DE202016101292U1 - Power semiconductor device - Google Patents

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Abstract

Leistungshalbleitereinrichtung mit einer Grundplatte (14), mit Leistungshalbleiterschaltern (22), mit einem eine Ausnehmung (3) aufweisenden Gehäuse (8), und mit einer mit den Leistungshalbleiterschaltern (22) elektrisch leitend verbundenen, im Gehäuse (8) angeordneten, an der Grundplatte (14) direkt oder indirekt befestigten ersten Leiterplatte (4), wobei in der Ausnehmung (3) ein an dem Gehäuse (8) befestigtes als Stecker oder Buchse ausgebildetes Steckaußenverbindungsteil (6) angeordnet ist, das zur elektrischen Verbindung der Leistungshalbleitereinrichtung (1) an seiner von einer Gehäuseaußenseite (16) des Gehäuses (8) zugänglichen Außenseite (7) elektrisch leitende Kontaktelemente (9) aufweist, die elektrisch leitend mit einer direkt oder indirekt am Gehäuse (8) befestigten, im Inneren des Gehäuses (8) angeordneten, zweiten Leiterplatte (17) verbunden sind, wobei die Leistungshalbleitereinrichtung (1) einen im Inneren des Gehäuses (8) angeordneten, aus einem ersten und einem zweiten Steckverbindungsteil (30, 31) bestehenden, elektrischen Steckverbinder aufweist, wobei das erste Steckverbindungsteil (30) elektrisch leitende erste Steckverbindungselemente (30b) und das zweite Steckverbindungsteil (31) elektrisch leitende zweite Steckverbindungselemente (31b) aufweist, wobei das erste Steckverbindungsteil (30) mit der zweiten Leiterplatte (17) verbunden ist und die ersten Steckverbindungselemente (30b) über die zweite Leiterplatte (17) mit den Kontaktelementen (9) elektrisch leitend verbunden sind, wobei das zweite Steckverbindungsteil (31) mit der ersten Leiterplatte (4) verbunden ist und die zweiten Steckverbindungselemente (31b) mit der ersten Leiterplatte (4) elektrisch leitend verbunden sind, wobei das erste und zweite Steckverbindungsteil (30, 31) zusammengesteckt angeordnet sind und die ersten und zweiten Steckverbindungselemente (30b, 31b) miteinander elektrisch leitend kontaktiert sind.Power semiconductor device having a base plate (14), with power semiconductor switches (22), with a housing (8) having a recess (3), and connected to one of the power semiconductor switches (22) in the housing (8) arranged on the base plate (14) directly or indirectly fastened first printed circuit board (4), wherein in the recess (3) fixed to the housing (8) designed as a plug or socket Steckaußenverbindungsteil (6) is arranged for the electrical connection of the power semiconductor device (1) its externally accessible from an outside of the housing (16) of the housing (8) electrically conductive contact elements (9), the electrically conductive with a directly or indirectly on the housing (8) mounted inside the housing (8) arranged second Circuit board (17) are connected, wherein the power semiconductor device (1) arranged in the interior of the housing (8), of a first and a first plug connection part (30) has electrically conductive first plug connection elements (30b) and the second plug connection part (31) has electrically conductive second plug connection elements (31b), wherein the first plug connection part (30 ) is connected to the second circuit board (17) and the first connector elements (30b) via the second circuit board (17) with the contact elements (9) are electrically connected, wherein the second connector part (31) connected to the first circuit board (4) is and the second connector elements (31b) to the first circuit board (4) are electrically connected, wherein the first and second connector part (30, 31) are arranged together and the first and second connector elements (30b, 31b) are contacted with each other in an electrically conductive ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungshalbleitereinrichtung. The invention relates to a power semiconductor device.

