EP4307484A1 - Arrangement with a press-fit contact element and with a sleeve and power semiconductor module with same - Google Patents

Arrangement with a press-fit contact element and with a sleeve and power semiconductor module with same Download PDF

Info

Publication number
EP4307484A1
EP4307484A1 EP22185224.7A EP22185224A EP4307484A1 EP 4307484 A1 EP4307484 A1 EP 4307484A1 EP 22185224 A EP22185224 A EP 22185224A EP 4307484 A1 EP4307484 A1 EP 4307484A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
section
press
blocking
contact element
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22185224.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Valeriano Cardi
Harald Kobolla
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.)
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Original Assignee
Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semikron Elektronik GmbH and Co KG filed Critical Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority to EP22185224.7A priority Critical patent/EP4307484A1/en
Publication of EP4307484A1 publication Critical patent/EP4307484A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/57—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/91—Coupling devices allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating or self aligning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2428—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using meander springs

Definitions

  • the invention describes an arrangement with a press-fit contact element with a press-in section, a connecting section, a compensating section, an insertion section and a blocking section, as well as a sleeve with a receiving section and a foot section with a blocking counter surface and a fastening section.
  • the invention further describes a power semiconductor assembly with such an arrangement.
  • the DE 10 2008 007 310 A1 discloses an electrical press-fit contact, in particular press-in pin contact, for transmitting electrical current and/or electrical signals, with a press-in section and a mounting section, which are mechanically coupled to one another via a relief section, and the relief section has a compensation region and a stop region, wherein the compensation region has a coupled Allows relative movement of the press-in section and the mounting section and the stop area blocks a movement of the press-in section and the mounting section towards one another.
  • the invention is based on the object of presenting an alternative fastening of a press-fit contact element, as well as a power semiconductor assembly with such an arrangement, whereby an improved electrical and mechanical connection of the press-fit contact element with a substrate is to be achieved.
  • the press-in contact element having a press-in section, a connecting section, a compensating section, an insertion section and a blocking section
  • the compensating section being designed to be elastic and designed to do so during a longitudinal movement of the press-in section Longitudinal direction of the press-fit contact element to be compressed towards the insertion section and thus to reduce its linear extension
  • the sleeve has a receiving section and a foot section which has a blocking counter surface and a fastening section
  • the insertion section being designed to be arranged in the receiving section
  • the fastening section being therefor is designed to be cohesively arranged on a conductor track of a substrate
  • the blocking section is designed to be supported with a blocking surface on the blocking counter surface of the sleeve and to limit the longitudinal movement of the press-in section in the direction of the insertion section.
  • the press-fit contact element is arranged in a sleeve.
  • longitudinal direction here and below is intended to mean the direction that is opposite to the direction of pressing the press-in section into a corresponding opening, for example as part of a circuit board or other current-conducting element, such as a connecting rail.
  • the longitudinal direction therefore corresponds to a negative press-in direction.
  • the insertion section of the press-fit contact element is arranged in a positive or non-positive manner in the receiving section.
  • the receiving section of the sleeve is designed as a hollow cylinder.
  • the length of the receiving section in the normal direction is 10%, in particular 20%, of the length of the press-fit contact element in the normal direction.
  • the connecting section of the press-fit contact element has a first and a flat main surface arranged parallel thereto.
  • the compensation section of the press-fit contact element has an arch or a plurality of arches, preferably adjacent to one another. It is particularly advantageous if the compensation section is S-shaped.
  • first arc section of a first arc of the compensating section of the press-fit contact element protrudes in the normal direction beyond the first main surface.
  • second arc section of a second arc of the compensating section protrudes in the normal direction beyond the second main surface.
  • the blocking section of the press-fit contact element is pin-shaped and the blocking surface is arranged at the end of the blocking section lying in the longitudinal direction.
  • the longitudinal direction preferably forms the surface normal of the blocking surface.
  • the blocking section of the press-fit contact element is designed as two partial blocking sections and the compensating section or a section thereof is arranged between the two partial blocking sections or if the compensating section is designed as two partial compensating sections and the blocking section or a section thereof is arranged between the two partial compensating sections .
  • a power semiconductor assembly with an arrangement as described above and with a substrate and conductor tracks arranged on its insulating material body, the fastening section of the sleeve being arranged in a materially bonded manner on a section of one of these conductor tracks of the substrate and the insertion section of the press-fit contact element being thereto is designed to be arranged in the receiving section of the sleeve, the blocking section being designed and provided to move on the press-in section in the longitudinal direction Insertion section to be supported with its blocking surface on a blocking counter surface of the sleeve and thus to limit the longitudinal movement of the press-in section in the longitudinal direction towards the insertion section.
  • the substrate is designed with an insulating ceramic as a carrier for the conductor tracks or as a rigid circuit board or as a flexible circuit board.
  • the power semiconductor assembly is arranged in a housing.
  • Figure 1 shows schematically different views of an arrangement 1000 according to the invention with a press-in contact element 1 and a sleeve 7 with a longitudinal extension 100 in the z-direction, which at the same time corresponds to the press-in direction.
  • Figure 1b a top view from the y direction
  • Figure 1a a cut along line AA and a top layer pointing to this cut in the x direction
  • Figure 1c shows a corresponding section along the line BB and also a layer on top of this section in the x direction.
  • the press-in contact element 1 of the arrangement 1000 according to the invention has a preferably customary press-in section 2 and then, in the negative z-direction, a connecting section 3, which connects the press-in section 2 with a compensating section 4.
  • This compensation section 4 is followed by an insertion section 5, with the compensation section 4 and the insertion section 5 merging directly into one another.
  • the press-fit contact element 1 also has a partial blocking section 60,62, with the two partial blocking sections 60,62 together forming a blocking section 6.
  • the partial blocking sections 60, 62 are each freed from the compensating section 4 by recesses.
  • the compensation section 4 itself is designed to be elastic, particularly in the longitudinal direction and therefore also in the z-direction. For this purpose, it is designed in an S-shape with two arcs 40, 42 that merge into one another. Due to this configuration, the compensating section 4 is designed to respond to a longitudinal movement of the press-in section 2 in the longitudinal direction, i.e. the negative z-direction, of the press-in contact element 1 towards the insertion section 5 to be compressed and thus reduce its linear expansion 100 in the compensation section 4.
  • the insertion section 5 is designed to be arranged in a positive or non-positive manner in a receiving section 70 of a sleeve 7 of the arrangement 1000, cf Figure 4 .
  • the receiving section 70 is designed as a hollow cylinder and therefore has in particular a recess 72 in which the insertion section 5 of the press-fit contact element 1 is arranged and fixed.
  • the sleeve 7 has a foot section 74 with a fastening section 76.
  • This fastening section 76 of the foot section 74 is designed to be arranged in a materially bonded manner on a conductor track 80 of a substrate 8, cf Figure 4 .
  • This cohesive connection can be done either by means of a Welded connection, i.e. without additional connecting means arranged between the fastening section 76 and the conductor track 80, can be formed.
  • the cohesive connection can be designed as a solder or sintered connection, in which case there is a connecting means between the foot section 74 and the conductor track 80.
  • the connection can be designed flat or structured or at points.
  • the fastening section 76 is basically arranged on an insulating material body 82 of the substrate 8 or on a conductor track 80 of the substrate 8.
  • the blocking section 6 is basically designed to have a blocking surface 600 on a blocking counter surface 700 of the foot section 74 of the sleeve 7, cf. Figure 4 , to support and thus to limit the longitudinal movement of the press-in section 2 in the direction of the insertion section 5.
  • the respective blocking surface 600 is set back by an offset 560 in the z direction compared to the insertion section 5 in the z direction. If the insertion section 5 is arranged in the recess 72, not shown here, of the receiving section 70 of the sleeve and is therefore connected in a non-positive or positive manner, the offset 560 corresponds exactly to the possible reduction in the linear expansion 100.
  • Figures 2 to 4 show a possible embodiment of the sleeve 7 according to the invention and the press-fit contact element 1 of the arrangement 1000, more precisely a section thereof, and in the Figures 3 and 4 its arrangement on a substrate 8 as part of a power semiconductor assembly or a power semiconductor module.
  • the press-in contact element 1 shown is basically similar to the one according to Figure 1 built up. It has a press-in section 2, not shown, of standard design, and then in the negative z-direction a connecting section 3, which has a first and a second main surface 30, 32 arranged parallel to it and each flat, the normal direction of which is in the positive or negative direction y direction runs.
  • a compensating section 4 then adjoins the connecting section 3. This is immediately followed by an insertion section 5, whereby the insertion section runs in the negative z-direction and is designed to have a shape or shape to be arranged non-positively in the receiving section 70 of the sleeve 7, which is designed as a hollow cylinder.
  • the compensation section 4 itself is designed to be elastic. For this purpose, it is S-shaped with two arches 40, 42 that merge into one another, i.e. are adjacent to one another. Here, a first arch section 44 of the first arch 40 protrudes in the normal direction over the first main surface 30, while a second arch section 46 of the second arch 42 protrudes in the normal direction over the second main surface 32. Due to this configuration, the compensation section 4 is designed to be compressed towards the insertion section 5 during a longitudinal movement of the press-in section 2 in a longitudinal direction, here the negative z-direction, of the press-in contact element 1 and thus its linear extension 100, cf. Figure 1 , to reduce.
  • the press-fit contact element 1 of the arrangement 1000 also has a blocking section 6.
  • This is designed as two partial blocking sections 60,62, with the compensating section 4 being arranged almost completely between the two partial blocking sections 60,62.
  • the blocking section 6, here both partial blocking sections 60, 62, are pin-shaped.
  • Both partial blocking sections 60, 62 have a blocking surface 600 at their end lying in the longitudinal direction and thus facing the substrate.
  • the respective blocking surface 600 is oriented parallel to an associated blocking counter surface 700 on the foot section 74 of the sleeve 7.
  • the sleeve 7 has a receiving section 70, here designed as a hollow cylinder, with a recess 72 in which the insertion section 5 of the press-fit contact element 1 is arranged.
  • the recess 72 can be arranged in the receiving section 70 and partially or completely in the foot section 74, so that the recess 72 extends, for example, through the entire sleeve 7, cf. Figure 2c .
  • the receiving section 70 and also its recess 72 can also be designed with edges, i.e. as a cuboid or more generally as a prism, cf. Figure 2b .
  • the sleeve 7 has the foot section 74 adjacent to the receiving section 70 in the negative z direction. This is also designed here as an example of a cylinder. In another embodiment, like the receiving section 70, it can also be designed with edges.
  • the foot section 74 points in The blocking counter surface 700 is in the positive z direction.
  • the foot section 74 has the fastening section 76.
  • the fastening section 76 is arranged on a section of a conductor track 80 of the substrate 8 and is materially connected to it. The cohesive connection can be made using one of the connection types listed above.
  • the power semiconductor assembly according to the invention shown in a detail Figure 3 and 4 is designed as part of a power semiconductor module. It has a substrate 8 and a plurality of press-fit contact elements 1, only one of which is shown as an example. Without limiting the generality, the substrate 8 itself has a rigid insulating material body 82 and then a plurality of conductor tracks 80, only one of which is also shown.
  • the press-in contact element 1 is arranged here with its insertion section 5 in a non-positive and positive manner in the recess 72 of the receiving section 70 of the sleeve 7.
  • the blocking surface 600 of the respective partial blocking section 60, 62 is at a distance from the foot section 74 of the sleeve 7 and the blocking counter surface 700 formed there.
  • the blocking counter surface 700 is a surface section of the foot section 74 as such.
  • further metallization can also be arranged on the conductor track 80.
  • Such a metallization can be, for example, a solder layer or a sintered metal layer, especially if the cohesive connection of the fastening section 76 foot section 74 with the conductor track 80 is designed as a solder or sintered connection.
  • the blocking section 6 or here the two partial blocking sections 60, 62 in cooperation with the respectively assigned blocking counter surfaces 700 of the substrate 8, serve to move the press-in section 2, in particular as part of the press-in process, in the longitudinal direction towards the insertion section 5 or the substrate 8 with its respective blocking surface 600 on the associated blocking counter surface 700 and thus to limit the longitudinal movement of the press-in section 2 in the longitudinal direction. This limit is reached as soon as the respective blocking surface 600 lies flat on the associated blocking counter surface 700.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Vorgestellt werden eine Anordnung mit einem Einpresskontaktelement und mit einer Hülse, wobei das Einpresskontaktelement einen Einpressabschnitt, einen Verbindungsabschnitt, einen Ausgleichsabschnitt, einen Einsteckabschnitt und einen Blockierabschnitt aufweist, wobei der Ausgleichsabschnitt elastisch ausgestaltet und dazu ausgebildet ist bei einer Längsbewegung des Einpressabschnitts in einer Längsrichtung des Einpresskontaktelements auf den Einsteckabschnitt hin gestaucht zu werden und somit seine Längenausdehnung zu verringern und wobei die Hülse einen Aufnahmeabschnitt und einen Fußabschnitt der eine Blockiergegenfläche und einen Befestigungsabschnitt aufweist, wobei der Einsteckabschnitt dazu ausgebildet ist in dem Aufnahmeabschnitt angeordnet zu sein, wobei der Befestigungsabschnitt dazu ausgebildet ist, stoffschlüssig auf einer Leiterbahn eines Substrats angeordnet zu sein und wobei der Blockierabschnitt dazu ausgebildet ist, sich mit einer Blockierfläche auf der Blockiergegenfläche der Hülse abzustützen und die Längsbewegung des Einpressabschnitts in Richtung auf den Einsteckabschnitt zu begrenzen.

