DE4439202C2 - Rectifier arrangement, preferably for three-phase generators, with hard casting - Google Patents

Rectifier arrangement, preferably for three-phase generators, with hard casting

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DE4439202C2 DE4439202A DE4439202A DE4439202C2 DE 4439202 C2 DE4439202 C2 DE 4439202C2 DE 4439202 A DE4439202 A DE 4439202A DE 4439202 A DE4439202 A DE 4439202A DE 4439202 C2 DE4439202 C2 DE 4439202C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichrichteranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rectifier arrangement according to the preamble of claim 1.

Gleichrichteranordnungen der gattungsgemäßen Art sind gemäß DE 44 21 358 A1 beschrieben oder aus der US 4,604,643 A bekannt. So besitzen beispielsweise Gleichrichteranordnungen für Dreh­ stromgeneratoren für Kraftfahrzeuge aus Diodenchips gebildete Leistungsdioden, die auf Kühlkörpern (Konstruktionsteilen) angeordnet sind. Bei einer Vollweggleichrichtung eines dreiphasigen Wechsel­ stromes sind hierbei jeweils drei Minusdioden auf einem Minuskühlkörper und drei Plusdioden auf einem Pluskühlkörper angeordnet. Es ist bekannt, die Leistungsdioden, die den zwischen zwei Anschlüssen angeordneten Diodenchip aufweisen, auf den Kühl­ körpern aufzulöten und diese anschließend mit einem Weichverguß aus Isolierstoff zu vergießen. In der DE 44 21 358 A1 ist herausgestellt, dass der Weichverguß bei einer Federkontaktierung, insb. wenn dieser zusätzliche elastische Bereiche umfaßt, besonders vorteil­ haft ist. Hierbei ist nachteilig, daß der Weichverguß nur eine ge­ ringe thermische Belastbarkeit besitzt, so daß durch das Entstehen von Verlustwärme während des Betreibens der Gleichrichteranordnung die ther­ mische Belastbarkeitsgrenze des Weichvergusses überschritten werden kann. Dadurch können Verunrei­ nigungen zu den Halbleiterchips vordringen und deren Funktion verändern. Außerdem treten hier durch thermisch bedingte unterschiedliche Längen­ ausdehnungen zwischen den Halbleiterchipsen und dem Kühlkörper mechanische Spannungen auf, die in den Lötschichten abgebaut werden; wobei es zu einer Er­ müdung der Lotschichten der Leistungsdioden und da­ durch zu einer Beeinträchtigung deren Betriebs­ verhaltens beziehungsweise zu Frühausfällen kommen kann.Rectifier arrangements of the generic type are described in DE 44 21 358 A1 or known from US 4,604,643 A. So own for example rectifier arrangements for rotation Electricity generators for motor vehicles from diode chips formed power diodes on heat sinks (Construction parts) are arranged. At a Full-wave rectification of a three-phase change current are three minus diodes each a minus heat sink and three plus diodes on one Plus heat sink arranged. It is known that Power diodes that the between two connections have arranged diode chip on the cooling body and then solder it with a Shed soft potting from insulating material. DE 44 21 358 A1 pointed out that the soft casting at a Spring contact, especially if this additional includes elastic areas, particularly advantageous is imprisoned. in this connection is disadvantageous that the soft casting only a ge rings has thermal resilience, so that  by the generation of heat loss during the Operating the rectifier arrangement the ther Mixing limit of soft casting can be exceeded. This can cause cheating advance to the semiconductor chips and change their function. Also kick here due to thermally different lengths dimensions between the semiconductor chips and the Heatsink mechanical stresses in the Solder layers are broken down; being an he fatigue of the solder layers of the power diodes and there by affecting their operations behavior or early failures can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine höhere thermische Be­ lastbarkeit der Gleichrichteranordnung zu erreichen.The invention is based on the object a higher thermal loading to achieve load capacity of the rectifier arrangement.