Aus der DE 10 2011 076 324 A1 ist eine Leistungshalbleitereinrichtung mit einer Grundplatte, mit Leistungshalbleiterschaltern und mit einem am Gehäuse der Leistungshalbleitereinrichtung, zur elektrischen Verbindung der Leistungshalbleitereinrichtung, befestigten Stecker. Zur Herstellung der Leistungshalbleitereinrichtung wird techniküblich das Gehäuse in Richtung auf die Grundplatte zu bewegt. Bei diesem Herstellungsschritt muss auch der Stecker über eine Kabelverbindung mit an der Grundplatte direkt oder indirekt befestigten elektrischen Schaltungen elektrisch leitend verbunden werden, was fehleranfällig und zeitaufwendig ist und somit einer rationellen Herstellung einer zuverlässigen Leistungshalbleitereinrichtung entgegensteht. From the DE 10 2011 076 324 A1 is a power semiconductor device with a base plate, with power semiconductor switches and with a housing attached to the power semiconductor device, for electrical connection of the power semiconductor device, mounted plug. For the production of the power semiconductor device, the housing is moved in the direction of the base plate, as is usual in the art. In this production step, the plug must also be electrically conductively connected via a cable connection to the base plate directly or indirectly fixed electrical circuits, which is error-prone and time-consuming and thus precludes a rational production of a reliable power semiconductor device.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine rationell herstellbare zuverlässige Leistungshalbleitereinrichtung zu schaffen. It is an object of the invention to provide a rationally producible reliable power semiconductor device.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstand des Anspruchs 1. This object is achieved by the subject matter of claim 1.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die unten stehenden Figuren erläutert. Dabei zeigen: Embodiments of the invention will be explained below with reference to the figures below. Showing:

1 eine Ausbildung einer erfindungsgemäßen Leistungshalbleitereinrichtung, 1 an embodiment of a power semiconductor device according to the invention,

2 eine Ausbildung einer erfindungsgemäßen Leistungshalbleitereinrichtung ohne Gehäuse, 2 an embodiment of a power semiconductor device according to the invention without housing,

3 eine Seitenansicht einer Ausbildung einer erfindungsgemäßen Leistungshalbleitereinrichtung und 3 a side view of an embodiment of a power semiconductor device according to the invention and

4 ein erstes und ein zweites Steckverbindungselement. 4 a first and a second connector element.

Gleiche Elemente sind in Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Identical elements are provided with the same reference numerals in figures.

In den 1 bis 3 ist eine Ausbildung einer erfindungsgemäßen Leistungshalbleitereinrichtung 1 und in 4 ist ein erstes und ein zweites Steckverbindungselement 30b und 31b, die miteinander elektrisch leitend kontaktiert sind, dargestellt. In the 1 to 3 is an embodiment of a power semiconductor device according to the invention 1 and in 4 is a first and a second connector element 30b and 31b , which are contacted with each other electrically conductive, shown.

Die Leistungshalbleitereinrichtung 1 weist eine Grundplatte 14, Leistungshalbleiterschalter 22, ein eine Ausnehmung 3 aufweisendes Gehäuse 8 und eine mit den Leistungshalbleiterschaltern 22 elektrisch leitend verbundene, im Gehäuse 8 angeordnete, an der Grundplatte 14 direkt oder indirekt befestigte, erste Leiterplatte 4 auf. The power semiconductor device 1 has a base plate 14 , Power semiconductor switch 22 , a recess 3 having housing 8th and one with the power semiconductor switches 22 electrically conductive, in the housing 8th arranged on the base plate 14 directly or indirectly attached, first printed circuit board 4 on.

