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Die Erfindung betrifft ein Leistungsmodul.
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Ein herkömmliches Leistungsmodul kann einen Träger, mindestens einen auf dem Träger montierten Halbleiterchip und eine Treiberplatine umfassen. Der Träger kann ein DBC-Substrat (DBC - direct bonded copper, direkt gebondetes Kupfer) oder ein IMS (IMS - insulated metal substrate, isoliertes Metallsubstrat) umfassen. Die Treiberplatine kann zum elektrischen Kontaktieren und/oder Steuern des auf dem Träger montierten Halbleiterchips konfiguriert sein. Der Halbleiterchip kann als ein Hochleistungshalbleiterchip konfiguriert sein. Das Leistungsmodul kann zwei oder mehr Halbleiterchips umfassen.
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Bei einer herkömmlichen Leistungsmodulstruktur können die auf dem Träger montierten Halbleiterchips über einen oder mehrere entsprechende Bonddrähte mit anderen auf dem Träger montierten Halbleiterchips oder direkt mit dem Träger elektrisch gekoppelt sein. Die Treiberplatine kann über einen oder mehrere elektrisch leitende Stifte mit dem Träger elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein. Die Bonddrähte sowie die Stifte können jedoch eine große Induktivität in dem Leistungsmodul induzieren. Diese große Induktivität kann die Halbleiterchips und/oder Funktionen der Halbleiterchips beeinträchtigen, insbesondere wenn die Halbleiterchips Halbleiterchips umfassen, die z. B. auf SiC, GaN oder GaO basieren, und/oder wenn die Halbleiterchips einen oder mehrere Hochleistungshalbleiterchips bilden.
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Alternativ kann die Treiberplatine ohne irgendwelche Stifte oder Bonddrähte direkt mit den Halbleiterchips gekoppelt sein. Dies kann die Induktivität reduzieren, aber es können einige neue Probleme entstehen. Zum Beispiel kann sich ein Wärmeausdehnungskoeffizient der Halbleiterchips stark von einem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Treiberplatine unterscheiden. Dies kann dazu führen, dass das Lot, das die Treiberplatine mit den Halbleiterchips koppelt, bei einer Temperaturänderung des Leistungsmoduls bricht.
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Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Leistungsmodul bereitzustellen, das mindestens einen Halbleiterchip auf einem mit einer Treiberplatine gekoppelten Träger umfasst, wobei eine Kopplung zwischen dem Halbleiterchip, dem Träger und/oder der Treiberplatine nur eine geringe Induktivität induziert, wobei das Leistungsmodul einfach und kostengünstig montiert werden kann und/oder wobei das Leistungsmodul eine hohe Leistung des Halbleiterchips ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
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Ein Aspekt betrifft ein Leistungsmodul. Das Leistungsmodul umfasst: einen Träger; mindestens einen auf dem Träger montierten Halbleiterchip, wobei der Halbleiterchip mindestens einen elektrischen Kontakt des Halbleiterchips auf einer dem Träger abgekehrten Seite des Halbleiterchips umfasst; eine Treiberplatine, die über dem Träger und dem Halbleiterchip angeordnet ist und eine dem Träger abgekehrte erste Seite und eine dem Träger zugekehrte zweite Seite aufweist; mindestens ein elektronisches Bauteil zum Ansteuern des Halbleiterchips, wobei das elektronische Bauteil auf der ersten Seite der Treiberplatine montiert ist; mindestens einen elektrischen Kontakt der Treiberplatine an der zweiten Seite der Treiberplatine, wobei der elektrische Kontakt der Treiberplatine mit dem elektronischen Bauteil elektrisch gekoppelt ist; und eine elektrisch leitende Feder zwischen dem Halbleiterchip und der Treiberplatine, wobei die Feder so angeordnet ist, dass sie den elektrischen Kontakt des Halbleiterchips mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine elektrisch koppelt, und so, dass eine Achse der Feder bezüglich des elektrischen Kontakts des Halbleiterchips und/oder des elektrischen Kontakts der Treiberplatine parallel ausgerichtet ist.