Dadurch, daß der Diodenchip mit den Anschlüs­ sen und wenigstens einer der Anschlüsse gleichzei­ tig mit dem Konstruktionsteil, wenigstens in dessen Anschlußbereich, in einem Hartverguß eingebettet sind, kann eine Ermüdung der Lotschichten des Di­ odenaufbaus vor allem der Lotschichten zwischen dem Diodenchip und den Anschlüssen und da wenigstens einen Anschluß und dem vorzugsweise als Kühlkörper dienenden Konstruktionsteil deutlich reduziert wer­ den. Hierdurch wird eine längere Lebensdauer der Gleichrichteranordnung bei einer thermischen Be­ lastung erreicht, beziehungsweise es ist eine hö­ here thermische Belastung der Gleichrichteranord­ nung möglich. Durch die höhere thermische Belastbarkeit bei wenigstens gleicher Lebensdauer, wie bei den bekannten Gleichrichteranordnungen, ergeben sich verringerte Anforderungen an eine Kühlung der Gleichrichteranordnung, so daß hier ein vereinfach­ ter Aufbau möglich ist.The fact that the diode chip with the connections sen and at least one of the connections at the same time tig with the construction part, at least in its Connection area, embedded in a hard potting fatigue of the solder layers of the Di especially the solder layers between the Diode chip and the connections and there at least a connection and preferably as a heat sink serving construction part significantly reduced the. This will have a longer life Rectifier arrangement in a thermal loading load reached, or it is a high here thermal load of the rectifier arrangement possible. Due to the higher thermal resilience  with at least the same lifespan, such as in the known rectifier arrangements reduced cooling requirements Rectifier arrangement, so that here a simplified structure is possible.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention result from others in the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Aus­ führungsbeispiel an Hand der zugehörigen Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is hereinafter in one off example based on the associated drawing nations explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Gleich­ richteranordnung im Bereich einer Diode; Figure 1 is a sectional view through a rectifier arrangement in the region of a diode.

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch eine Diode; Figure 2 is a sectional view through a diode.

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Kühlkörper; Fig. 3 is a plan view of a heat sink;

Fig. 3a eine Schnittdarstellung durch den Kühlkörper nach B-B aus Fig. 3; Figure 3a is a sectional view of the heat sink according to BB of Fig. 3.

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine komplett montier­ te Gleichrichteranordnung mit einem Hart­ verguß und Fig. 4 is a plan view of a fully assembled te rectifier assembly with a hard casting and

Fig. 5 eine weitere Schnittdarstellung durch die Gleichrichteranordnung nach A-A aus Fig. 4. Fig. 5 shows a further sectional view through the rectifier arrangement according to AA in Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung durch eine allgemein mit 10 bezeichnete Gleichrichteranordnung gezeigt. Die Schnittdarstellung entspricht der in Fig. 4 angedeuteten Linie B-B. Die Gleichrich­ teranordnung 10 besitzt einen Minuskühlkörper 12 und einen Pluskühlkörper 14, beispielsweise aus Aluminium. Der Pluskühlkörper 14 ist hierbei auf dem Minuskühlkörper 12 elektrisch isoliert, jedoch thermisch leitend angeordnet. Eine Verbindung zwi­ schen der Minuskühlkörper 12 und dem Pluskühlkörper 14 kann beispielsweise durch Verkleben erfolgen. Auf dem Pluskühlkörper 14 ist wenigstens eine Plus­ diode 16 angeordnet. Die Gleichrichteranordnung 10 besitzt bei einer Vollweggleichrichtung beispiels­ weise eines dreiphasigen Wechselstromes, der von einem Drehstromgenerator erzeugt wird, insgesamt drei Leistungs-Plusdioden 16 und drei Leistungs- Minusdioden 18 (Fig. 5).In Fig. 1 is a sectional view through a generally designated 10 rectifier arrangement is shown. The sectional view corresponds to the line BB indicated in FIG. 4. The rectifier arrangement 10 has a minus heat sink 12 and a plus heat sink 14 , for example made of aluminum. The plus heat sink 14 is in this case electrically insulated on the minus heat sink 12 , but is arranged in a thermally conductive manner. A connection between the minus heatsink 12 and the plus heatsink 14 can be made, for example, by gluing. At least one plus diode 16 is arranged on the plus heat sink 14 . The rectifier arrangement 10 has, for example, a full-wave rectification of a three-phase alternating current which is generated by a three-phase generator, a total of three power plus diodes 16 and three power minus diodes 18 ( FIG. 5).