Die Leistungshalbleiterschalter 22 liegen im Allgemeinen in Form von Transistoren, wie z.B. IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) oder in Form von Thyristoren vor. Die Leistungshalbleiterschalter 22 sind vom Gehäuse 8 abgedeckt. Die Leistungshalbleiterschalter 22 sind vorzugsweise auf einem Substrat 21, dass z.B. in Form eines DCB-Substrats (Direct Copper Bonded) oder in Form eines Insulated Metal Substrats vorliegen kann, angeordnet und mit Leiterbahnen des Substrats direkt und z.B. über in den Figuren nicht dargestellte Bonddrahtverbindungen oder Folienverbundverbindungen verbunden. Das Substrat 21 ist vorzugsweise auf der Grundplatte 14 angeordnet, wobei dabei zwischen dem Substrat 21 und der Grundplatte 14 eine Wärmeleitpaste oder eine Verbindungsschicht (z.B. Lot- oder Sinterschicht) angeordnet sein kann. Das Gehäuse 8 ist vorzugsweise becherförmig ausgebildet. Das Gehäuse 8 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff und kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein. Das Gehäuse 8 ist auf der Grundplatte 14 angeordnet, wobei zwischen Gehäuse 8 auf der Grundplatte 14 vorzugsweise eine Dichtung angeordnet ist. Das Gehäuse 8 ist vorzugsweise mittels Schraubverbindungen (in den Figuren nicht dargestellt) mit der Grundplatte 14 verbunden. Die Grundplatte 14 ist im Rahmen des Ausführungsbeispiels integraler Bestandteil eines Kühlkörpers 13. Der Kühlkörper kann als Luftkühlkörper oder als Flüssigkeitskühlkörper, insbesondere als Wasserkühlkörper ausgebildet sein. Von der Grundplatte 14 aus, erstrecken sich vorzugsweise Kühlfinnen 15 oder Kühlpins des Kühlköpers 13. Es sei angemerkt, dass die Grundplatte 14 auch dafür vorgesehen sein kann mit einem Kühlkörper thermisch leitend verbunden zu werden. The power semiconductor switches 22 are generally in the form of transistors, such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) or MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) or in the form of thyristors. The power semiconductor switches 22 are from the housing 8th covered. The power semiconductor switches 22 are preferably on a substrate 21 in that, for example, in the form of a DCB substrate (direct copper bonded) or in the form of an insulated metal substrate can be arranged and connected to conductor tracks of the substrate directly and, for example, via bonding wire connections or foil composite connections not shown in the figures. The substrate 21 is preferably on the base plate 14 arranged, while between the substrate 21 and the base plate 14 a thermal paste or a bonding layer (eg solder or sintered layer) may be arranged. The housing 8th is preferably cup-shaped. The housing 8th preferably consists of a plastic and may be formed in one piece or several pieces. The housing 8th is on the base plate 14 arranged, being between housing 8th on the base plate 14 preferably a seal is arranged. The housing 8th is preferably by means of screw (not shown in the figures) with the base plate 14 connected. The base plate 14 is in the context of the embodiment an integral part of a heat sink 13 , The cooling body can be designed as an air cooling body or as a liquid cooling body, in particular as a water cooling body. From the base plate 14 preferably, cooling fins extend 15 or cooling pins of the cooling body 13 , It should be noted that the base plate 14 may also be provided for thermally conductively connected to a heat sink.

