EP1590830A1 - Einphasiges stromrichtermodul - Google Patents

Einphasiges stromrichtermodul

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EP1590830A1
EP1590830A1 EP03809656A EP03809656A EP1590830A1 EP 1590830 A1 EP1590830 A1 EP 1590830A1 EP 03809656 A EP03809656 A EP 03809656A EP 03809656 A EP03809656 A EP 03809656A EP 1590830 A1 EP1590830 A1 EP 1590830A1
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EP
European Patent Office
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connection
converter module
phase
plus
rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03809656A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Hornung
Peter Urbach
Barbara Will
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1590830A1 publication Critical patent/EP1590830A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/074—Stacked arrangements of non-apertured devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541—Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49562—Geometry of the lead-frame for devices being provided for in H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the invention relates to a converter module with a stack-like component contact structure according to the preamble of claim 1, and to a method for producing such a converter module according to the preamble of claim 8.
  • Power converters are used to convert electrical energy using so-called power converter valves, e.g. Diodes, thyristors, transistors, etc. Depending on the application, they are built as rectifiers, inverters or converters. In the motor vehicle sector, converters are used in particular as rectifiers which convert an AC voltage supplied by a vehicle generator into a
  • FIG. 1 shows a rectifier bridge circuit for a three-phase generator, which converts the three phases U, V, W of the three-phase generator into a direct voltage.
  • the rectifier comprises for each phase U, V, W a pair of series-connected Zener diodes 8a, 8b, between which the phase connection U, V, W ⁇ is located.
  • the direct current is tapped at terminals B + and B-.
  • the circuit shown in FIG. 1 is usually implemented from individual discrete components 8a, 8b.
  • From DE10009171A1 converter modules are known in which the converter valves (diodes) and the contacts are arranged one above the other in a stack.
  • the Converter valves are in J-shape of unhoused
  • the main idea of the invention is to produce a single-phase converter module with a plurality of connections and at least two semiconductor chips, which are arranged one above the other in a stack, wherein at least one of the connections consists of a contact plate with a rod-shaped connecting tab located thereon, which is asymmetrical (i.e., its longitudinal axis is towards a parallel axis running through the center of gravity of the contact plate is arranged offset) on the contact plate and at the end of which an auxiliary element is provided which prevents the connection from tilting about the longitudinal axis of the connection tab.
  • the auxiliary element can be separated after the stack arrangement has been assembled.
  • the auxiliary element has an opening with which the associated connection in a jointing device can be positioned.
  • a joining device according to the invention has, for example, a plurality of guide and retaining pins on which the connections are aligned and held in order to facilitate the construction of the stack arrangement.
  • the opening provided in the auxiliary element is preferably engaged with a guide and holding pin.
  • the phase connection is constructed identically to the plus or Mmus connection, i.e. the plus or Mmus connection and the phase connection are identical parts. In this way, the converter module can be significantly simplified and made cheaper.
  • the auxiliary elements provided at the connections are preferably separated after the converter module has been joined together.
  • connection lugs are preferably arranged offset with respect to an area spanned by the contact plate. If the offset between connection lugs and contact plates is approximately half the height of a stack of a contact plate, a semiconductor chip and two electrical connection layers on both sides of the semiconductor chip, the connection lugs can be led out of the converter module at the same height, if for the plus or minus -Connection and the phase connection identical connections are used. This brings advantages in terms of production technology if the converter module is packaged in a standard plastic housing.
  • the converter module is preferably packaged in a standard plastic housing which is injection molded (Molding process) is produced. This type of packaging is particularly inexpensive.
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of a stacked single-phase converter module according to the invention
  • Fig. 5 shows a strand of several packaged converter modules.
  • Fig. 2 shows a section of a single-phase
  • Converter module 1 in which the converter valves (in the present example, Zener diodes) in the form of semiconductor chips 9 are arranged one above the other in a stack.