Figure imgaf001
What is presented is an arrangement with a press-in contact element and with a sleeve, wherein the press-in contact element has a press-in section, a connecting section, a compensating section, an insertion section and a blocking section, the compensating section being designed to be elastic and designed to do so during a longitudinal movement of the press-in section in a longitudinal direction of the press-in contact element to be compressed towards the insertion section and thus to reduce its linear expansion and wherein the sleeve has a receiving section and a foot section which has a blocking counter surface and a fastening section, the insertion section being designed to be arranged in the receiving section, the fastening section being designed to do so. to be arranged cohesively on a conductor track of a substrate and wherein the blocking section is designed to be supported with a blocking surface on the blocking counter surface of the sleeve and to limit the longitudinal movement of the press-in section in the direction of the insertion section.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung beschreibt eine Anordnung mit einem Einpresskontaktelement mit einem Einpressabschnitt, einem Verbindungsabschnitt, einem Ausgleichsabschnitt, einem Einsteckabschnitt und einem Blockierabschnitt sowie eine Hülse mit einem Aufnahmeabschnitt und einem Fußabschnitt mit einer Blockiergegenfläche und einem Befestigungsabschnitt. Weiterhin beschreibt die Erfindung eine Leistungshalbleiterbaugruppe mit einer derartigen Anordnung.The invention describes an arrangement with a press-fit contact element with a press-in section, a connecting section, a compensating section, an insertion section and a blocking section, as well as a sleeve with a receiving section and a foot section with a blocking counter surface and a fastening section. The invention further describes a power semiconductor assembly with such an arrangement.