Die erste Leiterplatte 4 ist über eine elektrisch leitende Verbindungseinrichtung 20 mit dem Substrat 21 und infolge mit den Leistungshalbleiterschaltern 22 elektrisch leitend verbunden. Die erste Leiterplatte 4 weist mindestens eine, an einer elektrisch nicht leitenden Schicht, die z.B. aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht, angeordnete strukturierte elektrisch leitende Schicht auf. Auf der ersten Leiterplatte 4 sind vorzugsweise Ansteuerschaltungen 19 (siehe 3) zur Ansteuerung der Leistungshalbleiterschalter 22 angeordnet. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels weist die erste Leiterplatte 4 eine der Ausnehmung 3 zugewandte strukturierte elektrisch leitende erste Schicht und eine der Ausnehmung 3 abgewandte strukturierte elektrisch leitende zweite Schicht auf, wobei zwischen der ersten und zweiten Schicht eine elektrisch nicht leitende Schicht angeordnet ist. Die erste Schicht ist über Durchkontaktierungen mit der zweiten Schicht elektrisch leitend verbunden. Die erste Leiterplatte 4 kann direkt an der Grundplatte 14 befestigt sein oder indirekt, d.h. über eine oder mehrere mechanisch zwischen der ersten Leiterplatte 4 und der Grundplatte 14 geschaltete Elemente an der Grundplatte 14 befestigt sein. Die erste Leiterplatte 4 ist nicht an dem Gehäuse 8 befestigt. Das Gehäuse 8 kann somit von der Grundplatte 14 abgenommen werden, wobei die erste Leiterplatte 4 an der Grundplatte 14 befestigt verbleibt. The first circuit board 4 is via an electrically conductive connection device 20 with the substrate 21 and due to the power semiconductor switches 22 electrically connected. The first circuit board 4 has at least one, on an electrically non-conductive layer, which consists for example of a fiber-reinforced plastic, arranged structured electrically conductive layer. On the first circuit board 4 are preferably drive circuits 19 (please refer 3 ) for driving the power semiconductor switch 22 arranged. In the context of the embodiment, the first circuit board 4 one of the recess 3 facing structured electrically conductive first layer and one of the recess 3 remote structured electrically conductive second layer, wherein between the first and second layer a electrically non-conductive layer is arranged. The first layer is electrically conductively connected via plated-through holes to the second layer. The first circuit board 4 can be directly on the base plate 14 be attached or indirectly, ie one or more mechanically between the first circuit board 4 and the base plate 14 switched elements on the base plate 14 be attached. The first circuit board 4 is not on the case 8th attached. The housing 8th can thus from the base plate 14 be removed, with the first circuit board 4 at the base plate 14 remains attached.

In der Ausnehmung 3 ist ein an dem Gehäuse 8 befestigtes als Stecker (Einbaustecker) oder Buchse ausgebildetes Steckaußenverbindungsteil 6 angeordnet, das zur elektrischen Verbindung der Leistungshalbleitereinrichtung 1 mit einer externen Komponente, wie z.B. einer Steuereinrichtung, an seiner von einer Gehäuseaußenseite 16 des Gehäuses 8 zugänglichen Außenseite 7 elektrisch leitende Kontaktelemente 9 aufweist, die elektrisch leitend mit einer direkt oder indirekt am Gehäuse 8 befestigten, im Inneren des Gehäuses 8 angeordneten, zweiten Leiterplatte 17, genauer ausgedrückt mit deren Leiterbahnen, verbunden sind. In the recess 3 is one on the case 8th attached plug-in connector part designed as a plug (built-in plug) or socket 6 arranged for the electrical connection of the power semiconductor device 1 with an external component, such as a control device, at its from a housing outside 16 of the housing 8th accessible outside 7 electrically conductive contact elements 9 comprising, the electrically conductive with a directly or indirectly on the housing 8th fastened, inside the case 8th arranged, second circuit board 17 , more precisely with their tracks, are connected.

Zwischen dem Steckaußenverbindungsteil 6 und dem Gehäuse 8 kann eine Dichtung 23 angeordnet sein, die das Steckaußenverbindungsteil 6 gegen das Gehäuse 8 abdichtet. Between the plug outer connection part 6 and the housing 8th can a seal 23 be arranged, which the Steckaußenverbindungsteil 6 against the case 8th seals.

Die Leistungshalbleitereinrichtung 1 weist einen im Inneren des Gehäuses 8 angeordneten, aus einem ersten und einem zweiten Steckverbindungsteil 30 und 31 bestehenden, elektrischen Steckverbinder auf, wobei das erste Steckverbindungsteil 30 elektrisch leitende erste Steckverbindungselemente 30b und das zweite Steckverbindungsteil 31 elektrisch leitende zweite Steckverbindungselemente 31b aufweist. Das erste Steckverbindungsteil 30 kann als Stecker (Einbaustecker) und das zweite Steckverbindungsteil 31 als Buchse ausgebildet sein. Alternativ kann das erste Steckverbindungsteil 30 als Buchse und das zweite Steckverbindungsteil 31 als Stecker (Einbaustecker) ausgebildet sein. The power semiconductor device 1 has one inside the case 8th arranged, from a first and a second connector part 30 and 31 existing, electrical connector, wherein the first connector part 30 electrically conductive first connector elements 30b and the second connector part 31 electrically conductive second connector elements 31b having. The first connector part 30 can as a plug (built-in connector) and the second connector part 31 be designed as a socket. Alternatively, the first connector part 30 as a socket and the second connector part 31 be designed as a plug (built-in connector).

