DE3005313A1 - Halbleiterbaueinheit - Google Patents

Halbleiterbaueinheit

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DE3005313A1 DE19803005313 DE3005313A DE3005313A1 DE 3005313 A1 DE3005313 A1 DE 3005313A1 DE 19803005313 DE19803005313 DE 19803005313 DE 3005313 A DE3005313 A DE 3005313A DE 3005313 A1 DE3005313 A1 DE 3005313A1
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Ing.(grad.) Winfried 8542 Roth Schierz
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Description

Gesellschaft für Gleichrichterbau und Elektronik «Oinbßfö.3 1 3· 85Q0 Nürnberg, Sigmundstraße 200 www° Telefon 0911 / 65591 - Telex 06 - 22155
167914/033 11. 2. 1980 PA- Bu/ul
HALBLEITERBAUEINHEIT
Die Erfindung betrifft eine Halbleiterbaueinheit mit wenigstens zuei Halbleiterbauelementen, die in einem Gehäuse auf der metallischen Bodenplatte elektrisch isoliert und thermisch leitend befestigt und mit ihren auch die Stromanschlüsse bildenden Strornleiterteilen durch Druck mittels Federkörper kontaktiert sind. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 75 12 573 ist eine Halbleiterglaschrichteranordnung bekannt, bei der zuei Halbleitergleichrichterelemente in elektrischer Reihenschaltung mit ihren Anschlußbauteilen elektrisch isoliert und thermisch leitend auf einer Seite einer metallischen Grundplatte befestigt und in einem Kunststoffgehäuse in Isoliermasse eingebettet sind. Der Verbindungsleiter zwischen den Gleichrichterelementen ist zu einem dritten Stromleitungsanschluß ausgebildet und an einem Ende der drei in einer Reihe liegenden Stromleitungsanschlüsse angebracht. Die äußeren Stromleitungsanschlüsse sind jeueils mit dem zugeordneten Gleichrichterelement auf einer Kontaktschicht und über diese und eine isolierende Zuischenscheibe gemeinsam auf der Grundplatte befestigt.
Andere Bauformen solcher bekannter Halbleiterglsichrichteranordnungen weisen in Aussparungen des Gehäuses druckkontaktierte und in Isoliermasse eingeschlossene Gleichrichterelemente auf.
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DissB bekannten Baueinheiten zeigen verschiedene Nachteile. So ist die Lötkontaktierung der Glsichrichterelemente verfahrenstechnisch aufwendig. Bei Druckkontaktierung derselben mit Einbettung in Isoliermasse macht die starre Einschließung des für ein elastisches l/erhalten im Einsatz vorgesehenen Kontaktsystems den Aufbau störanfällig. Weiter können durch die Verfahrensschritte Löten bzw. Vergießen in Isoliermasse die elektrischen Eigenschaften beeinträchtigt uerden. Ferner führen mechanische Spannungen infolge unterschiedlicher thermischer Ausdehnung von aneinandergrenzenden Materialien häufig zu Qualitätseinbußon. Im Falle der Verschlechterung der Kenngrößen eines von zuei oder mehr Gleichrichterslementen besteht keine Austauschmöglichkeit, so daß die Anordnung bazüglich ihrer Kenngrößen zurückgestuft uerden muß oder unbrauchbar ist. Außerdem trägt keine der bekannten Bauformen dem Bedürfnis der Hersteller Rechnung, die Schritte des Zusammenbaus wiederholt ohne Zwang der Zerstörung halbfertiger Anordnungen zu überwachen und dabei technisch relavante Gesichtspunkte in gewünschter Weise zu berücksichtigen. Auch erlaubt keine der bekannten Ausführungsformen einen Aufbau mit wählbarer elektrischer Orientierung der Halbleiterbauelemente. Schließlich ist bei Gleichrichteranordnungen mit in Reihe liegenden Stromleitungsanschlüssen wegen deren Beschränkung auf nur eine Anschlußebene ein universeller Einsatz nicht immer möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der obengenannten Nachteile eine Halbleiterbäuainheit zu schaffen, deren Aufbau eine gegenüber dem Bekannten rationellere Herstellung mit zerstörungsfreier vollständiger Überwachung aller Verfahrensschritte ermöglicht, unerwünschte mechanische Beanspruchungen von Bauteilen ausschließt sowib die beliebige elektrische Polung der Halbleiterbauelemente und eine universelle Anwendung erlaubt.