Die DE 10 2008 007 310 A1 offenbart einen elektrischen Einpresskontakt, insbesondere Einpressstiftkontakt, zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen, mit einem Einpressabschnitt und einem Montageabschnitt, die über einen Entlastungsabschnitt miteinander mechanisch gekoppelt sind, und der Entlastungsabschnitt einen Ausgleichsbereich und einen Anschlagbereich aufweist, wobei der Ausgleichsbereich eine gekoppelte Relativbewegung des Einpressabschnitts und des Montageabschnitts zulässt und der Anschlagbereich eine Aufeinanderzubewegung von Einpressabschnitt und Montageabschnitt blockiert.The DE 10 2008 007 310 A1 discloses an electrical press-fit contact, in particular press-in pin contact, for transmitting electrical current and/or electrical signals, with a press-in section and a mounting section, which are mechanically coupled to one another via a relief section, and the relief section has a compensation region and a stop region, wherein the compensation region has a coupled Allows relative movement of the press-in section and the mounting section and the stop area blocks a movement of the press-in section and the mounting section towards one another.

In Kenntnis des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Befestigung eines Einpresskontaktelements, ebenso wie eine Leistungshalbleiterbaugruppe mit einer derartigen Anordnung, vorzustellen, wobei eine verbesserte elektrische und mechanische Verbindung des Einpresskontaktelements mit einem Substrat erzielt werden soll.Knowing the prior art, the invention is based on the object of presenting an alternative fastening of a press-fit contact element, as well as a power semiconductor assembly with such an arrangement, whereby an improved electrical and mechanical connection of the press-fit contact element with a substrate is to be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung mit einem Einpresskontaktelement und mit einer Hülse, wobei das Einpresskontaktelement einen Einpressabschnitt, einen Verbindungsabschnitt, einen Ausgleichsabschnitt, einen Einsteckabschnittund einen Blockierabschnitt aufweist, wobei der Ausgleichsabschnitt elastisch ausgestaltet und dazu ausgebildet ist bei einer Längsbewegung des Einpressabschnitts in einer Längsrichtung des Einpresskontaktelements auf den Einsteckabschnitt hin gestaucht zu werden und somit seine Längenausdehnung zu verringern und wobei die Hülse einen Aufnahmeabschnitt und einen Fußabschnitt der eine Blockiergegenfläche und einen Befestigungsabschnitt aufweist, wobei der Einsteckabschnitt dazu ausgebildet ist in dem Aufnahmeabschnitt angeordnet zu sein, wobei der Befestigungsabschnitt dazu ausgebildet ist, stoffschlüssig auf einer Leiterbahn eines Substrats angeordnet zu sein und wobei der Blockierabschnitt dazu ausgebildet ist, sich mit einer Blockierfläche auf der Blockiergegenfläche der Hülse abzustützen und die Längsbewegung des Einpressabschnitts in Richtung auf den Einsteckabschnitt zu begrenzen.This object is achieved according to the invention by an arrangement with a press-in contact element and with a sleeve, the press-in contact element having a press-in section, a connecting section, a compensating section, an insertion section and a blocking section, the compensating section being designed to be elastic and designed to do so during a longitudinal movement of the press-in section Longitudinal direction of the press-fit contact element to be compressed towards the insertion section and thus to reduce its linear extension and wherein the sleeve has a receiving section and a foot section which has a blocking counter surface and a fastening section, the insertion section being designed to be arranged in the receiving section, the fastening section being therefor is designed to be cohesively arranged on a conductor track of a substrate and wherein the blocking section is designed to be supported with a blocking surface on the blocking counter surface of the sleeve and to limit the longitudinal movement of the press-in section in the direction of the insertion section.

Entscheidend und erfindungswesentlich hierbei ist, dass das Einpresskontaktelement in einer Hülse angeordnet ist.What is crucial and essential to the invention is that the press-fit contact element is arranged in a sleeve.

Unter dem Begriff "Längsrichtung" soll hier und im Folgenden diejenige Richtung verstanden werden, die der Richtung des Einpressens des Einpressabschnitts in eine korrespondierende Öffnung, beispielhaft als Teil einer Leiterplatte oder eines sonstigen stromleitenden Elements, wie einer Anschlussschiene, entgegengesetzt ist. Die Längsrichtung entspricht also einer negativen Einpressrichtung.The term “longitudinal direction” here and below is intended to mean the direction that is opposite to the direction of pressing the press-in section into a corresponding opening, for example as part of a circuit board or other current-conducting element, such as a connecting rail. The longitudinal direction therefore corresponds to a negative press-in direction.

Es kann bevorzugt sein, wenn der Einsteckabschnitt des Einpresskontaktelements form- oder kraftschlüssig in dem Aufnahmeabschnitt angeordnet ist.It may be preferred if the insertion section of the press-fit contact element is arranged in a positive or non-positive manner in the receiving section.

Es kann besonders bevorzugt sein, dass der Aufnahmeabschnitt der Hülse als Hohlzylinder ausgebildet ist.It may be particularly preferred that the receiving section of the sleeve is designed as a hollow cylinder.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die Länge des Aufnahmeabschnitts in Normalenrichtung 10% insbesondere 20% der Länge des Einpresskontaktelements in Normalenrichtung beträgt.In particular, it can be advantageous if the length of the receiving section in the normal direction is 10%, in particular 20%, of the length of the press-fit contact element in the normal direction.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der Verbindungsabschnitt des Einpresskontaktelements eine erste und eine parallel dazu angeordnete und jeweils plan ausgebildete Hauptfläche aufweist.It can be advantageous if the connecting section of the press-fit contact element has a first and a flat main surface arranged parallel thereto.

Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn der Ausgleichsabschnitt des Einpresskontaktelements einen Bogen oder eine Mehrzahl von, vorzugsweise aneinander angrenzenden, Bögen aufweist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Ausgleichsabschnitt S-förmig ausgebildet ist.It can also be advantageous if the compensation section of the press-fit contact element has an arch or a plurality of arches, preferably adjacent to one another. It is particularly advantageous if the compensation section is S-shaped.

Dabei kann es bevorzugt sein, wenn ein erster Bogenabschnitt eines ersten Bogens des Ausgleichsabschnitts des Einpresskontaktelements in Normalenrichtung über die erste Hauptfläche hervorsteht. Zudem kann es bevorzugt sein, wenn ein zweiter Bogenabschnitt eines zweiten Bogens des Ausgleichsabschnitts in Normalenrichtung über die zweite Hauptfläche hervorsteht.It may be preferred if a first arc section of a first arc of the compensating section of the press-fit contact element protrudes in the normal direction beyond the first main surface. In addition, it may be preferred if a second arc section of a second arc of the compensating section protrudes in the normal direction beyond the second main surface.

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn der Blockierabschnitt des Einpresskontaktelements stiftförmig ausgebildet ist und die Blockierfläche am, in Längsrichtung liegenden, Ende des Blockierabschnitts angeordnet ist. Vorzugsweise bildet die Längsrichtung hierbei die Flächennormale der Blockierfläche.It can also be advantageous if the blocking section of the press-fit contact element is pin-shaped and the blocking surface is arranged at the end of the blocking section lying in the longitudinal direction. The longitudinal direction preferably forms the surface normal of the blocking surface.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn der Blockierabschnitt des Einpresskontaktelements als zwei Teilblockierabschnitte ausgebildet ist und der Ausgleichsabschnitt oder ein Abschnitt hiervon zwischen den beiden Teilblockierabschnitten angeordnet ist oder wenn der Ausgleichsabschnitt als zwei Teilausgleichsabschnitte ausgebildet ist und der Blockierabschnitt oder ein Abschnitt hiervon zwischen den beiden Teilausgleichsabschnitten angeordnet ist.In particular, it is preferred if the blocking section of the press-fit contact element is designed as two partial blocking sections and the compensating section or a section thereof is arranged between the two partial blocking sections or if the compensating section is designed as two partial compensating sections and the blocking section or a section thereof is arranged between the two partial compensating sections .