Die ersten und zweiten Steckverbindungselemente 30 und 31 weisen vorzugsweise, insbesondere in Normalenrichtung N der Grundplatte 14, eine längliche Form auf. Hierdurch werden die zulässigen Bauteile und- Montagetoleranzen in Normalenrichtung N der Grundplatte 14 erhöht. The first and second connector elements 30 and 31 preferably have, in particular in the normal direction N of the base plate 14 , an oblong shape. As a result, the allowable components and assembly tolerances in the normal direction N of the base plate 14 elevated.

Das erste Steckverbindungsteil 30 ist mit der zweiten Leiterplatte 17 verbunden und die ersten Steckverbindungselemente 30b sind über die zweite Leiterplatte 17 mit den Kontaktelementen 9 elektrisch leitend verbunden. Das erste Steckverbindungsteil 30 weist zur Verbindung mit der zweiten Leiterplatte 17 vorzugsweise elektrisch leitende Kontaktstifte 30a auf, über die die ersten Steckverbindungselemente 30b mit der zweiten Leiterplatte 17, genauer ausgedrückt mit deren Leiterbahnen, elektrisch leitend verbunden sind. Die zweite Leiterplatte 17 ist vorzugsweise in analoger Weise wie die erste Leiterplatte 4 ausgebildet. Die Leiterbahnen der zweiten Leiterplatte 17 sind mit den Kontaktelementen 9 elektrisch leitend verbunden. Die ersten Steckverbindungselemente 30b können mit den Kontaktstiften 30a einstückig ausgebildet sein. The first connector part 30 is with the second circuit board 17 connected and the first connector elements 30b are over the second circuit board 17 with the contact elements 9 electrically connected. The first connector part 30 indicates connection to the second circuit board 17 preferably electrically conductive contact pins 30a on, over which the first connector elements 30b with the second circuit board 17 , more precisely, with the conductor tracks, are electrically connected. The second circuit board 17 is preferably in an analogous manner as the first circuit board 4 educated. The tracks of the second circuit board 17 are with the contact elements 9 electrically connected. The first connector elements 30b can with the contact pins 30a be formed integrally.

Das zweite Steckverbindungsteil 31 ist mit der ersten Leiterplatte 4 verbunden ist und die zweiten Steckverbindungselemente 31b sind mit der ersten Leiterplatte 4, genauer ausgedrückt mit deren Leiterbahnen, elektrisch leitend verbunden. Das erste und zweite Steckverbindungsteil 30 und 31 sind zusammengesteckt angeordnet und die ersten und zweiten Steckverbindungselemente 30b und 31b sind miteinander elektrisch leitend kontaktiert, insbesondere miteinander elektrisch leitend druckkontaktiert. The second connector part 31 is with the first circuit board 4 is connected and the second connector elements 31b are with the first circuit board 4 , more precisely with their tracks, electrically connected. The first and second connector part 30 and 31 are arranged together and the first and second connector elements 30b and 31b are contacted with each other in an electrically conductive manner, in particular pressure-contacted with one another in an electrically conductive manner.

Das erste Steckverbindungsteil 30 ist vorzugsweise in Richtung senkrecht zur Normalenrichtung N‘ der zweiten Leiterplatte 17 seitlich versetzt zu den Kontaktelementen 9 angeordnet. Hierdurch werden größere Freiheitsgrade hinsichtlich der räumlichen Anordnung der Elemente der Leistungshalbleitereinrichtung 1 ermöglicht. The first connector part 30 is preferably in the direction perpendicular to the normal direction N 'of the second circuit board 17 laterally offset to the contact elements 9 arranged. As a result, greater degrees of freedom with respect to the spatial arrangement of the elements of the power semiconductor device 1 allows.