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Dia Lösung diaser Aufgabe besteht darin, daß die Halbleiterbauelemente jeweils mit ihren zur Kontaktierung vorgesehenen Bauteilen auf einer den jeweiligen unteren An-.schluQleiter dar Halbleiterbauelemente bildenden Kontaktschieno gestapelt und die Bauteilestapel auswechselbar gemeinsam sowohl durch Druck kontaktiert als auch über die Kontaktschiene mit dar Bodenplatte fest verbunden sind, daß das freie Ende der Kontaktschiene zur Bildung einas Stromanschlusses in einer gewünschten Verschaltungsabene durch eine Öffnung das Gehäuses geführt ist, und daß das den oberen Anschlußleiter jedes Halbleiterbauelements bildende Bauteil mit diesem im Stapel konzentrisch angeordnet und als Stromanschluß verdrehungssichar durch eine Öffnung des Deckels des Gehäuses geführt ist. Vorteilhaft sind wechselseitig übereinstimmend kontaktierbarB Halbleiterbauelemente, beispielsweise solche mit scheibenförmiger Uerkapsalung, sogenannte Scheibanzellen, vorgesehen.
DiB Halbleiterbauelements können auch in der Weise ausgebildet sein, daß die am Halbleiterkörper anliegenden Kontaktplatten in Biner Aussparung im Inneren des Rahmens des aus metallischer Bodenplatte sowie aus Rahmen und Deckel aus Isolierstoff bestehenden Gehäuses geführt angeordnet sind und in dieser Aussparung mithilfe von Dichtungsringen einen dichten Verschluß für dan Halbleiterkörper bilden.
Entsprechend dem vorgesehenen Einsatz können die Bauteilastapel auf einer gemeinsamen Kontaktschiene nebeneinander angeordnet und über diese elektrisch verbunden sein, oder es kann jedem Bauteilestapel eine Kontaktschiane zugeordnet sein.
Zur Bestimmung unterschiedlicher Verschaltungsebenen für einen universellen Einsatz sind vorteilhaft die jeweils den oberen Anschlußleiter der Halbleiterbauelemente bildenden Bauteile durch eine Öffnung des Gehäuse-
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decknls geführt und bilden eine arste Verschaltungsebene, und das freie Ende der Kontaktschiene ist parallel zur Bodenplatte aus dam Gehäuse geführt und bildet eine zweite Verschaltungsebene. Zu diesem Zweck kann das freie Ende der Kontaktschiene jeweils an einer Gehäuseschmalseite die Stromanschlüsse liegen dann vorzugsweise in einer Reihe - oder aber an einer Gehäuselangseite herausgeführt sein. Die freien Enden der für eine·getrennte Verschaltung der Bauteilestapel vorgesehenen Kantaktschienen können jedoch auch getrennt an unterschiedlichen Gehäuseseiten oder gemeinsam an einer Gehäuselangseite herausragen.
Das Druckkontaktsystem besteht aus einer auf alle Bauteilestapel gemeinsam wirkenden Druckplatts und je Bauteilestapel aus wenigstens einem Federkörper, einer metallischen Druckscheibe, einem Isolierstoffkörper, der den oberen Anschlußleiter gegenüber den Druck erzeugenden Bauteilen elektrisch isoliert, und aus Schraubelementen.
Zur Druckkontaktierung sind die Bauteilestapel mithilfe der Druckplatte und der SchraubelBmente sowohl auf die Kontaktschiene gepreGt als auch über diese auf der Bodenplatte lösbar fest aufgebracht.
Der im Bauteilestapel befindliche obere Anschlußleiter jedes Halbleiterbauelements und der diesen umfassende Isolierstoffkörper sind an ihren aneinandergrenzenden Abschnitten gegenseitig verdrehungshindernd ausgebildet, und der Isolierstoffkörper weist zusätzlich einen Ansatz zu seiner verdrehungshemmanden Anordnung durch Anlegen an einem befestigten Bauteil auf. Beispielsweise können die aneinandergrenzandsn Abschnitte übereinstimmend uieleckförmig und gegenseitig ineinandergreifend -ausgebildet und angeordnet sein.