Die o.g. Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch eine Leistungshalbleiterbaugruppe mit einer wie oben beschriebenen Anordnung und mit einem Substrat und auf dessen Isolierstoffkörper angeordneten Leiterbahnen, wobei der Befestigungsabschnitt der Hülse stoffschlüssig auf einem Abschnitt einer dieser Leiterbahnen des Substrats angeordnet ist und wobei der Einsteckabschnitt des Einpresskontaktelements dazu ausgebildet ist, in dem Aufnahmeabschnitt der Hülse angeordnet zu sein, wobei der Blockierabschnitt dazu ausgebildet und vorgesehen ist sich bei einer Bewegung des Einpressabschnitts in Längsrichtung auf den Einsteckabschnitt zu mit seiner Blockierfläche auf einer Blockiergegenfläche der Hülse abzustützen und damit die Längsbewegung des Einpressabschnitts in Längsrichtung auf den Einsteckabschnitt hin zu begrenzen.The above-mentioned object is further achieved according to the invention by a power semiconductor assembly with an arrangement as described above and with a substrate and conductor tracks arranged on its insulating material body, the fastening section of the sleeve being arranged in a materially bonded manner on a section of one of these conductor tracks of the substrate and the insertion section of the press-fit contact element being thereto is designed to be arranged in the receiving section of the sleeve, the blocking section being designed and provided to move on the press-in section in the longitudinal direction Insertion section to be supported with its blocking surface on a blocking counter surface of the sleeve and thus to limit the longitudinal movement of the press-in section in the longitudinal direction towards the insertion section.

Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Substrat ausgebildet ist mit einer Isolierkeramik als Träger der Leiterbahnen oder als eine starre Leiterplatte oder als eine flexible Leiterplatte.It is preferred here if the substrate is designed with an insulating ceramic as a carrier for the conductor tracks or as a rigid circuit board or as a flexible circuit board.

Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Leistungshalbleiterbaugruppe in einem Gehäuse angeordnet ist.It can be advantageous if the power semiconductor assembly is arranged in a housing.

Selbstverständlich können, sofern dies nicht explizit oder per se ausgeschlossen ist oder dem Gedanken der Erfindung widerspricht, die jeweils im Singular genannten Merkmale mehrfach vorhanden sein. Ebenso, und sogar bevorzugt, kann die Anordnung mit dem Einpresskontaktelement und der Hülse mehrfach auf der Leistungshalbleiterbaugruppe vorhanden sein.Of course, unless this is explicitly or per se excluded or contradicts the idea of the invention, the features mentioned in the singular can be present multiple times. Likewise, and even preferably, the arrangement with the press-fit contact element and the sleeve can be present multiple times on the power semiconductor assembly.

Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung, gleichgültig ob sie im Rahmen der Beschreibung der Anordnung mit dem Einpresskontaktelements und der Hülse oder der Leistungshalbleiterbaugruppe offenbart sind, einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein können, um Verbesserungen zu erreichen. Insbesondere sind die vorstehend und im Folgenden genannten und erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the various embodiments of the invention, regardless of whether they are disclosed in the description of the arrangement with the press-fit contact element and the sleeve or the power semiconductor assembly, can be implemented individually or in any combinations in order to achieve improvements. In particular, the features mentioned and explained above and below can be used not only in the specified combinations, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Weitere Erläuterungen der Erfindung, vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung oder von jeweiligen Teilen hiervon.

  • Figur 1 zeigt schematisch verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Anordnung.
  • Figuren 2 bis 4 zeigen eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hülse und des Einpresskontaktelements.
Further explanations of the invention, advantageous details and features can be found in the following description in the Figures 1 to 4 schematically illustrated exemplary embodiments of the invention or respective parts thereof.
  • Figure 1 shows schematically different views of an arrangement according to the invention.
  • Figures 2 to 4 show a possible design of the sleeve according to the invention and the press-fit contact element.

Figur 1 zeigt schematisch verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Anordnung 1000 mit einem Einpresskontaktelement 1 und einer Hülse 7 mit einer Längsausdehnung 100 in z-Richtung, die gleichzeitig der Einpressrichtung entspricht. Hierbei zeigt Figur 1b eine Draufsicht aus y-Richtung, während Figur 1a einen Schnitt entlang der Linie A-A und eine Draufschicht auf diesen Schnitt in x-Richtung zeigt. Figur 1c zeigt einen entsprechenden Schnitt entlang der Linie B-B und ebenfalls eine Draufschicht auf diesen Schnitt in x-Richtung. Figure 1 shows schematically different views of an arrangement 1000 according to the invention with a press-in contact element 1 and a sleeve 7 with a longitudinal extension 100 in the z-direction, which at the same time corresponds to the press-in direction. This shows Figure 1b a top view from the y direction, while Figure 1a a cut along line AA and a top layer pointing to this cut in the x direction. Figure 1c shows a corresponding section along the line BB and also a layer on top of this section in the x direction.

Das erfindungsgemäße Einpresskontaktelement 1 der Anordnung 1000 weist einen vorzugsweise fachüblichen Einpressabschnitt 2 und in negativer z-Richtung anschließend einen Verbindungsabschnitt 3 auf, der den Einpressabschnitt 2 mit einem Ausgleichsabschnitt 4 verbindet. An diesen Ausgleichsabschnitt 4 schließt sich ein Einsteckabschnitt 5 an, wobei der Ausgleichsabschnitt 4 und der Einsteckabschnitt 5 direkt ineinander übergehen. In positiver und negativer x-Richtung weist das Einpresskontaktelement 1 noch jeweils einen Teilblockierabschnitt 60,62 auf, wobei die beiden Teilblockierabschnitte 60,62 gemeinsam einen Blockierabschnitt 6 ausbilden. Die Teilblockierabschnitte 60,62 sind vom Ausgleichsabschnitt 4 jeweils durch Ausnehmungen freigespart.The press-in contact element 1 of the arrangement 1000 according to the invention has a preferably customary press-in section 2 and then, in the negative z-direction, a connecting section 3, which connects the press-in section 2 with a compensating section 4. This compensation section 4 is followed by an insertion section 5, with the compensation section 4 and the insertion section 5 merging directly into one another. In the positive and negative x-direction, the press-fit contact element 1 also has a partial blocking section 60,62, with the two partial blocking sections 60,62 together forming a blocking section 6. The partial blocking sections 60, 62 are each freed from the compensating section 4 by recesses.

Der Ausgleichsabschnitt 4 selbst ist elastisch, insbesondere in Längsrichtung und damit auch in z-Richtung, ausgestaltet. Er ist hierzu S-förmig ausgebildet mit zwei ineinander übergehenden Bögen 40, 42. Durch diese Ausgestaltung ist der Ausgleichsabschnitt 4 dazu ausgebildet bei einer Längsbewegung des Einpressabschnitts 2 in der Längsrichtung, also der negativen z-Richtung, des Einpresskontaktelements 1 auf den Einsteckabschnitt 5 hin gestaucht zu werden und somit seine Längenausdehnung 100 in dem Ausgleichsabschnitt 4 zu verringern.The compensation section 4 itself is designed to be elastic, particularly in the longitudinal direction and therefore also in the z-direction. For this purpose, it is designed in an S-shape with two arcs 40, 42 that merge into one another. Due to this configuration, the compensating section 4 is designed to respond to a longitudinal movement of the press-in section 2 in the longitudinal direction, i.e. the negative z-direction, of the press-in contact element 1 towards the insertion section 5 to be compressed and thus reduce its linear expansion 100 in the compensation section 4.