Zur Herstellung der Leistungshalbleitereinrichtung 1 wird das Gehäuse 8 in Richtung Z, die vorzugsweise der Normalenrichtung N der Grundplatte 14 entspricht, auf die Grundplatte 14 zu bewegt, wobei durch diese Bewegung des Gehäuses 8 das erste und zweite Steckverbindungsteil 30 und 31 zusammengesteckt werden, wodurch die ersten und zweiten Steckverbindungselemente 30b und 31b miteinander elektrisch leitend kontaktiert, insbesondere elektrisch leitend druckkontaktiert, werden. For the production of the power semiconductor device 1 becomes the case 8th in the direction Z, preferably the normal direction N of the base plate 14 corresponds to the base plate 14 to be moved, with this movement of the housing 8th the first and second connector part 30 and 31 be mated, whereby the first and second connector elements 30b and 31b contacted electrically conductive, in particular electrically conductive pressure-contacted, are.

Anschließend wird das Gehäuse 8, z.B. mittels Schraubverbindungen, mit der Grundplatte 14 verbunden. Subsequently, the housing 8th , eg by means of screw connections, with the base plate 14 connected.

Wenn das Gehäuse 8 in Richtung Z auf die Grundplatte 14 zu bewegt wird, muss nicht mehr wie techniküblich bei diesem Herstellungsschritt der Leistungshalbleitereinrichtung 1 das am Gehäuse 8 befestigte Steckaußenverbindungsteil 6 über eine Kabelverbindung mit der ersten Leiterplatte 4 elektrisch leitend verbunden werden, was handwerkliches Geschick erfordert und somit fehleranfällig und relativ zeitaufwändig ist, sondern die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Steckaußenverbindungsteil 6 und der ersten Leiterplatte 4 wird, wenn das Gehäuse 8 in Richtung Z auf die Grundplatte 14 zu bewegt wird, automatisch hergestellt bzw. realisiert, so dass die erfindungsgemäße Leistungshalbleitereinrichtung 1 mit hoher Zuverlässigkeit schnell und einfach und somit rationell hergestellt werden kann. Durch die Kontaktierung, insbesondere durch die Druckkontaktierung, der ersten und zweiten Steckverbindungselemente 30b und 31b können Bauteile- und Montagetoleranzen zwischen der vormontierten Einheit von Gehäuse 8, der zweiten Leiterplatte 17 und dem Steckaußenverbindungsteil 6 und der vormontierten Einheit von Grundplatte 14 und der ersten Leiterplatte 4 ausgeglichen werden. If the case 8th in direction Z on the base plate 14 is moved to, no longer as is technically usual in this manufacturing step of the power semiconductor device 1 that on the case 8th fixed Steckaußenverbindungsteil 6 via a cable connection to the first circuit board 4 be electrically connected, which requires manual skill and thus prone to error and is relatively time consuming, but the electrically conductive connection between the Steckaußenverbindungsteil 6 and the first circuit board 4 will if the case 8th in direction Z on the base plate 14 to be moved, automatically produced or realized, so that the Power semiconductor device according to the invention 1 can be produced with high reliability quickly and easily and thus efficiently. By contacting, in particular by the pressure contact, the first and second connector elements 30b and 31b allow component and assembly tolerances between the preassembled unit of housing 8th , the second circuit board 17 and the plug connection part 6 and the preassembled unit of base plate 14 and the first circuit board 4 be compensated.