Zur Aufnahme und lagebestimmten Anordnung der Bauteile im Gohnuserahmen sowie zu dessen Befestigung auf dor Bodenplatte sind für den Gahäuserahmen besondere Formge-
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bungen vorgesehen. Beispielsweise weist er an ainar Seite eine Abschlußplatte jeweils mit Öffnungen zur Aufnahme der Bauteilastapel und zur Durchführung der Schraubalamente auf und ist mittels dar letzteren gemeinsam mit den Bauteilestapeln auf der Bodenplatte lösbar fest aufgebracht. Bei einer anderen Ausführungsform weist dar Gahäuserahmen · Abschnitte mit größerer Wandstärke auf, die wenigstens eine Durchbohrung zur getrennten Befestigung des·.Rahmens auf der Bodenplatte enthalten. Eina weitere Ausführungsform des Gehausarahmens ist mit Abschnitten mit größerer Wandstärke versehen, die angepaßte Durchbohrungen zur Führung der Schraubelemente enthalten» Der Gehäuserahmen kann jedoch auch aus einem massiven Körper gebildet sein und waist dann Aussparungen zur Aufnahme der .Bauteilestapel und dar Kontaktschiana sowie Durchbohrungen zur Führung dar Schraubelemants auf. Die lagebestimmte Anordnung der Bauteilastapal ist auch durch rippenförmiga Ausbildungen im Inneren des Gehäuserahmens arzielbar. Zur lagebestimmten Anordnung der Bauteilastapel im Gehäuse können anstelle von besonderen Ausbildungen innerhalb des Gshäuserahmens auch Distanzstücka dienen, die zwischen Gehäuserahmen und Bautailestapal vorgesehen sind. Vorzugsweise weisen die Distanzstücka Durchbohrungen zur Führung dar Schraubalemente auf. Zur Verstärkung der mechanischen Festigkeit des freien Endes der Kontaktschiene bei der Verbindung mit Stromleitern kann dieses freie Ende als Längsprofil mit wenigstens einem Schenkel ausgebildet sein.Die zur Durchführung dieses freien Endes durch das Gehäuse-vorgesehene Öffnung weist dann eine für die Aufnahme des Längsprofils angspaßte Formgebung auf. Der den Gehäuserahmen abschliessende Deckel aus Isolierstoff ist auf der Druckplatte befestigt.
Bei Verwendung von steuerbaren Halbleiterbauelementen ist vorteilhaft ein8 Leiterplatte zur Befestigung der Steuerleitungen und zu ihrer Durchführung durch das Ge-
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häuse vorgesehen, und die Leiterplatte ist zwischen Druckplatte und Gehäusedeckel angeordnet.
Anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele wird der Gegenstand der Erfindung aufgezeigt und erläutert. Figur 1 zeigt"teilweise im Querschnitt, teilweise in Seitenansicht und teilweise auch als Explosivdarstellung den Aufbau der Halbleiterbaueinheit. In den Figuren 2a bis c sind .teilweise in Draufsicht und teilweise schematisiert vorteilhafte Formgebungen des Gehäuserahmens im Zusammenwirken mit zugeordneten Bauteilen dargestellt. Schließlich zeigt Figur.3 im wesentlichen in Seitenansicht den Aufbau von Halbleiterbauelementen für den Gegenstand der Erfindung, für deren Verkapselung zusammen mit den notwendigen Kontaktplatten jeweils eine Aussparung des Gehäuserahmens vorgesehen ist. Für gleiche Teile sind in allen Figuren gleiche Bezeichnungen gewählt.
Gemäß Figur 1 dient als Trägerkörper der
Halblei'terbaueinheit eine aus Metall hoher Wärmeleitfähigkeit bestehende Bodenplatte 1 mit beispielsweise rechteckförmiger Ausdehnung und mit planen Anlageflächen. Sie weist Gewindelöcher 11 zur Befestigung der Halbleiterbauelemente und ihrer Kontaktbauteile sowie Gewindelöcher 12 zur Befestigung des Gehäuserahmens 3 auf. Die obers Fläche der Bodenplatte 1 enthält in sich geschlossene, grabenförmige Vertiefungen 15. Diese umschließen jeweils einen planen Flächenabschnitt 18 zur Auflage eines Bauteilestapels. Die Vertiefungen 15 dienen zur Sicherstellung der erforderlichen Kriechstrecke zwischen Stromleitungsbauteilen und der gegen diese elektrisch isolierten Bodenplatte.
Die Flächenabschnitte 18 können auch durch tafelförmige Erhebungen auf der Bodenplattenflächo gobildet sein.
