsfläche ist erhöht, wenn der rohrförmige Teil 225d einen gestuften Querschnitt aufweist. Außerdem wird die Festigkeit des rohrförmigen Teils 225d verbessert, da das Widerstandsmoment des rohrförmigen Teils 225d erhöht ist.
Als ein weiteres Variationsbeispiel der Fig. 11 können die Abschnitte mit den großen und kleinen Innendurchmessern des rohrförmigen Teils 225d invertiert sein. Das heißt, dass der dritte Innendurchmesser kleiner als der vierte Innendurchmesser sein kann.
Die rohrförmigen Teile 225c, 225d, 234 und 234a bis 234d in der Ausführungsform 2 können anders konfiguriert sein, solange sie einen „Behälter, welcher den Kleber 90 hält“ um den Kopfteil 53 des Gewindebolzens 50 bilden. Dieser „Behälter, welcher den Kleber 90 hält“ weist bevorzugt Eigenschaften der vollständigen Abdichtung auf, sodass der Kleber 90 zuverlässig in den rohrförmigen Teilen 225c, 225d, 234 und 234a bis 234d behalten werden kann. Allerdings kann dieser „Behälter, welcher den Kleber 90 hält“ auch einer sein, welcher Eigenschaften der wesentlichen Abdichtung aufweist, sodass nicht viel des Klebers 90 aus den rohrförmigen Teilen 225c, 225d, 234 und 234a bis 234d ausläuft, d.h., einer, welcher die Fähigkeit sichern kann, den Fluss des Klebers 90 zu behindern. Dies beruht darauf, dass dieser „Behälter, welcher den Kleber 90 hält“ vorgesehen ist, um den Kleber 90 beim Herunterfließen zu hindern. Als ein weiteres Variationsbeispiel der Ausführungsform 2 kann zum Beispiel den rohrförmigen Teilen 225c, 225d, 234 und 234a bis 234d ein „Luftauslassdurchgangsloch“ zum Sichern eines Pfads für die Luftabscheidung während des Einspritzens des Klebers 90 bereitgestellt sein. Das Luftauslassdurchgangsloch kann als ein Durchgangsloch mit einem kleinen Durchmesser gebildet sein, welches die rohrförmigen Teile 225c, 225d, 234 und 234a bis 234d in der Dickerichtung dieser durchdringt.
Ausführungsform 3
12 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleitermoduls 310 gemäß einem Variationsbeispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Modul kann ferner eine Unterlegscheibe 380 umfassen, welche dem Gewindeteil 42 angepasst und zwischen dem Kopfteil 53 und dem ersten plattenförmigen Vorsprung 24 eingeschoben ist. Der Gewindebolzen 40 ist sowohl am Gehäuserahmen 20 als auch am Gehäusedeckel 60 mit dem Kleber 90 fixiert. Wenn die Unterlegscheibe 380 montiert ist, wird eine Stufe erschaffen, da sich die Unterlegscheibe 380 vom Kopfteil 53 nach außen erstreckt. Diese Stufe erhöht die Kontaktfläche zwischen dem Umfang des Gewindebolzens 40 und dem Kleber 90. Infolgedessen wird der Gewindebolzen 40 fester gesichert. Des Weiteren kann die Unterlegscheibe 380 dabei helfen, die Mittelachse des Gewindebolzens 40 vertikaler zu setzen.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die Unterlegscheibe 380 den in 1 und 3 dargestellten Halbleitermodulen 10 gemäß der Ausführungsform 1 hinzugefügt werden. Außerdem, obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die Unterlegscheibe 380 den in 4 bis 11 dargestellten Halbleitermodulen 210 gemäß der Ausführungsform 2 hinzugefügt werden.
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung hält der rohrförmige Teil den Kopfteil des Gewindebolzens unten, auch wenn der Gewindebolzen nach oben gezogen wird. Daher kann verhindert werden, dass sich der Gewindebolzen löst, wenn ein äußerer Verbindungsanschluss angeschlossen oder entfernt wird.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann der Kleber, nachdem der Gewindebolzen montiert wurde, von der Seite des Kopfteils eingespritzt werden, während er daran gehindert wird, herunterzulaufen. Da die Arbeit des Einspritzens des Klebers reibungslos durchgeführt werden kann, kann die Produzierbarkeit verbessert werden.