Der Einsteckabschnitt 5 ist dazu ausgebildet, form- oder kraftschlüssig in einem Aufnahmeabschnitt 70 einer Hülse 7 der Anordnung 1000 angeordnet zu werden, vgl. hierzu Figur 4. Der Aufnahmeabschnitt 70 ist hierbei als Hohlzylinder ausgestaltet und weist demnach insbesondere eine Aussparung 72 auf, in der der Einsteckabschnitt 5 des Einpresskontaktelements 1 angeordnet und fixiert ist. Weiterhin weist die Hülse 7 einen Fußabschnitt 74 mit einem Befestigungsabschnitt 76 auf.The insertion section 5 is designed to be arranged in a positive or non-positive manner in a receiving section 70 of a sleeve 7 of the arrangement 1000, cf Figure 4 . The receiving section 70 is designed as a hollow cylinder and therefore has in particular a recess 72 in which the insertion section 5 of the press-fit contact element 1 is arranged and fixed. Furthermore, the sleeve 7 has a foot section 74 with a fastening section 76.

Dieser Befestigungsabschnitt 76 des Fußabschnitt 74 ist dazu ausgebildet stoffschlüssig auf einer Leiterbahn 80 eines Substrats 8 angeordnet zu werden, vgl. hierzu Figur 4. Diese stoffschlüssige Verbindung kann entweder mittels einer Schweißverbindung, also ohne zusätzliches, zwischen dem Befestigungsabschnitt 76 und der Leiterbahn 80 angeordnetes, Verbindungsmittel ausgebildet sein. Alternativ kann die stoffschlüssige Verbindung als Lot- oder Sinterverbindung ausgebildet sein, wobei sich dann ein Verbindungsmittel zwischen dem Fußabschnitt 74 und der Leiterbahn 80 befindet. Die Verbindung kann hierbei flächig oder auch strukturiert bzw. punktuell ausgestaltet sein. Der Befestigungsabschnitt 76 ist grundsätzlich auf einem Isolierstoffkörper 82 des Substrats 8 oder auf einer Leiterbahn 80 des Substrats 8 angeordnet.This fastening section 76 of the foot section 74 is designed to be arranged in a materially bonded manner on a conductor track 80 of a substrate 8, cf Figure 4 . This cohesive connection can be done either by means of a Welded connection, i.e. without additional connecting means arranged between the fastening section 76 and the conductor track 80, can be formed. Alternatively, the cohesive connection can be designed as a solder or sintered connection, in which case there is a connecting means between the foot section 74 and the conductor track 80. The connection can be designed flat or structured or at points. The fastening section 76 is basically arranged on an insulating material body 82 of the substrate 8 or on a conductor track 80 of the substrate 8.

Der Blockierabschnitt 6 ist grundsätzlich dazu ausgebildet sich mit einer Blockierfläche 600 auf eine Blockiergegenfläche 700 der Fußabschnitts 74 der Hülse 7, vgl. Figur 4, abzustützen und somit die Längsbewegung des Einpressabschnitts 2 in Richtung auf den Einsteckabschnitt 5 zu begrenzen.The blocking section 6 is basically designed to have a blocking surface 600 on a blocking counter surface 700 of the foot section 74 of the sleeve 7, cf. Figure 4 , to support and thus to limit the longitudinal movement of the press-in section 2 in the direction of the insertion section 5.

In der hier dargestellten Ausgestaltung des Einpresskontaktelements 1 ist die jeweilige Blockierfläche 600 um einen Versatz 560 in z-Richtung gegenüber des Einsteckabschnitts 5 in z-Richtung zurückversetzt. Ist der Einsteckabschnitt 5 in der Aussparung 72, hier nicht gezeigt, des Aufnahmeabschnitt 70 der Hülse angeordnet und somit kraft- oder formschlüssig verbunden, entspricht der Versatz 560 genau der möglichen Reduktion der Längenausdehnung 100.In the embodiment of the press-in contact element 1 shown here, the respective blocking surface 600 is set back by an offset 560 in the z direction compared to the insertion section 5 in the z direction. If the insertion section 5 is arranged in the recess 72, not shown here, of the receiving section 70 of the sleeve and is therefore connected in a non-positive or positive manner, the offset 560 corresponds exactly to the possible reduction in the linear expansion 100.

Figuren 2 bis 4 zeigen eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hülse 7 und des Einpresskontaktelements 1 der Anordnung 1000, genauer einen Abschnitt hiervon, und in den Figuren 3 und 4 dessen Anordnung auf einem Substrat 8 als Teil einer Leistungshalbleiterbaugruppe oder eines Leistungshalbleitermoduls. Figures 2 to 4 show a possible embodiment of the sleeve 7 according to the invention and the press-fit contact element 1 of the arrangement 1000, more precisely a section thereof, and in the Figures 3 and 4 its arrangement on a substrate 8 as part of a power semiconductor assembly or a power semiconductor module.

Das dargestellte Einpresskontaktelement 1 ist im Grunde ähnlich demjenigen gemäß Figur 1 aufgebaut. Es weist einen nicht dargestellten, fachüblich ausgebildeten Einpressabschnitt 2 und in negativer z-Richtung anschließend einen Verbindungsabschnitt 3 auf, der eine erste und eine zweite, parallel dazu angeordnete, und jeweils plan ausgebildete Hauptfläche 30,32 aufweist, deren Normalenrichtung in positive bzw. negative y-Richtung verläuft.The press-in contact element 1 shown is basically similar to the one according to Figure 1 built up. It has a press-in section 2, not shown, of standard design, and then in the negative z-direction a connecting section 3, which has a first and a second main surface 30, 32 arranged parallel to it and each flat, the normal direction of which is in the positive or negative direction y direction runs.

An den Verbindungsabschnitt 3 schließt sich dann ein Ausgleichsabschnitt 4 an. Hieran schließt sich unmittelbar ein Einsteckabschnitt 5 an, wobei der Einsteckabschnitt in negativer z-Richtung verläuft und dazu ausgebildet ist form- oder kraftschlüssig in den als Hohlzylinder ausgebildeten Aufnahmebschnitt 70 der Hülse 7 angeordnet zu werden.A compensating section 4 then adjoins the connecting section 3. This is immediately followed by an insertion section 5, whereby the insertion section runs in the negative z-direction and is designed to have a shape or shape to be arranged non-positively in the receiving section 70 of the sleeve 7, which is designed as a hollow cylinder.