Auf jeden Flächenabschnitt 18 ist jeweils eine Isolierstoffscheibe 2 zur elektrisch isolierten aber thermisch leitenden Anordnung eines Bauteilestapels auf der Bodenplatte 1 aufgebracht. Eine entsprechende
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Bemessung der Isolierstoffschsibe 2 dient ebenfalls dem notwendigen Isolationsabstand zwischen Bodenplatte 1 und Dauteilestapel. Eine durchgehende, im wesentlichen bandförmige Kantaktschiene 51 verbindet die Isolierstoffscheiben 2. Die Abmessungen der Kontaktschiene 51 richten sich nach den zugeordneten Kontaktflächen der angrenzenden BauteilB und nach der gewünschten Strombelastbarkeit der Baueinheit. Die Kontaktschiene 51 bildet jeweils-.den einen AnschluÖleiter der Halbleiterbauelemente im Gehäuseinneren sowie deren gemeinsamen Stromanschluß. Der Abschnitt 511 der Kontaktschiene 51 v/erbindet die Halbleiterbauelemente 4; der Abschnitt 512 ist Verbindungsstück zwischen dem gehäuseinneren Anschlußleiter der Halbleiterbauelemente und dem Stromanschluß 513. Dieser ,weist eine Aussparung 514 zur Befestigung eines Stromleiters auf. Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität der Kontaktschiene bei der Befestigung von Stromleitern kann der gehäuseäußere Abschnitt 513 als Längsprofil mit wenigstens einem Profilschenkel 515 ausgebildet sein.
Der Kontaktschienenabschnitt 511 weist zum Beispiel im Zentrum der Auflagefläche des Bauteilestapels zu dessen Dustierung eine Durchbohrung 510 zur Aufnahme eines Bolzens 411 auf. Dafür ist der entsprechende Kontaktansatz 41 des Halbleiterbauelements 4 an entsprechender Stelle mit einer Aussparung 401 versehen. Auf den vorgesehenen, vorzugsweise den Flächenabschnitten 18 der Bodenplatte 1 angepaßten Fläehenbereichen des Kontaktschienenabschnitts 511 ist jeweils ein Halbleiterbauelement 4 angeordnet. DiB Halbleiterbauelemente sind als sogenannte Scheibenzellen dargestellt. Erfindungswesentlinh ist die Verwendung von wechselseitig übereinstimmend kontaktierbaren Halbleiterbauelementen, d. h. von solchen mit im wesentlichen beiderseits gleicher Ausbildung ihrer Anschlußelektroden. Das ermöglicht besonders rationell im Zusammenhang mit dem weiteren erfindungswesentlichen Merkmal einer lösbar angeordneten Druckkontaktierung die
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Austauschbarkeit dar Halbleiterbauelemente und liefert jeweils qualitativ optimale Baueinheiten mit gewünschter elektrischer Palung. Vorteilhaft sind daher verkapselte Bauelemente mit scheibenförmigem Gehäuse. Eine weitere vorteilhafte Bauform ist aus Figur 3 und dsr zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Auf jedem Halbleiterbauelement 4 sind jeweils eine Kontaktscheibe 52 und ein stempeiförmig ausgebildeter oberer Anschlußleiter 53 konzentrisch angeordnet. Der Anschlußleiter besteht aus einer Anschlußplatte 531 und dem Anschlußschaft 532, welcher ein Gewindesackloch 533 aufweist und gleichzeitig einen gehäuseäußeren Stromanschluß bildet.
Auf dem Anschlußleiter 53 ist über einen Isolierstoffkörper 64 zur elektrisch isolierten Anordnung gegen Stromleitungsbauteile das Druckkontaktsystem δ aufgebracht. Es besteht aus einer Druckscheibe 63, aus Federkörpern 62 und einer für beide Bauteilestapel gemeinsamen Druckplatte 61. Die Druckplatte 61 weist Durchbohrungen 611 zur Durchführung und Fixierung von Schraubelementen für das Druckkontaktsystem auf. Der Isolierstoffkörper 64 umschließt mit dem Längsteil 641 und mit dem Flanschteil 642 in angepaßter Ausbildung den Anschlußleiter 53 so weit, daß sich die Anschlußplatte 531 in eine Aussparung 643 des Flanschteils erstreckt.
Der Aufbau des Druckkontaktsystems 6 ist an sich bekannt und nicht Teil der Erfindung.
Gemäß der Erfindung sind die Halbleiterbauelemente 4 mit ihren Kontaktbauteilen, also auch mit ihrem jeweils konzentrisch angebrachten und achsial verlaufenden oberen Anschlußleiter 53, mithilfe der gemeinsamen Druckplatte 61 und der Schraubelemente 01, die in dio Gawindebohrungen 11 der Bodenplatte 1 geschraubt sind und die Druckplatte 61 auf die Federkörper 62 pressen, durch
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konzentrischen Druck lösbar souohl kontaktiert als auch mit der Bodenplatte 1 fest verbunden. Dies ist aus Anordnung, Orientierung und Lage der Gewindebohrungen 11 für das mittlere der dargestellten Schraubelemente 81 zu erkennen.