Der Aufbau der Dioden soll an Hand der in Fig. 1 gezeigten Leistungs-Plusdiode 16 erläutert werden, wobei dieser für sämtliche Leistungs-Dioden der Gleichrichteranordnung 10 identisch ist. Im wei­ teren erfolgt die Erläuterung an Hand der in Fig. 1 und 2 dargestellten Plusdiode 16, wobei dies für die weiteren Plusdioden 16 und die Minusdioden 18 ebenfalls gilt.The structure of the diodes will be explained with reference to the power plus diode 16 shown in FIG. 1, this being identical for all power diodes of the rectifier arrangement 10 . In the further explanation is based on the plus diode 16 shown in FIGS . 1 and 2, this also applies to the other plus diodes 16 and the minus diodes 18 .

Die Plusdiode 16 besitzt einen Diodenchip 20, der zwischen zwei Anschlüssen 22 beziehungsweise 24 angeordnet ist. Der Diodenchip 20 ist mit den Anschlüssen 22 und 24 jeweils über ein höher schmelzendes Weichlot 26 verlötet. Das Weichlot 26 ist hierbei ganzflächig zwischen dem Diodenchip 20 und den Anschlüssen 22 beziehungsweise 24 angeord­ net. Die Anschlüsse 22 und 24 bestehen jeweils aus einem vernickelten Kupferplättchen, zwischen denen der Diodenchip 20 somit sandwichartig angeordnet ist. Der Anschluß 24 bildet einen sogenannten Kopfanschluß, über den eine elektrische Verbindung der Plusdiode 16 mit den Phasen U, V und W des nicht dargestellten Drehstromgenerators erfolgt. Die Ankopplung der Plusdiode 16 erfolgt über eine beispielsweise als Stanzgitter 28 ausgeführte Ver­ schaltung 30. Das Stanzgitter 28 weist hierzu ein spiralig verlaufendes Federelement 32 auf, das eine Vorspannung besitzt, so daß das Federelement 32 gegen den Anschluß 24 drückt und zum Beispiel mittels Laserlöten oder Laserschweißen mit dem An­ schluß 24 kontaktiert wird. Das Stanzgitter 28 besteht hierzu aus einem elektrisch leitfähigen Material mit den zur Ausbildung des Federelementes 32 notwendigen mechanischen Eigenschaften. Das Stanzgitter 28 kann beispielsweise aus höherwer­ tigen Bronzen bestehen.The plus diode 16 has a diode chip 20 which is arranged between two connections 22 and 24, respectively. The diode chip 20 is soldered to the connections 22 and 24 in each case via a higher-melting soft solder 26 . The soft solder 26 here is net over the entire area between the diode chip 20 and the connections 22 and 24, respectively. The connections 22 and 24 each consist of a nickel-plated copper plate, between which the diode chip 20 is thus sandwiched. The connection 24 forms a so-called head connection, via which an electrical connection of the positive diode 16 to the phases U, V and W of the three-phase generator, not shown, takes place. The coupling of the plus diode 16 is carried out via a circuit 30, for example, a lead frame 28 . The lead frame 28 has a spiral spring element 32 , which has a bias, so that the spring element 32 presses against the terminal 24 and is contacted for example by means of laser soldering or laser welding with the connection 24 . For this purpose, the leadframe 28 consists of an electrically conductive material with the mechanical properties necessary to form the spring element 32 . The leadframe 28 can consist, for example, of higher-value bronzes.