  • the converter module comprises a plus connection 2 (B +), a minus connection 4 (B-) and the two semiconductor chips 9 with a phase connection 3 arranged between them.
  • the semiconductor chips 9 have no housing ,
  • the minus connection 4 also serves as an electrical connection, as a thermal capacitance Buffering of peak power and as a cooling connection to dissipate the heat loss generated by the circuit.
  • a multi-phase converter according to the present invention consists of several individual single-phase converter modules. This has the advantage that the power loss of a multiphase converter circuit is not concentrated in such a small space and can be better distributed.
  • the converter module 1 comprises an Mmus connection 4 in the form of a metallic base (B-), which is used for mechanical stabilization and for fastening the converter module 1 on a heat sink.
  • the M us connection 4 comprises an opening 10 for attaching the module 1 to the heat sink, e.g. by screwing, riveting etc.
  • the converter module 1 is preferably m one
  • the joining device constructed, the individual elements of the module 1 can be arranged and positioned precisely.
  • the joining device can e.g. also serve as a solder form for soldering the component-contact stack.
  • the electrical connection of the elements 2-4,9 is made by means of solder foils 8, which are arranged on both sides of a semiconductor chip 9. Other standard connection techniques, such as the application of conductive adhesive, solder paste, etc., can also be used.
  • the positive connection 2 and the phase connection 3 consist of a contact plate 5 with a rod-shaped connecting tab 6 and an auxiliary element 7.
  • the rod-shaped connecting rod 6 is arranged asymmetrically on the contact plate 5 (ie, the longitudinal axis of the rod-shaped connecting tab 6 is offset from a parallel one , arranged through the center of gravity of the contact plate 5 extending axis).
  • the auxiliary element 7 provided at the other end of the rod-shaped connecting lug 6 is designed such that the connection 2, 3 does not tip over the longitudinal axis of the rod-shaped connecting lug if the contact is supported, for example, at a point along the rod-shaped connecting lug 6. This has the advantage that the contact plates 5 of the connections 2, 3 can be placed flat on the semiconductor chips 9 without the connections 2, 3 then jamming.
  • connections 2, 3 also have a positioning opening 11, which is preferably arranged in the auxiliary element 7, in order to be able to exactly align the connections 2, 3 on a stop of the joining device.
  • the positioning openings 11 shown are brought into engagement during the assembly of the converter module, for example with a positioning pin of the joining device.
  • the auxiliary elements 7 can, if necessary, be separated.
  • connections 2 and 3 are of identical design, the plus 2 and the phase connection 3 being 180 ° with respect to the longitudinal axis of the
  • Terminal lugs 6 are arranged rotated. In this way, the converter module 1 can be manufactured particularly simply and inexpensively.
  • the rod-shaped connection lugs of the positive connection 2 and the phase connection 3 are also offset from that by Contact plates o -spanned --- open arranged.
  • the rod-shaped connecting lugs 6 are preferably offset from one another by half the height of a stack of the contact plate 5 of the positive connection 2, a semiconductor chip 9 and two solder layers 8 in relation to the contact plate 5. This shape makes it possible to lead the connection lugs 6 of the positive connection 2 and the phase connection 3 out of the module 1 on the same level. In addition, it becomes possible to use identical parts for the positive connection 2 and the phase connection 3.
  • FIG. 4 shows the packaged converter module 1 in a transistor-like design.
  • the housing 12 shown is produced using a standard molding process (injection molding process).
  • injection molding process injection molding process
  • the converter module 1 is packaged only in the area of the chip contact stack.
  • the auxiliary elements 7 have already been disconnected
  • FIG. 5 shows a number of packaged converter modules 1 corresponding to FIG. 4, which are connected to one another by a separable, in particular manually operable (z. B. by twisting) connection.
  • Single-phase modules can, for example, be weakened (by perforation). During the final assembly of a converter, the desired number of single-phase converter modules 1 can thus simply be removed.
  • the housings 12 of the converter modules 1 are connected to one another by plastic webs 13, which are likewise produced in an injection molding process, preferably in one step together with the housings 12.