Anzahl und Anordnung der Schraubelemente 81 am Umfang der Bauteilostapel sind dadurch bestimmt, daß auf jeden Stapel durch die Druckplatte ein annähernd gleichmäßig konzentrischer Druck wirken soll. Dies ist bereits mit einer Dreipunktverschraubung erzielbar. 3edem Bauteilestapel sind drei gegenseitig im wesentlichen um 120 v/ersetzte Schraubelemente 01 zugeordnet. Da ein im Bereich zwischen den Bauteilestapeln angebrachtes Schraubelement seine Wirkung auf beide Stapel entfaltet, können bei einem Aufbau mit zwei Stapeln ein Schraubelement auf der Gehäuselängsachse zwischen den Bauteilsstapeln und je zwei Schraubelemente unter entsprechendem Uinkel versetzt zwischen Stapel und Gehäusewand angebracht sein, wie dies in Figur 2c strichliniert angedeutet ist. Bei einer solchen Anordnung weist die.Kontaktschiene 51 für die Durchführung eines Schraubelements-81 eine entsprechende Öffnung 5111 auf.
Eine bevorzugte Ausführungsform enthält eine Vierpunktverschraubung jedes Bauteilestapels, wobei zwei Schraubelemente 81 auf der Mittelachse zwischen den Bauteilestapeln und jeweils zwei weitere im Raum zwischen Bauteilestapeln und GahäuseschmalsBite vorgesehen sind, wie dies aus Figur 2c erkennbar ist. Die Bauteilestapel sind in einem Gehäuserahmen 3 aus Isolierstoff, vorteilhaft aus Kunststoff, untergebracht. Der Rahmen 3 ist unmittelbar auf der Bodenplatte 1 befestigt, und sein Umfang ist im wesentlichen dem der Bodenplatte angepaßt. Zu diesem ZwBck kann der Rahmen zum Beispiel nur als Urnfangskörper mit beispielsweise 'rechteckförmigem Grundriß ausgebildet sein und mit einer Stirnseite auf
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dar Bodenplatte 1 und mit dar anderen Stirnseite an einen Dackel 9 angrenzen. Der Gehäuserahmen 3 kann beispielsweise durch Kleben auf der Bodenplatte befestigt ssin. Er kann jedoch auch Abschnitte größerer Wandstärke aufweisen, die abgesetzte Bohrungen 31/311 bzw. 32/321 zur Schraubbefestigung in den Geuindalöchern 12 der Bodenplatte 1 enthalten.
Der Gehäuserahmen 3 kann ueiterhin eine an die .Bodenplatte angrenzende Abschlußplatte aufuaisant wie dies mit 33 angedeutet ist. Darin sind jeweils Öffnungen für die BauteilBstapel und für die Schraubalemenie 81 des Druckkontaktsystems 6 vorgesehen, so daß mit den Bauteilestapeln auch der Gehäuserahmen 3 lösbar auf der Bodenplatte 1 befestigt werden kann. :
Die Gehäusehöhe ist so bemessen, daß bei aufgesetztem Dekksl 9 lediglich der obere Anschlußleiter 53 jedes Halbleiterbauelements und der gehä'useä'ußera Abschnitt 513 der Kontaktschiene 51 zugänglich sind.
Sind·steuerbare Halbleiterbauelemente vorgesehen, so ist auf die Druckplatte 61 eine Leiterplatte 7 zur Befestigung und Durchführung von Steuerleitungan aufga bracht. Sie ueist Öffnungen 7Ö2 für die Anbringung von Kontaktfahnen 71 und Aussparungen 703 zur. Durchführung der Schraubeleffvente 81 und dar Anschlußleiter 53 (nicht _ dargestellt ) auf.
Der Gehäuserahmen 3 ist mit einem Dackel 9 verschlossen, der mit Öffnungen 91 zur Durchführung der Anschlußlaitsr 53 und mit Öffnungen 92 zum; Durchtritt dar Kontaktfahnen 71 versehen ist. Er ueist beim dargestellten Ausführungsbaispiel Aussparungen 94 zui gehäussinnaren Aufnahme das Endes dar Schr.aubelemanta 81 auf. Dar Aufbau dar Halbleiterbaueinheit kann jedoch so bemessen sein, daß die Schraubelemente 81 unterhalb des Dackels 9 enden. Der Deckel enthält WBitar noch Durchbohrungen 93 für Schrau-
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ben 92 zu seiner Befestigung auf der Druckplatte 61.
Die Halbleiterbaueinheit ist somit aufgrund der lösbaren Schraubbefestigung sämtlicher Bauteile jederzeit zerlegbar, so daß ein Austausch von Bauteilen leicht durchzuführen ist.
Eine zwischen Gehäuserahmen 3 und Deckel 9 im Bereich des Kontaktschienenabschnitts 513 verbleibende Öffnung ist z.B. durch einen Ansatz 95 des Deckels 9 verschlossen.