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Somit erstreckt sich die Achse der Feder senkrecht zu der Kopplungsvorrichtung, in der die Feder den elektrischen Kontakt des Halbleiterchips mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine koppelt. Wenn das Leistungsmodul zum Beispiel so ausgerichtet ist, dass der elektrische Kontakt der Treiberplatine vertikal über dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips angeordnet ist, ist auch die Kopplungsrichtung vertikal ausgerichtet, und die Achse der Feder ist horizontal ausgerichtet. Die Achse der Feder kann eine Symmetrieachse und/oder eine Drehachse der Feder sein. In einem herkömmlichen Verwendungsfall der Feder, unabhängig von der Verwendung der Feder in dem Leistungsmodul, kann die Feder in einer parallel zu der Achse der Feder verlaufenden Richtung zusammengedrückt werden, z. B. durch eine parallel zur Achse gerichtete Kraft. Im vorliegenden Verwendungsfall, d. h. als eine elektrische Kopplung des elektrischen Kontakts des Halbleiterchips mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine, kann die Feder jedoch in einer senkrecht zur Achse verlaufenden Richtung, zumindest leicht, zusammengedrückt werden. In dieser Richtung ist die Feder weit weniger flexibel als in der „normalen“ Richtung. Die Flexibilität reicht jedoch immer noch dazu aus, dass die Feder senkrecht zur Achse etwas zusammengedrückt wird. Anschaulich ausgedrückt kann die Feder als ein Polster verwendet werden. Dies kann eine hohe Flexibilität und einen hohen Freiheitsgrad im Herstellungs- und/oder Montageprozess einführen. Ferner kann durch die Feder eine sehr gute elektrische Kopplung bereitgestellt werden, weil jede Windung der Feder getrennt zum Führen des Stroms von dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips zu dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine und/oder umgekehrt beiträgt. Die Feder kann ein beliebiges elektrisch leitendes Material, wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium, Gold oder Silber, umfassen oder daraus hergestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Feder Federstahl umfassen oder daraus hergestellt sein.
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Der Halbleiterchip ist über die Feder mit der Treiberplatine gekoppelt. Insbesondere ist der elektrische Kontakt des Halbleiterchips über die Feder mit dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine elektrisch gekoppelt. Die Kopplung des Halbleiterchips mit der Treiberplatine über die Feder induziert nur eine geringe Induktivität. Somit kann der Halbleiterchip mit einer hohen Leistungsfähigkeit betrieben werden. Dies kann zu einer hohen Leistungsfähigkeit des Leistungsmoduls beitragen. Ferner ermöglicht die Feder, dass die elektrischen Kontakte der Halbleiterchips sehr leicht kontaktiert werden können. Dies trägt dazu bei, dass das Leistungsmodul einfach und kostengünstig montiert werden kann. Ferner ist eine Differenz zwischen einem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Halbleiterchips und einem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Treiberplatine möglicherweise nicht sehr entscheidend, da eine Differenz zwischen einer Wärmeausdehnung der Treiberplatine und einer Wärmeausdehnung des Halbleiterchips durch eine Verformung der Feder ausgeglichen werden kann. Dies kann dazu beitragen, jegliches Brechen eines die Feder mit der Treiberplatine und/oder den Halbleiterchips koppelnden Lots zu vermeiden, wenn sich eine Temperatur des Leistungsmoduls ändert.
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Der Träger kann eine elektrisch leitende erste Schicht, eine elektrisch isolierende zweite Schicht unter der ersten Schicht und eine elektrisch leitende dritte Schicht unter der zweiten Schicht umfassen. Der Träger kann ein DBC-Substrat (DBC, direct bonded copper, direktgebondetes Kupfer) oder IMS (insulated metal substrate, isoliertes Metallsubstrat) umfassen. Der Träger kann zum Tragen und Kühlen des Halbleiterchips bereitgestellt sein. In diesem Zusammenhang kann der Träger als Kühlkörper bezeichnet werden.