Der Anschluß 22 der Plusdiode 16 ist über ein niedrigschmelzendes Weichlot 34 auf dem Pluskühl­ körper 14 aufgelötet. Der Pluskühlkörper 14 besitzt hierzu im Bereich des Anschlusses 24 eine lötfähige Beschichtung 36, die beispielsweise aus einer lokal aufgebrachten Kupferschicht bestehen kann.The terminal 22 of the plus diode 16 is soldered to the plus cooling body 14 via a low-melting soft solder 34 . For this purpose, the plus heat sink 14 has a solderable coating 36 in the area of the connection 24 , which coating can consist, for example, of a locally applied copper layer.

Die Gleichrichteranordnung 10 besitzt weiterhin eine Vergießform 38 aus Kunststoff, die sich auf einem Rand 40 des Minuskühlkörpers 12 abstützt. Zur Ausbildung des Randes 40 ist der Pluskühlkörper 14 in seiner Breite geringfügig schmaler ausgebildet als der Minuskühlkörper 12. In die Vergießform 38 wird ein Isolierstoff-Hartverguß 42 eingebracht, der somit die Verschaltung 30, die Plusdiode 16 und den Pluskühlkörper 12 umschließt beziehungsweise einbettet. Der Hartverguß 42 kann beispielsweise ein auf Epoxyharzbasis aufgebauter Kunststoff sein. Der Hartverguß 42 füllt hierbei innerhalb der Vergießform 38 sämtliche Hohlräume aus und dringt so beispielsweise auch zwischen die Anschlüsse 22 und 24 der Plusdiode 16, so daß der Diodenchip 20 vollkommen eingegossen ist. Durch den Hartverguß der gesamten Anordnung werden insbesondere die Weichlote 26 zwischen dem Diodenchip 20 und den Anschlüssen 22 beziehungsweise 24 und das Weichlot 34 zwischen dem Anschluß 22 und dem Pluskühlkörper 14 vollkommen eingebettet. Diese sind somit vor äußeren Einflüssen, insbesondere einer elektroly­ tischen Korrosion, geschützt. Da der Hartverguß 42 eine hohe thermische Belastbarkeit besitzt, hält dieser einer thermischen Belastung der Gleichrich­ teranordnung 10 besonders gut stand. Die thermische Belastung entsteht durch eine Verlustwärme in den Dioden der Gleichrichteranordnung 10, die bei dem gezeigten Beispiel in Fig. 1 von der Plusdiode 16 auf den Pluskühlkörper 14 abgeleitet wird. Der Pluskühlkörper 14 gibt die Wärme durch das groß­ flächige Anliegen an den Minuskühlkörper 12 ab. Der Wärmeübergang zwischen dem Pluskühlkörper 14 und dem Minuskühlkörper 10 wird durch eine zwischen diesen angeordnete Wärmeleitkleberschicht 44 be­ günstigt. Zur elektrischen Isolation des Pluskühl­ körpers 14 von dem Minuskühlkörper 12 kann einer oder beide Kühlkörper an ihren zugewandten Seiten eine Isolierschicht 46, beispielsweise Aluminium­ oxid Al2O3 aufweisen. Der Minuskühlkörper 12 ist mit einer Wärmesenke, vorzugsweise mit dem Lager­ schild des Drehstromgenerators, verbunden und/oder mit einem Kühlluftstrom beaufschlagbar. Somit er­ folgt eine Abführung der entstehenden Verlustwärme aus der Gleichrichteranordnung 10 hinaus.The rectifier arrangement 10 furthermore has a casting mold 38 made of plastic, which is supported on an edge 40 of the minus heat sink 12 . To form the edge 40 , the plus heat sink 14 is designed to be slightly narrower in width than the minus heat sink 12 . In the casting mold 38 , an insulating hard casting compound 42 is introduced, which thus encloses or embeds the circuit 30 , the positive diode 16 and the positive heat sink 12 . The hard potting 42 can be, for example, a plastic based on epoxy resin. The hard encapsulation 42 fills all cavities within the casting mold 38 and thus penetrates, for example, between the connections 22 and 24 of the plus diode 16 , so that the diode chip 20 is completely cast in. Due to the hard encapsulation of the entire arrangement, in particular the soft solders 26 between the diode chip 20 and the connections 22 and 24 and the soft solder 34 between the connection 22 and the plus heat sink 14 are completely embedded. These are therefore protected against external influences, in particular electrolytic corrosion. Since the hard potting 42 has a high thermal load capacity, it withstands a thermal load of the rectifier teranordnung 10 particularly well. The thermal load arises from a heat loss in the diodes of the rectifier arrangement 10 , which in the example shown in FIG. 1 is derived from the plus diode 16 onto the plus heat sink 14 . The plus heat sink 14 gives off the heat to the minus heat sink 12 due to the large area contact. The heat transfer between the plus heat sink 14 and the minus heat sink 10 is favored by a heat-conducting adhesive layer 44 arranged between them. For the electrical insulation of the plus cooling body 14 from the minus cooling body 12 , one or both cooling bodies can have an insulating layer 46 , for example aluminum oxide Al 2 O 3 , on their facing sides. The minus heat sink 12 is connected to a heat sink, preferably with the bearing plate of the alternator, and / or can be acted upon by a cooling air flow. Thus, the resulting heat loss is removed from the rectifier arrangement 10 .