Der Ausgleichsabschnitt 4 selbst ist elastisch ausgestaltet. Er ist hierzu S-förmig ausgebildet mit zwei ineinander übergehenden, also aneinander angrenzenden, Bögen 40,42. Hierbei steht ein erster Bogenabschnitt 44 des ersten Bogens 40 in Normalenrichtung über die erste Hauptfläche 30 hervor, während ein zweiter Bogenabschnitt 46 des zweiten Bogens 42 in Normalenrichtung über die zweite Hauptfläche 32 hervorsteht. Durch diese Ausgestaltung ist der Ausgleichsabschnitt 4 dazu ausgebildet bei einer Längsbewegung des Einpressabschnitts 2 in einer Längsrichtung, hier der negativen z-Richtung, des Einpresskontaktelements 1 auf den Einsteckabschnitt 5 hin gestaucht zu werden und somit seine Längenausdehnung 100, vgl. Figur 1, zu verringern.The compensation section 4 itself is designed to be elastic. For this purpose, it is S-shaped with two arches 40, 42 that merge into one another, i.e. are adjacent to one another. Here, a first arch section 44 of the first arch 40 protrudes in the normal direction over the first main surface 30, while a second arch section 46 of the second arch 42 protrudes in the normal direction over the second main surface 32. Due to this configuration, the compensation section 4 is designed to be compressed towards the insertion section 5 during a longitudinal movement of the press-in section 2 in a longitudinal direction, here the negative z-direction, of the press-in contact element 1 and thus its linear extension 100, cf. Figure 1 , to reduce.

Erfindungsgemäß weist das Einpresskontaktelement 1 der Anordnung 1000 noch einen Blockierabschnitt 6 auf. Dieser ist ausgebildet als zwei Teilblockierabschnitte 60,62, wobei der Ausgleichsabschnitt 4 fast vollständig zwischen den beiden Teilblockierabschnitten 60,62 angeordnet ist. Der Blockierabschnitt 6, hier jeweils beide Teilblockierabschnitte 60,62, sind stiftförmig ausgebildet. Beide Teilblockierabschnitte 60,62 weisen eine Blockierfläche 600 an ihrem in Längsrichtung liegenden und damit dem Substrat zugewandten Ende auf. Die jeweilige Blockierfläche 600 ist parallel zu einer zugeordneten Blockiergegenfläche 700 auf dem Fußabschnitt 74 der Hülse 7 orientiert.According to the invention, the press-fit contact element 1 of the arrangement 1000 also has a blocking section 6. This is designed as two partial blocking sections 60,62, with the compensating section 4 being arranged almost completely between the two partial blocking sections 60,62. The blocking section 6, here both partial blocking sections 60, 62, are pin-shaped. Both partial blocking sections 60, 62 have a blocking surface 600 at their end lying in the longitudinal direction and thus facing the substrate. The respective blocking surface 600 is oriented parallel to an associated blocking counter surface 700 on the foot section 74 of the sleeve 7.

Die Hülse 7 weist einen Aufnahmeabschnitt 70, hier als Hohlzylinder ausgebildet, mit einer Aussparung 72 in den der Einsteckabschnitt 5 des Einpresskontaktelements 1 angeordnet wird, auf. Die Aussparung 72 kann in einer weiteren Ausgestaltung in dem Aufnahmeabschnitt 70 und teilweise oder auch vollständig in dem Fußabschnitt 74 angeordnet sein, sodass die Aussparung 72 sich beispielsweise durch die gesamte Hülse 7 erstreckt, vgl. Figur 2c. Weiterhin kann der Aufnahmeabschnitt 70 und auch dessen Aussparung 72 in einer weiteren Ausführungsform auch mit Kanten, also als Quader oder auch allgemeiner als Prisma, ausgestaltet sein, vgl. Figur 2b. Die Hülse 7 weist in negativer z-Richtung anschließend an den Aufnahmeabschnitt 70 den Fußabschnitt 74 auf. Dieser ist hier ebenfalls beispielhaft als ein Zylinder ausgebildet. Auch er kann wiederum in einer weiteren Ausführungsform, wie auch der Aufnahmeabschnitt 70, mit Kanten ausgestaltet sein. Der Fußabschnitt 74 weist in positiver z-Richtung die Blockiergegenfläche 700 auf. In negativer z-Richtung weist der Fußabschnitt 74 den Befestigungsabschnitt 76 auf. Der Befestigungsabschnitt 76 ist auf einem Abschnitt einer Leiterbahn 80 des Substrats 8 angeordnet und stoffschlüssig mit ihr verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung kann hierbei nach einer der oben ausgeführten Verbindungsarten vorgenommen werden.The sleeve 7 has a receiving section 70, here designed as a hollow cylinder, with a recess 72 in which the insertion section 5 of the press-fit contact element 1 is arranged. In a further embodiment, the recess 72 can be arranged in the receiving section 70 and partially or completely in the foot section 74, so that the recess 72 extends, for example, through the entire sleeve 7, cf. Figure 2c . Furthermore, in a further embodiment, the receiving section 70 and also its recess 72 can also be designed with edges, i.e. as a cuboid or more generally as a prism, cf. Figure 2b . The sleeve 7 has the foot section 74 adjacent to the receiving section 70 in the negative z direction. This is also designed here as an example of a cylinder. In another embodiment, like the receiving section 70, it can also be designed with edges. The foot section 74 points in The blocking counter surface 700 is in the positive z direction. In the negative z direction, the foot section 74 has the fastening section 76. The fastening section 76 is arranged on a section of a conductor track 80 of the substrate 8 and is materially connected to it. The cohesive connection can be made using one of the connection types listed above.

Die erfindungsgemäße, in einem Ausschnitt dargestellte Leistungshalbleiterbaugruppe gemäß Figur 3 und 4 ist als ein Teil eines Leistungshalbleitermoduls ausgebildet. Sie weist ein Substrat 8 und eine Mehrzahl von Einpresskontaktelementen 1, wobei nur eines exemplarisch dargestellt ist, auf. Das Substrat 8 selbst weist hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit einen starren Isolierstoffkörper 82 und hierauf eine Mehrzahl von Leiterbahnen 80, wobei ebenfalls nur eine dargestellt ist, auf. Das Einpresskontaktelement 1 ist mit seinem Einsteckabschnitt 5 hier kraft- und formschlüssig in der Aussparung 72 des Aufnahmeabschnitt 70 der Hülse 7 angeordnet.The power semiconductor assembly according to the invention, shown in a detail Figure 3 and 4 is designed as part of a power semiconductor module. It has a substrate 8 and a plurality of press-fit contact elements 1, only one of which is shown as an example. Without limiting the generality, the substrate 8 itself has a rigid insulating material body 82 and then a plurality of conductor tracks 80, only one of which is also shown. The press-in contact element 1 is arranged here with its insertion section 5 in a non-positive and positive manner in the recess 72 of the receiving section 70 of the sleeve 7.

Ohne Kraftbeaufschlagung in Längsrichtung des Einpresskontaktelements 1 weist die Blockierfläche 600 des jeweiligen Teilblockierabschnitts 60,62 einen Abstand zum Fußabschnitt 74 der Hülse 7 und der dort ausgebildeten Blockiergegenfläche 700 auf. Grundsätzlich ist die Blockiergegenfläche 700 ein Flächenabschnitt des Fußabschnitts 74 als solcher. Es kann allerdings auch eine weitere Metallisierung auf der Leiterbahn 80 angeordnet sein. Eine derartige Metallisierung kann beispielhaft eine Lotschicht oder eine Sintermetallschicht sein, insbesondere dann, wenn auch die stoffschlüssige Verbindung des Befestigungsabschnitts 76 Fußabschnitts 74 mit der Leiterbahn 80 als Lot- oder Sinterverbindung ausgebildet ist.Without applying force in the longitudinal direction of the press-fit contact element 1, the blocking surface 600 of the respective partial blocking section 60, 62 is at a distance from the foot section 74 of the sleeve 7 and the blocking counter surface 700 formed there. Basically, the blocking counter surface 700 is a surface section of the foot section 74 as such. However, further metallization can also be arranged on the conductor track 80. Such a metallization can be, for example, a solder layer or a sintered metal layer, especially if the cohesive connection of the fastening section 76 foot section 74 with the conductor track 80 is designed as a solder or sintered connection.