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Der Halbleiterchip kann auf der ersten Schicht des Trägers angeordnet sein. Der Halbleiterchip kann SiC, GaN oder GaO umfassen. Das Leistungsmodul kann zwei oder mehr entsprechende Halbleiterchips umfassen. Einer oder mehrere der Halbleiterchips umfassen zwei oder mehr elektrische Kontakte pro Halbleiterchip. Beispielsweise umfassen ein oder mehrere Halbleiterchips einen oder mehrere Gate-Kontakte, einen oder mehrere Source-Kontakte, einen oder mehrere Drain-Kontakte und/oder einen oder mehrere Substrat-Kontakte, wobei ein oder mehrere dieser Kontakte so angeordnet sein können, dass sie der Treiberplatine zugekehrt sind.
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Die Treiberplatine kann eine Leiterplatte sein. Die Treiberplatine kann eine oder mehrere elektrische Leitungen umfassen, die die elektrischen Kontakte der Treiberplatine mit einem oder mehreren Anschlüssen zum Koppeln des Leistungsmoduls mit einer externen Vorrichtung und/oder mit dem elektronischen Bauteil der Treiberplatine verbinden. Die Treiberplatine kann mehr als ein elektronisches Bauteil umfassen. Die elektronischen Bauteile können zum Ansteuern der Halbleiterchips konfiguriert sein. Die elektronischen Bauteile können aktive elektronische Bauteile und/oder passive elektronische Bauteile umfassen. Die passiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Widerstände, einen oder mehrere Kondensatoren und/oder einen oder mehrere Leiter umfassen. Die aktiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Chips und/oder einen oder mehrere Transistoren umfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Feder so angeordnet, dass sie den elektrischen Kontakt des Halbleiterchips und/oder den elektrischen Kontakt der Treiberplatine berührt. Somit kann die Feder direkt an dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips und/oder dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Feder mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips und/oder dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine verschweißt sein. Alternativ oder zusätzlich können Klebemittel oder Befestigungsmittel wie beispielsweise ein Lot oder ein elektrisch leitender Klebstoff zum Koppeln der Feder mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips und/oder dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine verwendet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Feder so angeordnet, dass die Achse der Feder bezüglich einer Chipkontaktfläche des elektrischen Kontakts des Halbleiterchips, wobei die Chipkontaktfläche der Treiberplatine zugekehrt ist, und/oder einer Platinenkontaktfläche des elektrischen Kontakts der Treiberplatine, wobei die Platinenkontaktfläche dem Halbleiterchip zugekehrt ist, parallel ausgerichtet ist. Die Chipkontaktfläche kann eine äußere und/oder freiliegende Fläche des elektrischen Kontakts des Halbleiterchips sein. Die Platinenkontaktfläche kann eine äußere und/oder freiliegende Fläche des elektrischen Kontakts des Halbleiterchips sein.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Feder eine Länge zwischen 1 mm und 50 mm, zum Beispiel zwischen 5 mm und 20 mm, zum Beispiel zwischen 10 mm 15 mm, auf.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Feder einen Durchmesser zwischen 0,5 mm und 10 mm, zum Beispiel zwischen 1 mm und 5 mm, zum Beispiel zwischen 2 mm und 4 mm, auf, wobei sich die Größe der Feder, die durch die Länge und den Durchmesser definiert wird, von diesen Werten unterscheiden kann, da die Größe der Feder von der Größe der elektrischen Kontakte der Halbleiterchips und/oder der zu kontaktierenden Treiberplatine abhängig sein kann. Je größer die elektrischen Kontakte, desto größer kann die Feder sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Feder mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips und/oder dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine verschweißt oder gesintert. Wenn das Leistungsmodul montiert wird, kann die Feder zunächst an dem elektrischen Kontakt der Treiberplatine fixiert werden, und die Treiberplatine mit der Feder kann auf dem Träger mit den Halbleiterchips angeordnet werden, so dass die Feder mit dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips gekoppelt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Feder eine Spiralfeder oder eine Schraubenfeder. In diesem Fall ist die entsprechende Spirale bzw. Helix um die Achse herumgewickelt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip ein Hochleistungshalbleiterchip. Der Hochleistungshalbleiterchip kann zur Verarbeitung von hohen Spannungen, zum Beispiel von mehr als 100 V, und/oder hohen Strömen, zum Beispiel von mehr als 10 A, konfiguriert sein.