Durch die hohe thermische Belastbarkeit des Hart­ vergusses 42 erfährt dieser während einer wechseln­ den Erwärmung und Abkühlung im wesentlichen keine plastische Verformung, so daß eine Belastung der Weichlote 26 beziehungsweise 34 verhindert wird. Hierdurch wird eine Ermüdung der Weichlote 26 beziehungsweise 34 während des Betriebes der Gleichrichteranordnung 10 deutlich reduziert, so daß entweder eine längere Lebensdauer der Gleich­ richteranordnung 10 oder eine gleichbleibende Le­ bensdauer bei einer höheren thermischen Belastung der Gleichrichteranordnung 10 gegeben ist.Due to the high thermal resistance of the hard potting 42 , this undergoes essentially no plastic deformation during a change in heating and cooling, so that stress on the soft solders 26 and 34 is prevented. As a result, fatigue of the soft solders 26 and 34 during operation of the rectifier arrangement 10 is significantly reduced, so that either a longer lifespan of the rectifier arrangement 10 or a constant life at a higher thermal load on the rectifier arrangement 10 is given.

In der Fig. 2 ist eine Diode, beispielsweise eine Plusdiode 16, in einer Schnittdarstellung darge­ stellt. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind mit glei­ chen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. In der vergrößerten Darstellung wird deutlich, daß in den Bereichen, in denen die An­ schlüsse 22 beziehungsweise 24 den Diodenchip 20 überkragen, diese Vertiefungen 48 aufweisen. Die Vertiefungen 48 sind beispielsweise als den Diodenchip 20 umlaufende Rinnen 50 ausgebildet, die an den sich gegenüberliegenden Seiten der An­ schlüsse 22 und 24 verlaufen. Die Rinnen 50 dienen zur Aufnahme von Hartverguß 42, so daß nach Aus­ härten des Hartvergusses 42 eine absolute Ab­ dichtung des Diodenchips 20 und der Weichlote 26 erfolgt und andererseits eine mechanische Haltekraft auf die Anschlüsse 22 und 24 einwirkt. Es ist gegebenenfalls auch zweckmäßig, den zwischen den Anschlüssen 22 und 24 liegenden Chip zunächst noch mit einem Lack oder Weichverguß zu schützen, bevor die Dioden 16 beziehungsweise 18 im Hartverguß 42 gekapselt werden. Im Bedarfsfall kann der Kopfver­ schluß auch als Kopfdraht ausgeführt sein.In Fig. 2 is a diode, for example a plus diode 16 , Darge provides in a sectional view. The same parts as in Fig. 1 are provided with the same reference numerals and not explained again. In the enlarged view it is clear that in the areas in which the connections 22 and 24 protrude beyond the diode chip 20 , these depressions 48 have. The depressions 48 are formed, for example, as the diode chip 20 encircling grooves 50 