Die ersten und zweiten Steckverbindungsteile 30 und 31 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass selbst bei Auftreten von Bauteil- und Montagetoleranzen (z.B. bis ca. ±1,5mm, insbesondere bis ca. ±1,0mm), vorzugsweise in allen Raumrichtungen, sichergestellt ist, dass die ersten und zweiten Steckverbindungselemente 30b und 31b miteinander elektrisch leitend kontaktiert, insbesondere elektrisch leitend druckkontaktiert, sind, bzw. wenn das Gehäuse 8 in Richtung Z, die vorzugsweise der Normalenrichtung N der Grundplatte 14 entspricht, auf die Grundplatte 14 zu bewegt wird, miteinander elektrisch leitend kontaktiert, insbesondere elektrisch leitend druckkontaktiert, werden. Der aus den ersten und zweiten Steckverbindungsteilen 30 und 31 bestehende Steckverbinder ist solchermaßen vorzugsweise als toleranzausgleichender Steckverbinder ausgebildet. The first and second connector parts 30 and 31 are preferably designed such that even when component and assembly tolerances occur (for example, up to approximately ± 1.5 mm, in particular up to approximately ± 1.0 mm), preferably in all spatial directions, it is ensured that the first and second plug connection elements 30b and 31b contacted electrically conductive, in particular electrically conductive pressure-contacted, are, or if the housing 8th in the direction Z, preferably the normal direction N of the base plate 14 corresponds to the base plate 14 is moved to each other contacted electrically conductive, in particular electrically conductive pressure-contacted, are. The one from the first and second connector parts 30 and 31 existing connector is thus preferably designed as a tolerance compensating connector.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass selbstverständlich Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, sofern sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, beliebig miteinander kombiniert werden können. It should be noted at this point that, of course, features of different embodiments of the invention, as long as the features are not mutually exclusive, can be combined as desired.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011076324 A1 [0002] DE 102011076324 A1 [0002]

Claims (8)