  • the converter modules 1 can, for example, also be arranged and packaged on a common carrier film.
  • the individual converter modules 1 of a module string are preferably those modules which are either prior to packaging a complete electrical one

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stromrichtermodul mit einem Plus-Anschluss (2), einem Minus-Anschluss (4) und einem Phasenanschluss (3), sowie einem ersten Halbleiterchip (9) und einem zweiten Halbleiterchip (9), bei dem die Anschlüsse (2-4) und die Halbleiterchips (9) stapelartig übereinander angeordnet sind. Ein besonders einfaches und kostengünstiges Stromrichtermodul kann dadurch erzeugt werden, dass der Plus- (2), der Minus- (4) oder der Phasenanschluss (3) aus einem Kontaktplättchen (5) mit einem stabförmigen Anschlussfähnchen (6) gebildet ist, das unsymmetrisch am Kontaktplättchen (5) angeordnet ist und an dessen Ende ein Hilfselement (7) vorgesehen ist, das ein Verkippen des Anschlusses (2-4) verhindert.

Description

Einphasiges Stromrichtermodul
Die Erfindung betrifft ein Stromrichtermodul mit einem stapelartigen Bauelement-Kontakt-Aufbau gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stromrichtermoduls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
Stromrichter dienen zum Umformen elektrischer Energie unter Verwendung sogenannter Stromrichter-Ventile, wie z.B. Dioden, Thyristoren, Transistoren, etc.. Sie werden je nach Anwendungsfall als Gleichrichter, Wechselrichter oder Umrichter gebaut. Im Kraftfahrzeugbereich -werden Stromrichter insbesondere als Gleichrichter eingesetzt, die eine von einem Fahrzeuggenerator gelieferte Wechselspannung in eine
Gleichspannung zur Versorgung eines Bordnetzes umsetzen.
Ein aus dem Stand der Technik bekannter Gleichrichter ist in Fig. 1 beispielhaft dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Gleichrichter-Brückenschaltung für einen Drehstromgenerator, die die drei Phasen U,V,W des Drehstromgenerators in eine Gleichspannung umsetzt. Der Gleichrichter umfasst für jede Phase U,V,W ein Paar in Reihe geschalteter Zεnerdioden 8a, 8b, zwischen denen sich der Phasenanschluss U,V,W~ befindet. Der Gleichstrom wird an den Klemmen B+ und B- abgegriffen. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung ist in der Regel aus einzelnen diskreten Bauelementen 8a, 8b realisiert.
Aus der DE10009171A1 sind Stromrichtermodule bekannt, bei denen die Stromrichterventile (Dioden) und die Kontakte stapelartig übereinander angeordnet sind. Die Stromrichterventile sind dabei in J-orm von ungehausten
Halbleiterchips realisiert. Bei der Herstellung der bekannten Stromrichtermodule sind Vorfixierelemente zur Positionierung der Kontakte und der Gehausebestandteile notwendig, die z.B. mit Kunstharz ausgegossen werden. Dieser Aufbau der Stromrichtermodule ist relativ aufwandig und kompliziert. Darüber hinaus erzeugt ein dreiphasiges Stromrichtermodul relativ viel Verlustwarme auf kleinem Raum, die nicht ausreichend abgeführt werden kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stromrichtermodul zu schaffen, das wesentlich einfacher aufgebaut ist und weniger Verlustwarme erzeugt.