which run on the opposite sides of the connections 22 and 24 . The grooves 50 are used to hold hard potting 42 , so that after hardening of the hard potting 42 an absolute seal from the diode chip 20 and the soft solders 26 takes place and on the other hand a mechanical holding force acts on the connections 22 and 24 . It may also be expedient to first protect the chip lying between the connections 22 and 24 with a lacquer or soft encapsulation before the diodes 16 and 18 are encapsulated in the hard encapsulation 42 . If necessary, the head lock can also be designed as a head wire.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Pluskühlkör­ per 14. Der Pluskühlkörper 14 verläuft hierbei kreisbogenförmig und ist in seiner Form einem La­ gerschild eines nicht dargestellten Drehstromgene­ rators angepaßt. Der Pluskühlkörper 14 besitzt wei­ terhin eine Kontur, die sein Aufbringen auf den Minuskühlkörper 12 gestattet, ohne daß die auf dem Minuskühlkörper 12 angeordneten Minusdioden 18 be­ rührt werden. Hierzu besitzt der Pluskühlkörper 14 Ausnehmungen 52, die die Minusdioden 18 auf dem Minuskühlkörper 12 umgreifen. Der Pluskühlkörper 14 selber besitzt lokale Stellen mit der Beschichtung 36, an denen später jeweils eine der Plusdioden 16 angeordnet werden. Insgesamt sind vier Plusdioden vorgesehen, wobei drei Leistungs-Plusdioden 16 den Phasen U, V, W des Drehstromgenerators und eine vierte Plusdiode einem Sternpunkt der Wicklungen des Drehstromgenerators zuschaltbar sind. Auf die allgemeine Wirkungsweise einer Gleichrichtung des dreiphasigen Wechselstromes soll hier - da allge­ mein bekannt - nicht weiter eingegangen werden. Fig. 3 shows a plan view of the Pluskühlkör by 14th The plus heat sink 14 here runs in the shape of a circular arc and is adapted in shape to a bearing plate of a three-phase generator (not shown). The plus heat sink 14 has a contour that allows its application to the minus heat sink 12 without the minus diodes 18 arranged on the minus heat sink 12 being touched. For this purpose, the plus heat sink 14 has recesses 52 which grip around the minus diodes 18 on the minus heat sink 12 . The positive heat sink 14 itself has local points with the coating 36 , at which one of the plus diodes 16 is later arranged. A total of four plus diodes are provided, three power plus diodes 16 being able to connect the phases U, V, W of the three-phase generator and a fourth plus diode to a star point of the windings of the three-phase generator. The general mode of operation of rectification of the three-phase alternating current will not be discussed further here, as is generally known.