Angesichts der vorstehenden Lehren sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es soll daher verstanden werden, dass die Erfindung innerhalb des Geltungsbereichs der beigefügten Patentansprüche anders als ausdrücklich beschrieben ausgeübt werden kann.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-003474 , eingereicht am 12. Januar 2017, einschließlich der Beschreibung, der Patentansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung, auf welchen der Anspruch (PVÜ) der vorliegenden Anmeldung basiert, ist in ihrer Gesamtheit durch Verweis hierin einbezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016158373 [0002]
JP 2017003474 [0052]

Claims

Halbleitermodul, aufweisend: ein Bodenteil (14), welches so konfiguriert ist, dass es eine Bodenfläche eines Gehäuses, welches eine Halbleitervorrichtung (1) unterbringt, bildet, wobei das Bodenteil (14) eine obere Stirnfläche aufweist, auf welcher die Halbleitervorrichtung (1) montiert ist; eine innere Elektrode (17), welche einen Elektrodenplattenteil (15), der über dem Bodenteil (14) vorgesehen ist, und einen Verbindungsteil umfasst, welcher so konfiguriert ist, dass er den Elektrodenplattenteil (15) und die Halbleitervorrichtung (1) elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenplattenteil (15) mit einem ersten Durchgangsloch (15a) versehen ist, welches den Elektrodenplattenteil (15) in einer Dickerichtung dessen durchdringt; einen Gehäuserahmen (20), welcher einen ringförmigen Rahmenteil (21) und einen plattenförmigen Vorsprung (24), welcher in der Form einer Platte von einer Innenwand des Rahmenteils (21) vorragt, aufweist, wobei der Rahmenteil (21) einen unteren Endabschnitt aufweist, der mit einem Umfangsabschnitt des Bodenteils (14) verbunden ist, wobei der plattenförmige Vorsprung (24) den Elektrodenplattenteil (15) überlappt, wobei der plattenförmige Vorsprung (24) mit einem zweiten Durchgangsloch (23) versehen ist, welches mit dem ersten Durchgangsloch (15a) kommuniziert; einen Gewindebolzen (40, 140), welcher an einem seiner Enden einen Gewindeteil umfasst, der eine erste Reihe von Windungen aufweist, und an seinem anderen Ende einen Kopfteil (43, 143) umfasst, der eine Kegelform mit einem größeren Durchmesser als der des Gewindeteils aufweist, wobei der Kopfteil (43, 143) mit einem Gewindeloch versehen ist, welches in einer Innenwand dessen eine zweite Reihe von Windungen aufweist, wobei der Gewindeteil in das erste Durchgangsloch (15a) geschraubt ist; und einen Gehäusedeckel (30, 130), welcher einen flachen Plattenteil, der an einem oberen Endabschnitt des Rahmenteils (21) montiert ist und mit einem dritten Durchgangsloch (32) direkt über dem Kopfteil (43, 143) versehen ist, und einen rohrförmigen Teil (34, 134) umfasst, der von einem Umfang des dritten Durchgangslochs (32) in dem flachen Plattenteil nach unten vorragt, um Seiten des Kopfteils (43, 143) zu umschließen, und einen Innendurchmesser aufweist, der nach unten hin zunimmt, wobei ein Kleber (90) in einer Lücke zwischen dem Kopfteil (43, 143) und dem rohrförmigen Teil (34, 134) vorgesehen ist.
Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei der Kopfteil (43, 143) kegelförmig ist.
Halbleitermodul nach Anspruch 2, wobei der rohrförmige Teil (34, 134) einen Innendurchmesser aufweist, der nach unten hin allmählich zunimmt, um zwischen einer Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils (34, 134) und den Seiten des Kopfteils (43, 143) einen konstanten Abstand zu halten.
Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei der Kopfteil (43, 143) einen Durchmesser aufweist, der stufenweise abnimmt.
Halbleitermodul nach Anspruch 4, wobei der rohrförmige Teil (34, 134) einen Innendurchmesser aufweist, der nach unten hin stufenweise zunimmt, um einen konstanten Abstand zwischen einer Innenumfangsoberfläche des rohrförmigen Teils (34, 134) und den Seiten des Kopfteils (43, 143) zu halten.
Halbleitermodul, aufweisend: ein Bodenteil (14), welches so konfiguriert ist, dass es eine Bodenfläche eines Gehäuses, welches eine Halbleitervorrichtung (1) unterbringt, bildet, wobei das Bodenteil (14) eine obere Stirnfläche aufweist, auf welcher die Halbleitervorrichtung (1) montiert ist; eine innere Elektrode (17), welche einen Elektrodenplattenteil (15), der über dem Bodenteil (14) vorgesehen ist, und einen Verbindungsteil umfasst, welcher so konfiguriert ist, dass er den Elektrodenplattenteil (15) und die Halbleitervorrichtung (1) elektrisch verbindet, wobei der Elektrodenplattenteil (15) mit einem ersten Durchgangsloch (15a) versehen ist, welches den Elektrodenplattenteil (15) in einer Dickerichtung dessen durchdringt; einen Gehäuserahmen (20), welcher einen ringförmigen Rahmenteil (21) und einen plattenförmigen Vorsprung (24), der in der Form einer Platte von einer Innenwand des Rahmenteils (21) vorragt, umfasst, wobei der Rahmenteil (21) einen unteren Endabschnitt aufweist, der mit einem Umfangsabschnitt des Bodenteils (14) verbunden ist, wobei der plattenförmige Vorsprung (24) den Elektrodenplattenteil (15) überlappt, wobei der plattenförmige Vorsprung (24) mit einem zweiten Durchgangsloch (23) versehen ist, welches mit dem ersten Durchgangsloch (15a) kommuniziert; einen Gewindebolzen (40, 50, 140), welcher an einem seiner Enden einen Gewindeteil umfasst, der eine erste Reihe von Windungen aufweist, und an seinem anderen Ende einen Kopfteil (43, 53, 143) umfasst, welcher einen größeren Durchmesser als der des Gewindeteils aufweist, wobei der Kopfteil (43, 53, 143) mit einem Gewindeloch versehen ist, welches in einer Innenwand dessen eine zweite Reihe von Windungen aufweist, wobei der Gewindeteil in das erste Durchgangsloch (15a) geschraubt ist; einen Gehäusedeckel (30, 60, 130, 230, 260), welcher an einem oberen Endabschnitt des Rahmenteils (21) montiert ist und direkt über dem Kopfteil (43, 53, 143) mit einem dritten Durchgangsloch (32, 62, 232) versehen ist; und einen rohrförmigen Teil (34, 134, 225c, 225d, 234, 234a, 234b, 234c, 234d), welcher mindestens einem von dem Gehäusedeckel (30, 60, 130, 230, 260) und dem plattenförmigen Vorsprung (24) bereitgestellt ist und so konfiguriert ist, dass er mit einer Innenumfangsoberfläche dessen und einer Oberfläche des plattenförmigen Vorsprungs (24) einen Behälter bildet, welcher einen Kleber (90) um den Kopfteil (43, 53, 143) hält, und konfiguriert ist, um mit dem dritten Durchgangsloch (32, 62, 232) zu kommunizieren, wobei der Kleber (90) zwischen dem rohrförmigen Teil (34, 134, 225c, 225d, 234, 234a, 234b, 234c, 234d) und dem Kopfteil (43, 53, 143) eingefüllt wird.
Halbleitermodul nach Anspruch 6, wobei der rohrförmige Teil (34, 134, 225c, 225d, 234, 234a, 234b, 234c, 234d) von einem Umfang des dritten Durchgangslochs (32, 62, 232) des Gehäusedeckels (30, 60, 130, 230, 260) nach unten vorragt, Seiten des Kopfteils (43, 53, 143) umschließt und die Oberfläche des plattenförmigen Vorsprungs (24) berührt.
Halbleitermodul nach Anspruch 6, wobei der rohrförmige Teil (34, 134, 225c, 225d, 234, 234a, 234b, 234c, 234d) aus einem oberen rohrförmigen Teil (64, 334), welcher von einem Umfang des dritten Durchgangslochs (32, 62, 232) des Gehäusedeckels (30, 60, 130, 230, 260) zum Umschließen von Seiten des Kopfteils (43, 53, 143) nach unten vorragt, und einem unteren rohrförmigen Teil (225, 225a, 225b), welcher von der Oberfläche des plattenförmigen Vorsprungs (24) zum Umschließen der Seiten des Kopfteils (43, 53, 143) und zum Berühren des oberen rohrförmigen Teils (64, 334) nach oben vorragt, gebildet ist.
Halbleitermodul nach Anspruch 6, wobei der rohrförmige Teil (34, 134, 225c, 225d, 234, 234a, 234b, 234c, 234d) einen oberen rohrförmigen Teil (64, 334), welcher von einem Umfang des dritten Durchgangslochs (32, 62, 232) des Gehäusedeckels (30, 60, 130, 230, 260) zum Umschließen von Seiten des Kopfteils (43, 53, 143) nach unten vorragt, und einen unteren rohrförmigen Teil (225, 225a, 225b) umfasst, der von der Oberfläche des plattenförmigen Vorsprungs (24) zum Umschließen eines Außenumfangs des oberen rohrförmigen Teils (64, 334) nach oben vorragt.
Halbleitermodul nach Anspruch 9, wobei der untere rohrförmige Teil (225, 225a, 225b) ein distales Ende aufweist, welches sich bis zu einer Basis des oberen rohrförmigen Teils (64, 334) nach oben erstreckt.
Halbleitermodul nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Kopfteil (43, 53, 143) eine Form aufweist, welche zum anderen Ende konisch zulaufend ist, und der obere rohrförmige Teil (64, 334) einen Inndurchmesser aufweist, der nach unten hin zunimmt.
Halbleitermodul nach Anspruch 6, wobei sich der rohrförmige Teil (34, 134, 225c, 225d, 234, 234a, 234b, 234c, 234d) von der Oberfläche des plattenförmigen Vorsprungs (24) zum Umschließen von Seiten des Kopfteils (43, 53, 143) nach oben erstreckt und ein distales Ende aufweist, welches den Gehäusedeckel (30, 60, 130, 230, 260) berührt.
Halbleitermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welches ferner eine Unterlegscheibe (380) aufweist, welche dem Gewindeteil angepasst und zwischen dem Kopfteil (43, 53, 143) und dem plattenförmigen Vorsprung (24) eingeschoben ist.