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Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
- 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls.
- 2 zeigt eine Unteransicht eines Ausführungsbeispiels einer Treiberplatine des Leistungsmoduls von 1.
- 3 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Feder des Leistungsmoduls von 1.
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Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und ihre Bedeutungen sind in zusammenfassender Form in der nachfolgenden Bezugszeichenliste aufgeführt.
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Grundsätzlich sind in den Figuren identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Leistungsmoduls 20. Das Leistungsmodul 20 umfasst einen Träger 22, mindestens einen Halbleiterchip, z. B. einen ersten Halbleiterchip 24 und einen zweiten Halbleiterchip 26, die auf dem Träger 22 angeordnet sind, eine Treiberplatine 40, ein oder mehrere elektronische Bauteile auf der Treiberplatine 40, z. B. ein erstes elektronisches Bauteil 44 und ein zweites elektronisches Bauteil 46, und mindestens eine, z. B. vier, elektrisch leitende Federn 36, die die Halbleiterchips 24, 26 mit der Treiberplatine 40, insbesondere mit den elektronischen Bauteilen 44, 46 auf der Treiberplatine 40, elektrisch koppeln. Das Leistungsmodul 20 kann eine oder mehrere Halbbrücken bereitstellen, die in einem Wechselrichter und/oder einem Gleichrichter verwendet werden können.
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Der Träger 22 kann eine elektrisch leitende erste Schicht 30, eine elektrisch isolierenden zweite Schicht 32 unter der ersten Schicht 30 und eine elektrisch leitende dritte Schicht 34 unter der zweiten Schicht 32 umfassen. Die zweite und dritte Schicht 32, 34 können parallel zueinander sein. Die zweite und dritte Schicht 32, 34 können sich vollständig überlappen, wobei äußere Ränder der zweiten und dritten Schicht 32, 34 bündig miteinander sein können. Die erste Schicht 30 kann mehrere Abschnitte umfassen, die räumlich und elektrisch voneinander getrennt und/oder elektrisch voneinander isoliert sind, wobei die verschiedenen Halbleiterchips 24, 26 auf verschiedenen Abschnitten angeordnet sein können. Zum Beispiel umfasst die erste Schicht 30 einen ersten Abschnitt 50, auf dem der erste Halbleiterchip 24 angeordnet ist, einen zweiten Abschnitt 52, auf dem der zweite Halbleiterchip 26 angeordnet ist, einen dritten Abschnitt 54, der z. B. ein erstes DC-Potenzial bereitgestellt, einen vierten Abschnitt 56, der z. B. ein zweites DC-Potenzial bereitgestellt, und einen fünften Abschnitt 58, der z. B. ein AC-Potenzial bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich können mehr als ein erster Halbleiterchip 24 auf dem ersten Abschnitt 50 angeordnet sein und/oder können mehr als ein zweiter Halbleiterchip 26 auf dem zweiten Abschnitt 52 angeordnet sein. Die erste und/oder dritte Schicht 30, 34 kann/können Kupfer und/oder Aluminium umfassen oder daraus hergestellt sein. Die zweite Schicht 32 kann ein dielektrisches Material umfassen. Der Träger 22 kann ein DBC-Substrat (DBC - direct bonded copper, direkt gebondetes Kupfer) oder ein IMS (IMS - insulated metal substrate, isoliertes Metallsubstrat) sein.