Der Blockierabschnitt 6 bzw. hier die beiden Teilblockierabschnitte 60,62 dienen in Zusammenwirkung mit den jeweils zugeordneten Blockiergegenflächen 700 des Substrats 8 dazu bei einer Bewegung des Einpressabschnitts 2, insbesondere im Rahmen des Einpressverfahrens, in Längsrichtung auf den Einsteckabschnitt 5 oder das Substrat 8 zu sich mit seiner jeweiligen Blockierfläche 600 auf der zugeordneten Blockiergegenfläche 700 abzustützen und damit die Längsbewegung des Einpressabschnitts 2 in Längsrichtung zu begrenzen. Diese Begrenzung ist erreicht, sobald die jeweilige Blockierfläche 600 auf der zugeordneten Blockiergegenfläche 700 flächig aufliegt. Bezugszeichenliste Anordnung 1000 Einpresskontaktelement 1 Längenausdehnung 100 Einpressabschnitt 2 Verbindungsabschnitt 3 Erste Hauptfläche 30 Zweite Hauptfläche 32 Ausgleichsabschnitt 4 Erster Bogen 40 Zweiter Bogen 42 Erster Bogenabschnitt 44 Zweiter Bogenabschnitt 46 Einsteckabschnitt 5 Versatz 560 Blockierabschnitt 6 Teilblockierabschnitt 60,62 Blockierfläche 600 Hülse 7 Aufnahmeabschnitt 70 Aussparung 72 Fußabschnitt 74 Befestigungsabschnitt 76 Blockiergegenfläche 700 Substrat 8 Leiterbahn 80 Isolierstoffkörper 82 The blocking section 6 or here the two partial blocking sections 60, 62, in cooperation with the respectively assigned blocking counter surfaces 700 of the substrate 8, serve to move the press-in section 2, in particular as part of the press-in process, in the longitudinal direction towards the insertion section 5 or the substrate 8 with its respective blocking surface 600 on the associated blocking counter surface 700 and thus to limit the longitudinal movement of the press-in section 2 in the longitudinal direction. This limit is reached as soon as the respective blocking surface 600 lies flat on the associated blocking counter surface 700. Reference symbol list arrangement 1000 Press-fit contact element 1 linear expansion 100 Press-in section 2 connection section 3 First main area 30 Second main area 32 Compensation section 4 First bow 40 Second bow 42 First arc section 44 Second arch section 46 Insert section 5 offset 560 Blocking section 6 Partial blocking section 60.62 Blocking area 600 sleeve 7 Recording section 70 recess 72 foot section 74 Fastening section 76 Blocking counter surface 700 Substrate 8th Conductor track 80 insulating body 82

Claims (14)

Anordnung (1000) mit einem Einpresskontaktelement (1) und mit einer Hülse (7), wobei das Einpresskontaktelement (1) einen Einpressabschnitt (2), einen Verbindungsabschnitt (3), einen Ausgleichsabschnitt (4), einen Einsteckabschnitt (5) und einen Blockierabschnitt (6) aufweist, wobei der Ausgleichsabschnitt (4) elastisch ausgestaltet und dazu ausgebildet ist bei einer Längsbewegung des Einpressabschnitts (2) in einer Längsrichtung des Einpresskontaktelements (1) auf den Einsteckabschnitt (5) hin gestaucht zu werden und somit seine Längenausdehnung (100) zu verringern und wobei die Hülse (7) einen Aufnahmeabschnitt (70) und einen Fußabschnitt (74) der eine Blockiergegenfläche (700) und einen Befestigungsabschnitt (76) aufweist, wobei der Einsteckabschnitt (5) dazu ausgebildet ist in dem Aufnahmeabschnitt (70) angeordnet zu sein, wobei der Befestigungsabschnitt (76) dazu ausgebildet ist, stoffschlüssig auf einer Leiterbahn (80) eines Substrats (8) angeordnet zu sein und wobei der Blockierabschnitt (6) dazu ausgebildet ist, sich mit einer Blockierfläche (600) auf der Blockiergegenfläche (700) der Hülse (7) abzustützen und die Längsbewegung des Einpressabschnitts (2) in Richtung auf den Einsteckabschnitt (5) zu begrenzen.Arrangement (1000) with a press-in contact element (1) and with a sleeve (7), the press-in contact element (1) having a press-in section (2), a connecting section (3), a compensating section (4), an insertion section (5) and a blocking section (6), wherein the compensating section (4) is designed to be elastic and is designed to be compressed towards the insertion section (5) during a longitudinal movement of the press-in section (2) in a longitudinal direction of the press-in contact element (1) and thus its linear expansion (100) to reduce and wherein the sleeve (7) has a receiving section (70) and a foot section (74) which has a blocking counter surface (700) and a fastening section (76), the insertion section (5) being designed to be arranged in the receiving section (70). to be, wherein the fastening section (76) is designed to be arranged in a cohesive manner on a conductor track (80) of a substrate (8) and wherein the blocking section (6) is designed to be located with a blocking surface (600) on the blocking counter surface ( 700) to support the sleeve (7) and to limit the longitudinal movement of the press-in section (2) in the direction of the insertion section (5). Anordnung nach Anspruch 1, wobei
der Einsteckabschnitt (5) des Einpresskontaktelements (1) form- oder kraftschlüssig in dem Aufnahmeabschnitt (72) angeordnet ist.Arrangement according to claim 1, wherein
the insertion section (5) of the press-fit contact element (1) is arranged in a positive or non-positive manner in the receiving section (72). Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei
der Aufnahmeabschnitt (70) der Hülse (7) als Hohlzylinder ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein
the receiving section (70) of the sleeve (7) is designed as a hollow cylinder. Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche,
wobei die Länge des Aufnahmeabschnitt (70) in Normalenrichtung 10% insbesondere 20% der Länge des Einpresskontaktelements in Normalenrichtung beträgt.Arrangement according to one of the preceding claims,
wherein the length of the receiving section (70) in the normal direction is 10%, in particular 20% of the length of the press-fit contact element in the normal direction. Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei
der Verbindungsabschnitt (3) des Einpresskontaktelements (1) eine erste und eine zweite parallel dazu angeordnete und jeweils plan ausgebildete Hauptfläche (30,32) aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein
the connecting section (3) of the press-fit contact element (1) has a first and a second main surface (30, 32) which is arranged parallel to it and is each flat. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der Ausgleichsabschnitt (4) des Einpresskontaktelements (1) einen Bogen oder eine Mehrzahl von, vorzugsweise aneinander angrenzender, Bögen (40,42) aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein
the compensation section (4) of the press-fit contact element (1) has an arch or a plurality of, preferably adjacent, arches (40, 42). Anordnung nach Anspruch 6, wobei
der Ausgleichsabschnitt (4) des Einpresskontaktelements (1) S-förmig ausgebildet ist.Arrangement according to claim 6, wherein
the compensation section (4) of the press-fit contact element (1) is S-shaped. Anordnung nach Anspruch 4 bis 6, wobei
ein erster Bogenabschnitt (44) eines ersten Bogens (40) des Ausgleichsabschnitts (4) des Einpresskontaktelements (1) in Normalenrichtung über die erste Hauptfläche (30) hervorsteht.Arrangement according to claims 4 to 6, wherein
a first arc section (44) of a first arc (40) of the compensation section (4) of the press-fit contact element (1) projects in the normal direction beyond the first main surface (30). Anordnung nach Anspruch 6 bis 8, wobei
ein zweiter Bogenabschnitt (46) eines zweiten Bogens (42) des Ausgleichsabschnitts (4) des Einpresskontaktelements (1) in Normalenrichtung über die zweite Hauptfläche (32) hervorsteht.Arrangement according to claims 6 to 8, wherein
a second arc section (46) of a second arc (42) of the compensation section (4) of the press-fit contact element (1) projects in the normal direction beyond the second main surface (32). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der Blockierabschnitt (6) des Einpresskontaktelements (1) stiftförmig ausgebildet ist und die Blockierfläche (600) am in Längsrichtung liegenden Ende des Blockierabschnitts (6) angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein
the blocking section (6) of the press-fit contact element (1) is pin-shaped and the blocking surface (600) is arranged at the longitudinal end of the blocking section (6). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der Blockierabschnitt (6) des Einpresskontaktelements (1) als zwei Teilblockierabschnitte (60,62) ausgebildet ist und der Ausgleichsabschnitt (4) oder ein Abschnitt hiervon zwischen den beiden Teilblockierabschnitten (60,62) angeordnet ist oder wobei der Ausgleichsabschnitt (4) als zwei Teilausgleichsabschnitte ausgebildet ist und der Blockierabschnitt (6) oder ein Abschnitt hiervon zwischen den beiden Teilausgleichsabschnitten angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein
the blocking section (6) of the press-fit contact element (1) is designed as two partial blocking sections (60,62) and the compensating section (4) or a section thereof is arranged between the two partial blocking sections (60,62) or the compensating section (4) as two Partial compensation sections are formed and the blocking section (6) or a section thereof is arranged between the two partial compensation sections. Leistungshalbleiterbaugruppe mit einer Anordnung gemäß der Ansprüche 1 bis 11 und mit einem Substrat (8) und auf dessen Isolierstoffkörper (82) angeordneten Leiterbahnen (80), wobei der Befestigungsabschnitt (76) der Hülse (7) stoffschlüssig auf einem Abschnitt einer dieser Leiterbahnen (80) des Substrats (8) angeordnet ist und wobei der Einsteckabschnitt (5) des Einpresskontaktelements (1) dazu ausgebildet ist, in dem Aufnahmeabschnitt (70) der Hülse (7) angeordnet zu sein, wobei der Blockierabschnitt (6) dazu ausgebildet und vorgesehen ist sich bei einer Bewegung des Einpressabschnitts (2) in Längsrichtung auf den Einsteckabschnitt (5) zu mit seiner Blockierfläche (600) auf einer Blockiergegenfläche (700) der Hülse (7) abzustützen und damit die Längsbewegung des Einpressabschnitts (2) in Längsrichtung auf den Einsteckabschnitt (5) hin zu begrenzen.Power semiconductor assembly with an arrangement according to claims 1 to 11 and with a substrate (8) and conductor tracks (80) arranged on its insulating material body (82), the fastening section (76) being the Sleeve (7) is cohesively arranged on a section of one of these conductor tracks (80) of the substrate (8) and the insertion section (5) of the press-fit contact element (1) is designed to be arranged in the receiving section (70) of the sleeve (7). be, wherein the blocking section (6) is designed and intended to be supported with its blocking surface (600) on a blocking counter surface (700) of the sleeve (7) when the press-in section (2) moves in the longitudinal direction towards the insertion section (5) and thus limiting the longitudinal movement of the press-in section (2) in the longitudinal direction towards the insertion section (5). Leistungshalbleiterbaugruppe nach Anspruch 12, wobei
das Substrat (8) ausgebildet ist mit einer Isolierkeramik als Träger der Leiterbahnen oder als eine starre Leiterplatte oder als eine flexible Leiterplatte.Power semiconductor assembly according to claim 12, wherein
the substrate (8) is designed with an insulating ceramic as a carrier for the conductor tracks or as a rigid circuit board or as a flexible circuit board. Leistungshalbleiterbaugruppe nach Anspruch 12, wobei
die Leistungshalbleiterbaugruppe in einem Gehäuse angeordnet ist.Power semiconductor assembly according to claim 12, wherein
the power semiconductor assembly is arranged in a housing.
EP22185224.7A 2022-07-15 2022-07-15 Arrangement with a press-fit contact element and with a sleeve and power semiconductor module with same Pending EP4307484A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22185224.7A EP4307484A1 (en) 2022-07-15 2022-07-15 Arrangement with a press-fit contact element and with a sleeve and power semiconductor module with same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22185224.7A EP4307484A1 (en) 2022-07-15 2022-07-15 Arrangement with a press-fit contact element and with a sleeve and power semiconductor module with same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4307484A1 true EP4307484A1 (en) 2024-01-17