Der gegenseitige Mindestabstand der Bauteilestapel im Gehäuse ist nur durch die Forderung nach ausreichender Spannungsüberschlagsfestigkeit bestimmt. Bei einer Bauform gemäß Figur 1 verbindet die Kontaktschiene 51 die Halbleiterbauelemente 4. Ist für einen elektrisch getrennten Betrieb der Halbleiterbauelemente jedem derselben jeweils eine Kontaktschiene zugeordnet, so besteht der Aufbau der Baueinheit nach der Erfindung aus zwei gleichen Hälften entsprechend der rechten Hälfte der Darstellung in Figur 1. Dabei können die freien Enden der Kontaktschienen in gleicher oder unterschiedlicher Höhe angebracht sein und gemeinsam an einer Gehäuseseite oder getrennt an unterschiedlichen Gehäuseseiten austreten.
Die gegenüber der Kontaktierungsfläche der Anschlußleiter 53 vorzugsweise beliebig tiefer liegende Verschaltungsebene des Kontaktschienenabschnitts 513 ermöglicht jede gewünschte elektrische Verschaltung der Einzelelemente und/oder der Baueinheit im Hinblick auf Leitungsführung und Bauteilekombination. Die Figuren 2a bis c zeigen jeueils für eine Hälfte der Baueinheit Beispiele für die Ausgestaltung des Gehäusarahmens zur lagebestimmten Anordnung dar Bauteilestapel. Der Rahman 3 nach Figur 2a weist Schmalseiten grösserer Dicke mit je einer in ihrem Verlauf abgesetzten Durchbohrung 31/311 zur getrennten Befestigung auf der Bodenplatte 1 auf, wie dies auch in Figur 1 gezeigt ist..
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. Symmetrisch zur Gehäuselängsachse sind je zwei schlitzförmige Vertiefungen 34 zur Aufnahme dar Profilschenkel 515 der Kontaktschiene 51 ( Figur 1 ) vorgesehen. Dar beispielsweise im wesentlichen einer rechteckförmigan Bodenplatte 1 angepaßte Gehäusarahmen 3 enthält an jeder Ecke eine Aussparung 37, die eine Durchbohrung 13 der Bodenplatte 1 zur Befestigung der Baueinheit auf einem Kühlkörper oder auf einem Gerätetail freilegt. Der Schaft des Anschlußleiters 53 mit Geuindesackloch 533 ist vondem Längsteil 641 des Isolierstoffkörpers64 umschlossen. Dessen Flanschteil 642 weist einen nockenförmigen Ansatz 644 auf. Um nun ein Verdrehen des Anschlüßleiters 53 bei Befestigen eines Stromleiters durch Verschrauben zu ver-. meiden, ist die Aussparung 643 des umschließenden Flanschteils 642 z.B. vieleckförmig und der Anschlußflansch 53T des Anschlußleiters 53 angepaßt eingreifend ausgebildet. Der Flanschteil 642 liegt mit seinem nockenförmigen Ansatz 644 zur Hemmung gegen eine Drehbewegung an einem Schraubelemant 81 des Druckkontaktsystems 6 an. Anstelle einer Justierung in der Drehachse der Bauteilestapel kann dieselbe z.B. durch 3ustierrippen 35 des Gehäusarahmens 3 erfolgen, wie dies Figur 2b zeigt. Diesa 3ustierrippen können gleichzeitig zur verdrahungshemrnendan Fixierung des oberen Anschlußleiters 53 dienen, indem der Ansatz 644 des Isolierstoffkörpers 64, beispielsweise beim Lösen der Anschlußbauteile,' an einer solchen Justierrippe 35 anliegt.
Sind nach Figur 2b die Dustiarrippen 35 verstärkt, z.B. leistenförmig ausgebildet (36 ) und an entsprechenden Stellen angebracht, so können sie mithilfa einsr Durchbohrung 361 gleichzeitig zur Führung eines Schraubsloments 01 und damit zur Fixierung das Gahäusarahmens 3 in Zusammenhang mit der Druckkontaktierung dienen. Dabei können die Durchbohrungen 31/311 entfallen.
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Gemäß Figur 2c sind zur Justierung der Bauteilestapel auch Distanzstücke 38 zwischen Stapel und Gehäusewand geeignet. Sie sind im wesentlichen leistenförmig ausgebildet und weisen eine im Bereich jedes Halbleiterbauelements 4 oder jedes Bauteilestapels angepaßte Einbuchtung 381 für dessen lagebestimmte Aufnahme sowie entsprechend angeordnete Durchbohrungen. 382 zur Führung der Schraubelemente 81 auf. Figur 3 zeigt ein anstelle einer Scheibenzelle innerhalb des Gehäuserahmens 3 gebildetes, wechselseitig übereinstimmend kontaktierbares Halbleiterbauelement. Dazu ist innerhalb des Rahmens für jedes Halbleiterbauelement eine Aussparung 39 vorgesehen. Diese kann in einem massiven Rahmenkörper erzeugt oder mithilfe von rippenförmigen Ansätzen zwischen den Rahmenwänden gebildet sein und ist zum Einbringen und zur geführten Anordnung der beiden am Halbleiterkörper 43 anliegenden Kontaktplatten 42, 44 entsprechend bemessen. Der in der Aussparung 39 zwischen den Kontaktplatten 42, 44 eingeschlossene Halbleiterkörper ist mithilfe von Dichtungsringen 45, die jeweils zwischen der stufenförmig abgesetzten Randzone jeder Kontaktplatte und der gehäuseinneren Wandung der Aussparung angebracht sind, dicht verkapselt. Auf dem derart gebildeten Halbleiterbauelement sind Kontaktscheibe 52, Anschlußleiter 53 und Isolierstoffkörper 64 aufgebracht.
Sind die Aussparungen 39 in einem massiven Gehäusekörper ausgebildet, so enthält dieser vorzugsweise weiter Durchbohrungen für die Schraubelemente 81, bedarfsweise weiter solche für die getrennte Befestigung des Gehäuserahmens 3 und auch jeweils eine Aussparung für den Eingriff des nockenförmigen Ansatzes 644 zur verdrehungshemmenden Anordnung der Anschlußleiter 53. Die V/orteile des Gegenstandes der Erfindung bestehen in einem wirtschaftlich optimalen Zusammenbau ohne besondere Behandlung von Bauteilen, in einem allen Schaltungs-
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'uünschBn genügenden Aufbau, in der Sicherstellung uorbestimmter Kenngrößen für die Bauelemente und für die Baueinheit, in der Möglichkeit einer beliebigen, zerstörungsfreien Kontrolle des Zusammenbaus und darin, daß die einfache Anordnung der Halbleiterbauelements in beliebiger elektrischer Polung und deren nachträgliche Änderung möglich sind.
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Claims (1)

1/ Halblaiterbaueinhait mit wenigstens zwei Halbleiterbauelementen, die in einem Gehäuse auf der metallischen Bodenplatte elektrisch isoliert und thermisch leitend befestigt und mit ihren auch die Stromanschlüsse bildenden Stromleiterteilen durch Druck mittels Federkörper kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halbleiterbauelemente (4) jeweils mit ihren zur Kontaktierung vorgesehenen Bauteilen auf einer, dem jeweiligen unteren Anschlußleiter der Halbleiterbauelemente bildenden Kontaktschiene (51) gestapelt und die Bauteilestapel auswechselbar gemeinsam sowohl durch Druck kontaktiert als auch über die Kdntaktschiene mit der Bodenplatte (i) fest.verbunden sind,
daß das freie Ende (513) der Kontaktschiene (51) zur Bildung eines Stromanschlusses in' einer gewünschten Verschaltungsebene durch eine Öffnung des Gehäuses geführt ist, und
daß das den oberen Anschlußleiter jedes Halbleiterbauelements (4) bildende Bauteil (53) mit diesem im Stapel konzentrisch angeordnet und als Stromanschluß verdrehungssicher durch eine Öffnung (91) des Deckels (9) des Gehäuses geführt ist.
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2. Halblaitarbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wechselseitig übereinstimmend kontaktierbare Halbleiterbauelemente vorgesehen sind.
3. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Halbleiterbauelemente mit scheibenförmiger Verkapselung vorgesehen sind.
4. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Halbleiterbauelemente vorgesehen sind, bei denen die am Halbleiterkörper (43) anliegenden Kontaktplatten ( 42, 44 ) in einer Aussparung (39) im Rahmen (3) des aus metallischer Bodenplatte (1) souie aus Rahmen (3) und Deckel (9) aus Isolierstoff bestehenden Gehäuses geführt angeordnet sind und in der Aussparung mithilfa von Dichtungsringen (45 ) einen dichten Verschluß für den Halbleiterkörper (43)' bilden.
5. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteilestapel nebeneinander auf einer gemeinsamen Kontaktschiene (51) angeordnet und über diese elektrisch verbunden sind.
6. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Bauteilestapel· eine Kontaktschiene zugeordnet ist.
7. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeueils den oberen Anschlußleiter der Halbleiterbauelemente (4) bildenden Bau-
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teile (53) durch eine Öffnung (91) des Gehäusedeckels (g) geführt sind und eine erste Verschaltungsebene bilden, und daß das freie 'Ende (513) der Kontaktschiene (51) parallel zur Bodenplatte (i) aus dem Gehäuse geführt ist und eine zweite Uerschaltungsebene bildet.
B. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende.der Kantaktschiene (513) jeweils an einer Geh'äuseschmalseite herausgeführt ist , und daß die Stromanschlüsse in einer Reihe liegen.
9. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Kontaktschiene (513) jeweils an einer Gehäuselangseite herausgeführt ist.
10. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 7, dadurch gekannzeichnet, daß die freien Enden der Kontaktschienen an einer gemeinsamen Gehäuselangseite herausgeführt sind.
11. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkontaktsystem (6) aus einer auf alle Bauteilestapel gemeinsam wirkenden Druckplatte (61) und je Bauteilestapel aus wenigstens einem Federkörper (62), einer metallischen Druckscheibe (63), einem Isolierstoffkörper (64), der den oberen Anschlußleiter (53) gegenüber den Druck erzeugenden Bauteilen elektrisch isoliert, und aus
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Schraubelementen (81) besteht.
12. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bautsilestapel mithilfe dar Druckplatte (61) und der Schraubelemente (£31) souohl gegen die Kontaktschiene (51) gedrückt als auch über diese auf der Bodenplatte (1) lösbar fest aufgebracht sind.
13. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bauteilestapel befindliche obere Ans.chlußleiter (53) jedes Halbleiterbauelements (4) und der diesen umfassende Isoliorstoffkörper (64) an ihren aneinandergrenzenden Abschnitten (531, 642) gegenseitig uerdrehungshindernd ausgebildet sind, und daß der Isolierstoffkörper (S4) zusätzlich Binen Ansatz (644) zu seiner verdrehungshemmendan Anordnung durch Anlegen an einem bsfastigten Bauteil aufweist.
14. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dia aneinandergrenzenden Abschnitte (531 , 642 ) übereinstimmend visleckförrnig und gegenseitig ineinandergreifend ausgebildet und angeordnet sind.
15. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahmen (3) an einer Seite eine Abschlußplatta (33) jeweils mit Öffnungen zur Aufnahme der Bauteilestapel und zur Durchführung der Schraubelemsnte (81) aufweist und mittels der
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letzteren gemeinsam mit dan Bautailastapeln auf der Bodenplatte (1) lösbar fest aufgebracht ist.
16. Halbleiterbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahmen (3) Abschnitte mit größerer Wandstärke aufuei.st, die uenigstens eine Durchbohrung (31/311; 32/ 321) zur getrennten Befestigung des Rahmens auf dar Bodenplatte (i) enthalten.
17. Halbleiterbaueinhait nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahmen (3) Abschnitte (36) mit größerer Wandstärke aufweist, die angepaßte Durchbohrungen (361) zur Führung der Schraubalementa (81) enthalten.
10. Halbleiterbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahm8n (3) aus einem massiven Körper gebildet ist und Aussparungen zur Aufnahme der Bauteilestapel und der Kontaktschiene (51) sowie Durchbohrungen zur Führung der Schraubelemente (81) aufweist.
19. Halbleiterbaueinheit nach einem der vorhergehen- ' den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahmen (3) rippenförmige Ausbildungen (35) zur lageorientierten Anordnung der Bauteilestapel aufweist.
20. Halbleiterbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gehäuserahmen (3) und Bauteilestapel Distanzstücke (38) zur Iageorisnti8rten Anordnung der Bauteilestapel vorgesehen sind, und daß die Distanzstücke Durch-
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bohrungen (3fJ2) zur Führung der Schraubalemsnte (üi) aufweisen.
21 . Halbleiterbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (513) der Kantaktschiene (51) als Längsprofil mit wenigstens einem Schenkel (515) ausgebildet ist, und daß die zur Durchführung das freien Endes vorgesehene Öffnung des Gehäuses eine zur Aufnahme des Längsprofils angepaßte Formgebung aufweist.
22. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahmen (3) mit einem Deckel (9) abgeschlossen ist, der auf der Druckplatte (61) befestigt ist.
23. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß steuerbare Halbleiterbauelemente vorgesehen sind, und daß die Steuerleitungen zu einer Leiterplatte (7) zwischen Druckplatte (61) und Gehäusedeckel (9) geführt sind.
24. Halbleiterbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zu verbindenden Gehäuseteilen Dichtungsmittel vorgesehen sind.
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