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Der erste Halbleiterchip 24 kann eine High-Side des Leistungsmoduls 20 darstellen, und/oder der zweite Halbleiterchip 26 kann eine Low-Side des Leistungsmoduls 20 darstellen. Mindestens einer der Halbleiterchips 24, 26 des Leistungsmoduls 20 kann ein Hochleistungshalbleiterchip sein. Der Hochleistungshalbleiterchip kann zur Verarbeitung von hohen Spannungen, zum Beispiel von mehr als 100 V, und/oder hohen Strömen, zum Beispiel von mehr als 10 A, konfiguriert sein. Der Halbleiterchip kann SiC, GaN oder GaO umfassen.
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Die elektronischen Bauteile 44, 46 können zum Ansteuern der Halbleiterchips 24, 26 konfiguriert sein. Die elektronischen Bauteile 44, 46 können aktive elektronische Bauteile und/oder passive elektronische Bauteile umfassen. Die passiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Widerstände, einen oder mehrere Kondensatoren und/oder einen oder mehrere Leiter umfassen. Die aktiven elektronischen Bauteile können einen oder mehrere Chips und/oder einen oder mehrere Transistoren umfassen. Die elektronischen Bauteile 44, 46 können auf einer ersten Seite der Treiberplatine 40 angeordnet sein, wobei die erste Seite dem Träger 22 abgekehrt ist.
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Die Treiberplatine 40 kann eine Leiterplatte (PCB - printed circuit board) sein. Die Treiberplatine 40 kann eine oder mehrere elektrische Leitungen (nicht gezeigt), z. B. Vias, umfassen, die in der Treiberplatine 40 eingebettet oder auf diese aufgedruckt sind. Die Treiberplatine 40 kann einen oder mehrere elektrische Kontakte 42 der Treiberplatine 40 auf einer zweiten Seite der Treiberplatine 40 umfassen, wobei die zweite Seite der Treiberplatine 40 dem Träger 22 zugekehrt ist. Die elektrischen Kontakte 42 der Treiberplatine 40 können dazu vorgesehen sein, die elektronischen Bauteile 44, 46 über die Federn 36 mit den Halbleiterchips 24, 26 zu koppeln. Zum Beispiel umfasst jeder der Halbleiterchips 24, 26 zwei elektrische Kontakte (nicht gezeigt), die der Treiberplatine 40 zugekehrt sind. Zum Beispiel können erste der elektrischen Kontakte der Halbleiterchips 24, 26 die Gates der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 sein, und zweite der elektrischen Kontakte der Halbleiterchips 24, 26 können die Sources oder die Drains der entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 sein.
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Die elektrischen Kontakte 42 der Treiberplatine 40 können jeweils eine Platinenkontaktfläche 66 umfassen, die den entsprechenden Halbleiterchips 24, 26 zugekehrt ist. Die Platinenkontaktflächen 66 können parallel zur Treiberplatine 40 sein. Die elektrischen Kontakte der Halbleiterchips 24, 26 können jeweils eine Chipkontaktfläche 64 umfassen, die der Treiberplatine 40 zugekehrt ist. Die Chipkontaktflächen 64 können parallel zu dem Träger 22 sein, wobei der Träger 22 parallel zur Treiberplatine 40 ist.
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Eine oder mehrere, z. B. vier, der Federn 36 können zwischen den Halbleiterchips 24, 26 und der Treiberplatine 40 angeordnet sein. Die Federn 36 können zum Beispiel Spiralfedern oder Schraubenfedern sein. Die Federn 36 können so angeordnet sein, dass jede von ihnen den entsprechenden elektrischen Kontakt des Halbleiterchips 24, 26 und/oder den entsprechenden elektrischen Kontakt 42 der Treiberplatine 40 berührt. Die Federn 36 können so angeordnet sein, dass jede von ihnen einen der elektrischen Kontakte der Halbleiterchips 24, 26 mit einem entsprechenden der elektrischen Kontakte 42 der Treiberplatine 40 elektrisch koppelt. Die Federn 36 können so angeordnet sein, dass die Achsen 48 der Federn 36 parallel zu den elektrischen Kontakten der Halbleiterchips 24, 26 und/oder den elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 ausgerichtet sind. Zum Beispiel kann jede der Federn 36 so angeordnet sein, dass sich jede Achse 48 parallel zu den Platinenkontaktflächen 66 und zu den Chipkontaktflächen 64 erstreckt.
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Die Achse 48 der Feder 36 kann eine Symmetrieachse 48 und/oder eine Drehachse 48 der Feder 36 sein. In einem herkömmlichen Verwendungsfall der Feder 36, z. B. in einem Kugelschreiber, kann die Feder 36 in einer parallel zu der Achse 48 der Feder 36 verlaufenden Richtung zusammengedrückt werden, z. B. durch eine parallel zur Achse 48 gerichtete Kraft. Im vorliegenden Verwendungsfall, d. h. als eine elektrische Kopplung der elektrischen Kontakte der Halbleiterchips 24, 26 mit den elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40, können die Federn 36 in einer senkrecht zur Achse 48 verlaufenden Richtung, d. h. der Richtung, in der sich ein Durchmesser D (siehe 3) oder ein Radius der Federn 36 erstreckt, zumindest leicht, zusammengedrückt werden. Der Durchmesser D der Federn 36 kann sich von dem elektrischen Kontakt des Halbleiterchips 24, 26 zu den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 erstrecken. In dieser Richtung sind die Federn 36 weit weniger flexibel als in der „normalen“ Richtung. Die Flexibilität reicht jedoch immer noch dazu aus, dass die Federn 36 senkrecht zur Achse 48 etwas zusammengedrückt werden.
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Zum Beispiel können die Federn 36 mit dem entsprechenden elektrischen Kontakt der Halbleiterchips 24, 26 und/oder den entsprechenden elektrischen Kontakten 42 der Treiberplatine 40 verschweißt oder gesinterten sein.
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Die Treiberplatine 40 kann einen oder mehrere Anschlüsse 60, 62 zum Koppeln des Leistungsmoduls 22 mit einer oder mehreren externen Vorrichtungen (nicht gezeigt), z. B. mit einer Steuerung zum Steuern des Leistungsmoduls 20 und/oder einer durch das Leistungsmodul 20 mit Energie versorgten Last, z. B. einem Elektromotor oder Aktor, und/oder mit einer Energiequelle, z. B. dem Stromnetz oder einem Generator, umfassen.
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2 zeigt eine Unteransicht eines Ausführungsbeispiels der Treiberplatine 40 des Leistungsmoduls 20 von 1. In 2 ist zu sehen, dass die Treiberplatine 40 zwei der elektrischen Kontakte der Treiberplatine pro Halbleiterchip, insbesondere zum elektrischen Kontaktieren entsprechender zwei elektrischer Kontakte jedes der Halbleiterchips 24, 26, umfassen kann.
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Ferner ist in 2 zu sehen, dass das Leistungsmodul 20 drei Anschlüsse 60, 62, z. B. zwei DC-Anschlüsse 60 und einen AC-Anschluss 62, umfassen kann. Die DC-Anschlüsse 60 können einen DC--Anschluss und einen DC+-Anschluss umfassen. Der DC+-Anschluss kann mit dem das erste DC-Potenzial, z. B. ein DC+-Potenzial, bereitstellenden dritten Abschnitt 54 elektrisch gekoppelt sein. Der DC--Anschluss kann mit dem das zweite DC-Potenzial, z. B. ein DC--Potenzial, bereitstellenden vierten Abschnitt 56 elektrisch gekoppelt sein. Der AC-Anschluss 62 kann mit dem das AC-Potenzial bereitstellenden fünften Abschnitt 56 elektrisch gekoppelt sein. Die Anschlüsse 60, 62 können durch die elektrischen Leitungen der Treiberplatine 40 und entsprechende Stiftverbinder 60 mit den entsprechenden Abschnitten 54, 56, 58 elektrisch gekoppelt sein.
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3 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer der Federn 36 des Leistungsmoduls 20 von 1 und der Treiberplatine 40 der 1 und 2. Der Durchmesser D kann zwischen 0,5 mm und 10 mm liegen. Zum Beispiel kann der Durchmesser zwischen 1 mm und 5 mm, zum Beispiel zwischen 2 mm und 4 mm, liegen. Alternativ oder zusätzlich können die Federn 36 eine Länge L zwischen 1 mm und 50 mm aufweisen. Zum Beispiel weist jede der Federn 36 eine Länge zwischen 5 mm und 20 mm, zum Beispiel zwischen 10 Millimetern 15 mm, auf.
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Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel kann das Leistungsmodul 20 mehr oder weniger Halbleiterchips 24, 26 umfassen. Ferner können die Halbleiterchips 24, 26 mehr oder weniger elektrische Kontakte, die der Treiberplatine 40 zugekehrt sind, umfassen, kann der Treiber entsprechend mehr oder weniger elektrische Kontakte 42 der Treiberplatine 40, die den Halbleiterchips 24, 26 zugekehrt sind, umfassen und können entsprechend mehr oder weniger Federn 36 zum Miteinanderkoppeln dieser elektrischen Kontakte angeordnet sein. Ferner kann die Ausrichtung der Federn 36 verschieden sein, solange die Achsen 48 der Federn 36 senkrecht zur Kopplungsrichtung, in der die Federn 38 die elektrische Kopplung bereitstellen, ausgerichtet sind. Insbesondere, wenn das Leistungsmodul 20 wie in 1 gezeigt ausgerichtet ist, können die Federn 36, solange die Achsen 48 in der horizontalen Ebene bleiben, um einen beliebigen Grad, z. B. um 90°, in einer beliebigen Richtung gedreht sein. Zum Beispiel können die Federn 36 so angeordnet sein, dass, wenn das Leistungsmodul 20 wie in 1 gezeigt ausgerichtet ist, die Achsen 48 horizontal ausgerichtet sind, und dass, wenn die Treiberplatine 40 wie in 2 gezeigt ausgerichtet ist, die Achsen 48 in vertikaler Richtung angeordnet sind. Somit können sich in 1 die Achsen 48 der entsprechend ausgerichteten Federn 38 in die Zeichnungsebene erstrecken.
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Obgleich die Erfindung in den Zeichnungen und in der vorhergehenden Beschreibung ausführlich dargestellt und beschrieben worden ist, sind solch eine Darstellung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als einschränkend zu betrachten; die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann kann bei Ausübung der beanspruchten Erfindung anhand einer genauen Betrachtung der Zeichnungen, der Offenbarung und der angehängten Ansprüche weitere Variationen der offenbarten Ausführungsformen erkennen und ausführen. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassen/umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „ein/eine/einer“ schließt keinen Plural aus. Ein einziger Prozessor oder eine einzige Steuerung oder eine einzige andere Einheit kann die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen angeführter Elemente erfüllen. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in verschiedenen voneinander abhängigen Ansprüchen aufgeführt sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht zum Vorteil genutzt werden kann. Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als den Schutzumfang einschränkend ausgelegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Leistungsmodul
- 22
- Träger
- 24
- erster Halbleiterchip
- 26
- zweiter Halbleiterchip
- 30
- erste Schicht
- 32
- zweite Schicht
- 34
- dritte Schicht
- 36
- Feder
- 40
- Treiberplatine
- 42
- zweiter elektrischer Kontakt der Treiberplatine
- 44
- erstes elektrisches Bauteil
- 46
- zweites elektrisches Bauteil
- 48
- Achse
- 50
- erster Abschnitt
- 52
- zweiter Abschnitt
- 54
- dritter Abschnitt
- 56
- vierter Abschnitt
- 58
- fünfte Abschnitt
- 59
- Stiftverbinder
- 60
- erster Anschluss
- 62
- zweiter Anschluss
- 64
- Chipkontaktfläche
- 66
- Platinenkontaktfläche
- L
- Länge
- D
- Durchmesser