Leistungshalbleitereinrichtung mit einer Grundplatte (14), mit Leistungshalbleiterschaltern (22), mit einem eine Ausnehmung (3) aufweisenden Gehäuse (8), und mit einer mit den Leistungshalbleiterschaltern (22) elektrisch leitend verbundenen, im Gehäuse (8) angeordneten, an der Grundplatte (14) direkt oder indirekt befestigten ersten Leiterplatte (4), wobei in der Ausnehmung (3) ein an dem Gehäuse (8) befestigtes als Stecker oder Buchse ausgebildetes Steckaußenverbindungsteil (6) angeordnet ist, das zur elektrischen Verbindung der Leistungshalbleitereinrichtung (1) an seiner von einer Gehäuseaußenseite (16) des Gehäuses (8) zugänglichen Außenseite (7) elektrisch leitende Kontaktelemente (9) aufweist, die elektrisch leitend mit einer direkt oder indirekt am Gehäuse (8) befestigten, im Inneren des Gehäuses (8) angeordneten, zweiten Leiterplatte (17) verbunden sind, wobei die Leistungshalbleitereinrichtung (1) einen im Inneren des Gehäuses (8) angeordneten, aus einem ersten und einem zweiten Steckverbindungsteil (30, 31) bestehenden, elektrischen Steckverbinder aufweist, wobei das erste Steckverbindungsteil (30) elektrisch leitende erste Steckverbindungselemente (30b) und das zweite Steckverbindungsteil (31) elektrisch leitende zweite Steckverbindungselemente (31b) aufweist, wobei das erste Steckverbindungsteil (30) mit der zweiten Leiterplatte (17) verbunden ist und die ersten Steckverbindungselemente (30b) über die zweite Leiterplatte (17) mit den Kontaktelementen (9) elektrisch leitend verbunden sind, wobei das zweite Steckverbindungsteil (31) mit der ersten Leiterplatte (4) verbunden ist und die zweiten Steckverbindungselemente (31b) mit der ersten Leiterplatte (4) elektrisch leitend verbunden sind, wobei das erste und zweite Steckverbindungsteil (30, 31) zusammengesteckt angeordnet sind und die ersten und zweiten Steckverbindungselemente (30b, 31b) miteinander elektrisch leitend kontaktiert sind. Power semiconductor device with a base plate ( 14 ), with power semiconductor switches ( 22 ), with a recess ( 3 ) housing ( 8th ), and one with the power semiconductor switches ( 22 ) electrically conductively connected, in the housing ( 8th ), on the base plate ( 14 ) directly or indirectly attached first circuit board ( 4 ), wherein in the recess ( 3 ) on the housing ( 8th ) fastened as plug or socket plug outer connection part ( 6 ) arranged for the electrical connection of the power semiconductor device ( 1 ) at its from a housing outside ( 16 ) of the housing ( 8th ) accessible outside ( 7 ) electrically conductive contact elements ( 9 ), which is electrically conductive with a directly or indirectly on the housing ( 8th ), inside the case ( 8th ), second printed circuit board ( 17 ), wherein the power semiconductor device ( 1 ) one inside the housing ( 8th ), of a first and a second connector part ( 30 . 31 ), electrical connector, wherein the first connector part ( 30 ) electrically conductive first plug connection elements ( 30b ) and the second connector part ( 31 ) electrically conductive second connector elements ( 31b ), wherein the first connector part ( 30 ) with the second circuit board ( 17 ) and the first connector elements ( 30b ) over the second circuit board ( 17 ) with the contact elements ( 9 ) are electrically conductively connected, wherein the second connector part ( 31 ) with the first circuit board ( 4 ) and the second connector elements ( 31b ) with the first circuit board ( 4 ) are electrically conductively connected, wherein the first and second connector part ( 30 . 31 ) are arranged together and the first and second connector elements ( 30b . 31b ) are contacted with each other in an electrically conductive manner. Leistungshalbleitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder als toleranzausgleichender Steckverbinder ausgebildet ist. Power semiconductor device according to claim 1, characterized in that the connector is designed as a tolerance compensating connector. Leistungshalbleitereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steckverbindungsteil (30) als Stecker und das zweite Steckverbindungsteil (31) als Buchse ausgebildet ist, oder dass das erste Steckverbindungsteil (30) als Buchse und das zweite Steckverbindungsteil (31) als Stecker ausgebildet ist. Power semiconductor device according to one of the preceding claims, characterized in that the first plug connection part ( 30 ) as a plug and the second connector part ( 31 ) is designed as a socket, or that the first connector part ( 30 ) as a socket and the second connector part ( 31 ) is designed as a plug. Leistungshalbleitereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterplatte (17) indirekt am Gehäuse (8) befestigt ist, indem die zweite Leiterplatte (17) mit dem Steckaußenverbindungsteil (6) verbunden ist. Power semiconductor device according to one of the preceding claims, characterized in that the second printed circuit board ( 17 ) indirectly on the housing ( 8th ) is attached by the second circuit board ( 17 ) with the plug-in outer connection part ( 6 ) connected is. Leistungshalbleitereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steckverbindungsteil (30) in Richtung senkrecht zur Normalenrichtung (N‘) der zweiten Leiterplatte (17) seitlich versetzt zu den Kontaktelementen (9) angeordnet ist. Power semiconductor device according to one of the preceding claims, characterized in that the first plug connection part ( 30 ) in the direction perpendicular to the normal direction (N ') of the second printed circuit board ( 17 ) laterally offset to the contact elements ( 9 ) is arranged. Leistungshalbleitereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Steckverbindungselemente (30b, 31b), insbesondere in Normalenrichtung (N) der Grundplatte (14), eine längliche Form aufweisen. Power semiconductor device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second plug connection elements ( 30b . 31b ), in particular in the normal direction (N) of the base plate ( 14 ), have an elongated shape. Leistungshalbleitereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Leiterplatte (4) Ansteuerschaltungen (19) zur Ansteuerung der Leistungshalbleiterschalter (22) angeordnet sind. Power semiconductor device according to one of the preceding claims, characterized in that on the first printed circuit board ( 4 ) Drive circuits ( 19 ) for controlling the power semiconductor switches ( 22 ) are arranged. Leistungshalbleitereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steckaußenverbindungsteil (6) und dem Gehäuse (8) eine Dichtung (23) angeordnet ist. Power semiconductor device according to one of the preceding claims, characterized in that between the plug outer connection part ( 6 ) and the housing ( 8th ) a seal ( 23 ) is arranged.
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