Gelost wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 sowie im Patentanspruch 8 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteranspruchen.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, ein einphasiges Stromrichtermodul mit mehreren Anschlüssen und wenigstens zwei Halbleiterchips herzustellen, die stapelartig bereinander angeordnet sind, wobei wenigstens einer der Anschlüsse aus einem Kontaktplattchen mit einem daran befindlichen stabformigen Anschlussfahnchen besteht, das unsymmetrisch (d.h., dessen Langsachse zu einer parallelen, durch den Schwerpunkt des Kontaktplattchens verlaufenden, Achse versetzt angeordnet ist) am Kontaktplattchen angeordnet ist und an dessen Ende ein Hilfselement vorgesehen ist, das e n Verkippen des Anschlusses um die Langsachse des Anschlussfahnchens verhindert. Dadurch ist es möglich, das
Kontaktplattchen des Anschlusses ohne zu Verkanten auf einem der Halbleiterchips anzuordnen. Das Hilfselement kann nach dem Zusammenfugen der St-apelanordnung abgetrennt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung hat das Hilfselement eine Öffnung mit der der zugehörige Anschluss in einer Fugevorrichtung positioniert werden kann. Eine erfindungsgemasse Fugevorrichtung hat beispielsweise mehrere Fuhrungs- und Haltestifte, an denen die Anschlüsse ausgerichtet und gehalten werden, um den Aufbau der Stapelanordnung zu erleichtern. Zur Ausrichtung der Anschlüsse wird vorzugsweise die im Hilfselement vorgesehene Öffnung mit einem Fuhrungs- und Haltestift in Eingriff gebracnt .
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Phasenanschluss identisch aufgebaut wie der Plus- oder Mmus- Anschluss, d.h., bei dem Plus- oder Mmus-Anschluss und dem Phasenanschluss handelt es sich um Gleichteile. Auf diese Weise lasst sich das Stromrichtermodul wesentlich vereinfachen und verbilligen.
Die an den Anschlüssen vorgesehenen Hilfselemente werden vorzugsweise nach dem Zusammenfugen des Stromrichtermoduls abgetrennt .
Die stabformigen Anschlussfahnchen sind vorzugsweise gegenüber einer durch das Kontaktplattchen aufgespannten Flache versetzt angeordnet. Betragt der Versatz zwischen Anschlussfahnchen und Kontaktplattchen etwa die Hälfte der Hohe eines Stapels aus einem Kontaktplattchen, einem Halbleiterchip und zwe elektrischen Verbindungsschichten auf beiden Seiten des Halbleiterchips, so können die Anschlussfahnchen auf gleicher Hohe aus dem Stromrichtermodul herausgeführt werden, wenn für den Plus- oder Mmus-Anschluss und den Phasenanschluss identische Anschlüsse verwendet werden. Dies bringt fertigungstechnische Vorteile, wenn das Stromrichtermodul m einem Standard-Kunststoffgehause verpackt wird.
Das Stromrichtermodul w rd vorzugsweise m einem Standard- Kunststoffgehause verpackt, das in einem Spritzgussverfahren (Moldprozess ) hergestellt wird. Diese Art der Verpackung ist besonders kostengünstig.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Gleichrichter- Brückenschaltung mit Zenerdioden;
Fig. 2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung von Gleichrichterdioden in einem Diodenstapel;
Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform eines stapelartig aufgebauten einphasigen Stromrichtermoduls gemäß der Erfindung;
Fig. 4 ein fertig verpacktes einphasiges Stromrichtermodul; und
Fig. 5 einen Strang aus mehreren verpackten Stromrichtermodulen.
Bezüglich der Erläuterung von Fig. 1 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen .
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines einphasigen
Stromrichtermoduls 1, bei dem die Stromrichterventile (im vorliegenden Beispiel Zenerdioden) in Form von Halbleiterchips 9 stapelartig übereinander angeordnet sind. Das Stromrichtermodul umfasst einen Plus-Anschluss 2 (B+) , einen Minus-Anschluss 4 (B-) und die beiden Halbleiterchips 9 mit einem dazwischen angeordneten Phasenanschluss 3. Wie in Fig. 2 ferner zu erkennen ist, weisen die Halbleiterchips 9 kein Gehäuse auf.
Der Minus-Anschluss 4 dient in diesem Fall gleichzeitig als elektrischer Anschluss, als thermische Kapazität zur Pufferung von Spitzenleistung sowie als Kuhlanschluss zur Ableitung der von der Schaltung erzeugten Verlustwarme .
Im Unterschied zu dem aus der DE10009171A1 bekannten dreiphasigen Stromrichtermodul besteht ein mehrphasiger Stromrichter gemäß der vorliegenden Erfindung aus mehreren einzelnen einphasigen Stromrichtermodulen. Dies hat den Vorteil, dass die Verlustleistung einer mehrphasigen Stromrichterschaltung nicht auf einen so kleinen Raum konzentriert ist und besser verteilt werden kann.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausfuhrungsform eines einphasigen Stromrichtermoduls 1 einer Explosionsansicht . Das Stromrichtermodul 1 umfasst einen Mmus-Anschluss 4 in Form eines metallischen Sockels (B-) , der zur mechanischen Stabilisierung und zur Befestigung des Stromrichtermoduls 1 auf einem Kühlkörper dient. Der M us-Anschluss 4 umfasst hierzu eine Öffnung 10 zum Befestigen des Moduls 1 auf dem K hlkörper, z.B. durch Anschrauben, Nieten etc..
Das Stromrichtermodul 1 wird vorzugsweise m einer
Fugevorrichtung aufgebaut, der die einzelnen Elemente des Moduls 1 angeordnet und genau positioniert werden können. Die Fugevorrichtung kann z.B. gleichzeitig als Lotform zum Verlöten des Bauelement-Kontakt-Stapels dienen. Bei der Montage des Stromrichtermoduls 1 wird auf den Sockel 4 zunächst die untere Diode 9 (Minuschip) der Phasenanschluss 3, die obere Diode (Pluschip) 9 und schließlich der Plus- Anschluss 2 (B+) gestapelt.
Die elektrische Verbindung der Elemente 2-4,9 wird mittels Lotfolien 8 hergestellt, die jeweils beidse tig eines Halbleiterchips 9 angeordnet werden. Wahlweise können auch andere Standard-Verbindungstechniken, wie z.B. das Aufbringen von leitfahigem Kleber, Lotpaste etc. angewendet werden. Der Plus-Anschluss 2 und der Phasenanschluss 3 bestehen aus einem Kontaktplattchen 5 mit einem stabformigen Anschlussfahnchen 6 und einem Hilfselement 7. Das stabformige Anschlussf hnchen 6 ist jeweils unsymmetrisch am Kontaktplattchen 5 angeordnet (d.h., die Langsachse des stabformigen Anschlussfahnchens 6 ist versetzt zu einer parallelen, durch den Schwerpunkt des Kontaktplattchens 5 verlaufenden Achse angeordnet) . Das am anderen Ende des stabformigen Anschlussfahnchens 6 vorgesehene Hilfselement 7 ist dabei so ausgelegt, dass der Anschluss 2,3 nicht um die Langsachse des stabformigen Anschlussfähnchens kippt, wenn der Kontakt z.B. an einem Punkt entlang des stabformigen Anschlussfahnchens 6 unterstutzt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Kontaktplattchen 5 der Anschlüsse 2,3 plan auf die Halbleiterchips 9 aufgelegt werden können, ohne dass die Anschl sse 2,3 anschliessend verkanten.
Die Anschlüsse 2,3 haben ferner eine Positionieroffnung 11, die vorzugsweise im Hilfselement 7 angeordnet ist, um die Anschlüsse 2,3 an einem Anschlag der Fugevorrichtung exakt ausrichten zu können. Die dargestellten Positionieroffnungen 11 werden bei der Montage des Stromrichtermoduls beispielsweise mit einem Positionierstift der Fugevorrichtung m Eingriff gebracht.
Nach dem Zusammenfügen des Stromrichtermoduls 1 können die Hilfselemente 7 gegebenenfalls abgetrennt werden.
Wie in Fig. 3 ferner zu erkennen ist, sind die Anschlüsse 2 und 3 identisch ausgebildet, wobei der Plus- 2 und der Phasenanschluss 3 um 180° bezüglich der Langsachse der
Anschlussfahnchen 6 gedreht angeordnet sind. Auf diese Weise kann das Stromrichtermodul 1 besonders einfach und kostengünstig Hergestellt werden.
Die stabformigen Anschlussfahnchen des Plus-Anschlusses 2 und des Phasenanschlusses 3 sind ferner versetzt zu der durch ein Kontaktplattchen o aurgespannten ---oene angeordnet. Die stabformigen Anschlussfahnchen 6 sind gegenüber dem Kontaktplattchen 5 vorzugsweise um die Hälfte der Hohe eines Stapels aus dem Kontaktplattchen 5 des Plus-Anschlusses 2, einem Halbleiterchip 9 und zwei Lotschichten 8 parallel zueinander versetzt. Durch diese Formgebung wird es möglich, die Anschlussfahnchen 6 des Plus-Anschlusses 2 und des Phasenanschlusses 3 auf der gleichen Ebene aus dem Modul 1 herauszufuhren. Darüber hinaus wird es möglich, für den Plus- Anschluss 2 und den Phasenanschluss 3 identische Teile zu verwenden.
Nach dem Anordnen und Verlöten des emphasigen Stromrichtermoduls 1 wird dieses einem Standard- Kunststoffgehause 12 verpackt.
Fig. 4 zeigt das verpackte Stromrichtermodul 1 in einer transistorahnlichen Bauform. Das gezeigte Gehause 12 w rd dabei m einem Standard-Moldprozess (Spritzgussverfahren) hergestellt. Wie zu erkennen ist, wird das Stromrichtermodul 1 nur im Bereich des Chip-Kontakt-Stapels verpackt. Die Anschlüsse 2,3 und ein Befestigungsabschn tt des Minus- Anschlusses 4 mit der Befestigungsoffnung 10 ragen dagegen aus dem Gehause 12 heraus. Im dargestellten Zustand des Stromrichtermoduls 1 wurden die Hilfselemente 7 bereits abgetrennt
Fig 5 zeigt mehrere verpackte Stromrichtermodule 1 entsprechend Fig. 4, die durch eine trennbare, insbesondere von Hand tiennbare (z 3. durch Verdrehen), Verbindung miteinander verbunden sind. Die Verbindung zwischen den
Einphasenmodulen kann nierzu beispielsweise geschwächt (durch Perforation) sein Bei der Endmontage eines Stromrichters kann somit die gewünschte Anzahl von einphasigen Stromrichtermodulen 1 einfach abgetrennt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Gehäuse 12 der Stromrichtermodule 1 durch Kunststoffstege 13 miteinander verbunden, die ebenfalls im Spritzgussverfahren, vorzugsweise in einem Arbeitsschritt zusammen mit den Gehäusen 12, hergestellt werden. Wahlweise können die Stromrichtermodule 1 z.B. auch auf einer gemeinsamen Trägerfolie angeordnet und verpackt werden.
Bei den einzelnen Stromrichtermodulen 1 eines Modulstrangs handelt es sich vorzugsweise um solche Module, die entweder vor dem Verpacken einer vollständigen elektrischen
Überprüfung unterzogen und entsprechend sortiert wurden oder die direkt aufeinanderfolgend hergestellt wurden und somit ähnliche elektrische Eigenschaften aufweisen. Damit ist sichergestellt, dass die einzelnen Stromrichtermodule 1 eines Stranges nur geringe elektrische Abweichungen voneinander haben.
Bezugszeichenliste
1 einphasiges Stromrichtermodul
2 Plus-Anschluss
3 Phasenanschluss
4 Minus-Anschluss 5 Kontaktplattchen
6 Stabförmiges Anschlussfahnchen
7 Hilfselement
8 Lotfolie
9 Halbleiterchip 10 Befestigungsöffnung
11 Positionieröffnung
12 Gehäuse
13 Verbindungsstege U,V,W Phasen

Claims

Patentansprüche
1. Stromrichtermodul mit einem Plus-Anschluss (2), einem Minus-Anchluss (4) und einem Phasenanschluss (3), sowie einem ersten Halbleiterchip (9) und einem zweiten Halbleiterchip (9), bei dem die Anschlüsse (2-4) und die Halbleiterchips (9) stapelartig übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Anschlüsse (2-4) aus einem Kontaktplattchen (5) mit einem stabformigen Anschlussfahnchen (6), das unsymmetrisch am Kontaktplattchen (5) angeordnet ist, und einem Hilfselement (7) gebildet ist, das ein Verkippen des Anschlusses (2-4) um die Langsachse des Anschlussfahnchens (6) verhindert, wobei das Hilfselement (7) nach dem Zusammenfugen des Stromrichtermoduls (1) abgetrennt werden kann.
2. Stromrichtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenanschluss (3) identisch aufgebaut ist, wie der Plus- (2) oder Minus-Anschluss (4) .
3. Stromrichtermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das stabformige Anschlussf hnchen (6) gegenüber einer durch das Kontaktplattchen (5) aufgespannten Ebene versetzt angeordnet ist.
4. Stromrichtermodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das stabformige Anschlussfahnchen (6) derart versetzt angeordnet ist, dass bei Verwendung gleicher Anschlussteile (5-7) für den Plus- (2) oder Mmus-Anschluss (4) und den Phasenanschluss (3) die Anschlussfahnchen (6) auf gleicher Ebene aus dem Stromrichtermodul (1) gefuhrt werden können.
5. Stromrichtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtermodul (1) in einem Kunststoffgehause (12) angeordnet ist, das in einem Spritzgussverfahren hergestellt wurde.
6. Stromrichtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfselement (7) eine Positionieroffnung (11) zum Positionieren des H lfselements (7) in einer Fugevorrichtung aufweist.
7. Strang aus mehreren einphasigen Stromrichtermodulen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die jeweils ein Kunststoff-Spritzgussgehause (12) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehause (12) über Verbindungsnαittel (13) miteinander verbunden sind.
8. Verfahren zur Herstellung eines Stromrichtermoduls (1) mit einem Plus-Anschluss (2), einem Mmus-Anschluss (4) und einem Phasenanschluss (3), sowie einem ersten Halbleiterchip (9) und einem zweiten Halbleiterchip (9), wobei die Anschlüsse (2-4) und die Halbleiterchips (9) stapelartig übereinander in einer Fugevorrichtung angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Plus- (2) oder Mmus-Anschluss (4) und der Phasenanschluss (3) ein Kontaktplattchen (5) mit einem stabformigen Anschlussfahnchen (6), das unsymmetrisch am Kontaktplattchen (5) angeordnet ist, und ein Hilfselement (7) aufweisen, das ein Verkippen des Anschlusses (2-4) um die Langsachse des stabformigen Anschlussfahnchens (6) verhindert, und dass die Anschlüsse (2-4) und die Halbleiterchips (9) stapelartig übereinander in die Fugevorrichtung eingelegt werden, wobei der Plus- (2) oder Minus-Anschluss (4) und der Phasenanschluss (3) um 180° um die Langsachse des Anschlussfahnchens (6) verdreht angeordnet werden, und dass die so geschaffene Stapelanordnung mit. einem Kunststoffgehause (12) umspritzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Anschlüsse (2-4) mit einer im Hilfselement (7) vorgesehenen Öffnung in der Fügevorrichtung positioniert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Plus- (2) oder Minus-Anschluss (4) und der Phasenanschluss (3) identische Teile sind, die um 180° gedreht in die Fügevorrichtung eingelegt werden.
EP03809656A 2002-12-12 2003-06-12 Einphasiges stromrichtermodul Withdrawn EP1590830A1 (de)

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DE10258035A DE10258035A1 (de) 2002-12-12 2002-12-12 Einphasiges Stromrichtermodul
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EP1590830A1 true EP1590830A1 (de) 2005-11-02

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