In der Fig. 3a ist eine Schnittdarstellung ent­ sprechend der Linie B-B aus Fig. 3 durch den Pluskühlkörper 14 gezeigt. Dabei wird deutlich, daß der Pluskühlkörper 14 einen plattenähnlichen Aufbau aus Aluminium besitzt. Auf dem Pluskühlkörper 14 sind bereichsweise die Beschichtungen 36 aufge­ bracht. Die hier an Hand des Pluskühlkörpers 14 gezeigten Beschichtungen 36 im Bereich der später anzuordnenden Plusdioden 16 sind auf einem nicht detailliert dargestellten Minuskühlkörper 12 eben­ falls im Bereich der dort später aufzubringenden Minusdioden 18 vorgesehen.In Fig. 3a is a sectional view corresponding to the line BB of Fig. 3 through the plus heat sink 14 is shown. It is clear that the plus heat sink 14 has a plate-like structure made of aluminum. On the plus heat sink 14 , the coatings 36 are brought up in some areas. The coatings 36 shown here on the basis of the plus heat sink 14 in the region of the plus diodes 16 to be arranged later are provided on a minus heat sink 12 ( not shown in detail) if in the region of the minus diodes 18 to be applied later there.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine fertig kom­ plettierte Gleichrichteranordnung 10. Die Gleich­ richteranordnung 10 besitzt insgesamt vier Minus­ dioden 18 und vier Plusdioden 16. Diese sind je­ weils auf dem Minuskühlkörper 12 beziehungsweise dem Pluskühlkörper 14 angeordnet. Oberhalb der Plusdioden 16 und der Minusdioden 18 ist das Stanz­ gitter 28 der Verschaltung 30 angeordnet. Das Stanzgitter 28 besitzt jeweils für jede der Minus­ dioden 18 beziehungsweise der Plusdioden 16 ein Federelement 32, über das die Dioden kontaktiert sind. Die gesamte Anordnung ist innerhalb der Ver­ gießform 38 mit dem hier durchsichtig dargestellten Hartverguß 42 vergossen. Somit ist die Gleichrich­ teranordnung 10 insgesamt sehr kompakt und vor äußeren Einflüssen geschützt aufgebaut. Mechanische und thermische Beanspruchungen der Gleichrichter­ anordnung 10 werden von dem Hartverguß 42 im wesentlichen abgefangen und verhindern somit ein Ermüden der zu Fig. 1 und 2 erläuterten Lot­ verbindungen. FIG. 4 shows a top view of a completely rectified arrangement 10 . The rectifier assembly 10 has a total of four minus diodes 18 and four plus diodes 16th These are each arranged on the minus heat sink 12 or the plus heat sink 14 . The punched grid 28 of the circuit 30 is arranged above the plus diodes 16 and the minus diodes 18 . The lead frame 28 has a spring element 32 for each of the minus diodes 18 and the plus diodes 16 , via which the diodes are contacted. The entire arrangement is cast within the Ver casting mold 38 with the hard potting 42 shown here transparently. Thus, the rectifier arrangement 10 is overall very compact and protected from external influences. Mechanical and thermal stresses of the rectifier arrangement 10 are essentially intercepted by the hard potting 42 and thus prevent fatigue of the solder connections explained in relation to FIGS. 1 and 2.

In der Fig. 5 ist eine weitere Schnittdarstellung durch die Gleichrichteranordnung 10 entlang der Linie A-A aus Fig. 4 gezeigt. Diese Schnitt­ darstellung ist im Bereich einer Minusdiode 18 gelegt, wobei für den grundsätzlichen Aufbau das bereits zu Fig. 1 Erläuterte gilt, so daß trotz der hier gezeigten Minusdiode 18 gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen sind. Die Minusdiode 18 besitzt wiederum den Aufbau aus einem Diodenchip 20 und den Anschlüssen 22 beziehungsweise 24. Der Anschluß 22 ist hier direkt auf dem Minuskühlkörper 12 auf­ gelötet, wobei wiederum die lokale Beschichtung 36 vorgesehen ist. Der Pluskühlkörper 14 besitzt die Ausnehmung 52, so daß die Minusdiode 18 in der Aus­ nehmung 52 quasi versenkt angeordnet ist. Der Hart­ verguß 42 bettet ebenfalls die Minusdiode 18 mit ihrem Diodenchip 20 und die Verbindung zwischen dem Anschluß 22 und dem Minuskühlkörper 12 ein.In FIG. 5 shows a further sectional view shown by the rectifier assembly 10 along the line AA in Fig. 4. This sectional view is placed in the region of a negative diode 18, wherein said applies to the basic structure already FIG. 1 explained so provided as sign in the previous figures with the same reference in spite of the negative diode 18 shown here, the same parts. The minus diode 18 in turn has the structure of a diode chip 20 and the connections 22 and 24, respectively. The connection 22 is here soldered directly onto the minus heat sink 12 , the local coating 36 again being provided. The plus heat sink 14 has the recess 52 , so that the minus diode 18 in the recess 52 is arranged quasi sunk. The hard potting 42 also embeds the minus diode 18 with its diode chip 20 and the connection between the connection 22 and the minus heat sink 12 .

Claims (10)

1. Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für Dreh­ stromgeneratoren, mit wenigstens einer Diode, die mit einem Konstruktionsteil thermisch und elek­ trisch leitend verbunden ist, wobei die Diode als Diodenchip zwischen zwei Anschlüssen angeordnet ist, von denen einer mit dem Konstruktionsteil kon­ taktiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Diodenchip (20) auf dem Konstruktionsteil (Kühl­ körper 12, 14) mit seinen Anschlüssen (22, 24) in einem Hartverguß (42) eingebettet ist.1. Rectifier arrangement, preferably for three-phase generators, with at least one diode which is thermally and electrically conductive connected to a structural part, the diode being arranged as a diode chip between two connections, one of which is clocked with the structural part, characterized in that that the diode chip ( 20 ) on the structural part (cooling body 12 , 14 ) with its connections ( 22 , 24 ) is embedded in a hard potting ( 42 ). 2. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartverguß (42) ein hart aushärtender Kunststoff, insbesondere ein Kunst­ stoff auf Epoxyharzbasis ist.2. Rectifier arrangement according to claim 1, characterized in that the hard casting ( 42 ) is a hard curing plastic, in particular an epoxy resin-based plastic. 3. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diodenchip (20) mittels jeweils eines Lots (26) mit den Anschlüssen (22, 24) kontaktiert ist. 3. Rectifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the diode chip ( 20 ) is contacted by means of a solder ( 26 ) with the connections ( 22 , 24 ). 4. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (22, 24) von Kupferplättchen gebildet sind und daß die Lote (26) höherschmelzende Weich­ lote sind.4. Rectifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the connections ( 22 , 24 ) are formed from copper plates and that the solders ( 26 ) are high-melting soft solders. 5. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferplättchen den Dioden­ chip (20) mit einem Rand überkragen und an ihrer dem Diodenchip (20) zugewandten Seite im Bereich des Randes jeweils eine umlaufende Rinne (50) als Vertiefung (48) zur Aufnahme des Hartvergusses (42) aufweisen.5. rectifier arrangement according to claim 4, characterized in that the copper plate the diode chip (20) via a collar with a rim and at its the diode chip (20) facing side in the region of the rim each have a circumferential channel (50) as a depression (48) for Have recording of the hard casting ( 42 ). 6. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß we­ nigstens ein Anschluß (22) über ein niedrigschmel­ zendes Weichlot (36) auf dem Konstruktionsteil (Kühlkörper 12, 14) elektrisch und thermisch lei­ tend angeordnet ist.6. Rectifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that we at least one connection ( 22 ) via a low-melting soft solder ( 36 ) on the structural part (heat sink 12 , 14 ) is arranged electrically and thermally conductive. 7. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil (Kühlkörper 12, 14) wenigstens im Bereich des Anschlusses (22) eine lötfähige Be­ schichtung (36), vorzugsweise aus Kupfer, aufweist.7. Rectifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part (heat sink 12 , 14 ) at least in the region of the connection ( 22 ) has a solderable coating ( 36 ), preferably made of copper. 8. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartverguß (42) eine auf das Konstruktionsteil (12, 14) aufgesetzte Gießform (38) aus Isolierstoff aus­ füllt, die den Diodenchip (20), die Weichlote (26, 34), die Beschichtung (36), die Anschlüsse (22, 24) und die jeweiligen Bereiche einer Verschaltung (30) der Diode (16, 18) umschließt. 8. Rectifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the hard encapsulation ( 42 ) fills a mold ( 38 ) made of insulating material on the structural part ( 12 , 14 ) from which the diode chip ( 20 ), the soft solders ( 26 , 34 ), the coating ( 36 ), the connections ( 22 , 24 ) and the respective areas of an interconnection ( 30 ) of the diode ( 16 , 18 ). 9. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil (12, 14) ein plattenförmiger Kühlkörper aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, ist.9. Rectifier arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part ( 12 , 14 ) is a plate-shaped heat sink made of metal, preferably of aluminum. 10. Gleichrichteranordnung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil (12, 14) als Lagerschild eines Generators, vorzugsweise eines Drehstromge­ nerators für Kraftfahrzeuge, ausgebildet ist.10. Rectifier arrangement according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the structural part ( 12 , 14 ) is designed as a bearing plate of a generator, preferably a three-phase generator for motor vehicles.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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