Family

ID=82608208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22185224.7A Pending EP4307484A1 (en) 2022-07-15 2022-07-15 Arrangement with a press-fit contact element and with a sleeve and power semiconductor module with same

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4307484A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008007310A1 (en) 2008-02-02 2009-08-06 Vincotech Holdings S.à.r.l. Electrical press-fit contact
EP2903024A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-05 Vincotech GmbH Contact element, power semiconductor module and method of fabricating same
US20150364847A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Semiconductor Components Industries, Llc Flexible press fit pins for semiconductor packages and related methods
DE102020125574B3 (en) * 2020-09-30 2021-11-25 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Press-fit contact element and power semiconductor module herewith

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008007310A1 (en) 2008-02-02 2009-08-06 Vincotech Holdings S.à.r.l. Electrical press-fit contact
EP2903024A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-05 Vincotech GmbH Contact element, power semiconductor module and method of fabricating same
US20150364847A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Semiconductor Components Industries, Llc Flexible press fit pins for semiconductor packages and related methods
DE102020125574B3 (en) * 2020-09-30 2021-11-25 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Press-fit contact element and power semiconductor module herewith

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2086064B1 (en) Electrical press-fit contact
EP0941642A1 (en) Base for an integrated circuit
EP2380241B1 (en) Contact-making plug and contact-making plug connection
DE202008018126U1 (en) solder connection
DE102019119588A1 (en) Contact element for the electrical connection of circuit cards and method for assembling a circuit card arrangement
DE102020125574B3 (en) Press-fit contact element and power semiconductor module herewith
DE102011080645A1 (en) ELECTRIC CONTACT SPRING, ELECTRIC SPRING CONTACT DEVICE AND ELECTRIC CONTACT ZONE
DE19725966C1 (en) Card edge connector
WO1989006447A1 (en) Coupling device for releasably connecting, in particular, two printed circuit boards and suitable printed circuit boards
EP4086954A1 (en) Press-in contact element with a compensation section and a blocking section, power semiconductor module and power semiconductor module using the same
EP4307484A1 (en) Arrangement with a press-fit contact element and with a sleeve and power semiconductor module with same
EP1573861B1 (en) Electric plug-in connection, especially for a vehicle with a sliding door
DE102005057592A1 (en) Indirekstecker
EP1249895B1 (en) Electrical connector
EP0955702A1 (en) Printed circuit board connecting device
DE102020111526B3 (en) Power semiconductor module with press-fit contact element
DE102016116375B4 (en) CONTACTING DEVICE
EP3740050A1 (en) Printed circuit board with a connector
EP2197254A1 (en) Electronics module for an assembly module
WO2001088982A2 (en) Housing device and contact element used therein
EP2380246B1 (en) Contacting plug and contacting connection
WO2009043508A1 (en) Multipole matrix plug connector
WO2024046633A1 (en) Filter assembly
DE8816214U1 (en) PCB connectors for detachable connection of two printed circuit boards in particular
WO2023139099A1 (en) Connector device

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR