MODULO DE SEMICONDUCTOR DE POTENCIA.

Módulo de semiconductor de potencia con condensadores (12) conectados entre sí en paralelo,

los primeros elementos de conexión (20) de los cuales están en contacto con un primer carril conductor (14) y los segundos elementos de conexión (22) de los cuales están en contacto con un segundo carril conductor (16), en el que un elemento aislante (18) está provisto entre los dos carriles conductores (14, 16) y el cual tiene un dispositivo de compresión (24), en el que el dispositivo de compresión (24) tiene por lo menos un cuerpo de compresión (26) y un cuerpo de compresión de contrapartida asociado (28), en el que los elementos de conexión primeros y segundos (20 y 22) están cargados con presión y eléctricamente en contacto con los carriles conductores asociados (14, 16) por medio del dispositivo de compresión (24), caracterizado porque el por lo menos un cuerpo de compresión (26) para la carga de presión de los primeros elementos de conexión (20) tiene brazos elásticamente construidos (38) y el cuerpo de compresión de contrapartida asociado (28) está construido rígidamente y en el que por lo menos un cuerpo de compresión (26) para la carga de presión de los segundos elementos de conexión (22) tiene segundos brazos rígidamente construidos (40) y el cuerpo de compresión de contrapartida asociado (28) tiene secciones elásticamente construidas (36, 48)

Módulo de semiconductor de potencia.

La invención se refiere a un módulo de semiconductor de potencia con condensadores conectados entre sí en paralelo, los primeros elementos de conexión de los cuales están en contacto con un primer carril conductor y los segundos elementos de conexión de los cuales están en contacto con un segundo carril conductor, en el que un elemento aislante está provisto entre los dos carriles conductores y el cual tiene un dispositivo de compresión.

Los módulos de semiconductor de potencia de este tipo son conocidos por ejemplo en el caso de sistemas convertidores en los cuales los condensadores están eléctricamente conectados a dos carriles conductores por medio de contactos soldados al estaño, soldados o roscados con respecto a su fiabilidad. Los contactos soldados al estaño, soldados o roscados de este tipo todavía dejan algo que desear.

En el caso de módulos de semiconductor altamente fiables, se prefieren los contactos de presión en el caso de una unión de pastilla o de unión de cobre directa (DCB direct copper bonding). En el caso de los elementos de conexión de los condensadores, un contacto de presión de este tipo no ha sido realizado hasta ahora porque los elementos de conexión de los condensadores están orientados en un plano diferente o en una dirección diferente de los contactos de unión de cobre directa y por consiguiente todavía se requeriría un sistema de compresión adicional.

El documento US 2004/0179341 A1 revela un módulo de semiconductor de potencia con un módulo de filtro de condensador el cual consiste en una pluralidad de condensadores individuales y el cual tiene elementos de conexión principales para un contacto directo con los elementos de conexión del módulo de semiconductor de potencia. El módulo de filtro de condensador tiene un alojamiento separado con una placa de retención en su lado superior y un cuerpo de refrigeración en su lado inferior, en el que la placa de retención se utiliza para fijar los condensadores individuales en sus posiciones por medio de una carga de presión.

Con el conocimiento de estas realidades, la invención se basa en el objeto de la creación de un módulo de semiconductor de potencia del tipo mencionado al principio con un contacto fiable de los elementos de conexión de los condensadores y el cual puede ser fabricado rentablemente.

Este objeto se consigue según la invención por medio de las características de la reivindicación 1, es decir se consigue porque el dispositivo de compresión tiene por lo menos un cuerpo de compresión y un cuerpo de compresión de contrapartida asociado, en el que los elementos de conexión primeros y segundos de los condensadores están cargados con una presión y eléctricamente en contacto con los carriles conductores asociados por medio del dispositivo de compresión.

En el caso de los condensadores del módulo de semiconductor de potencia según la invención, los elementos de conexión están construidos por ejemplo como patas del condensador soldadas al estaño. Los condensadores de este tipo durante un largo tiempo han estado en contacto con los carriles conductores por medio de conexiones soldadas al estaño. En lugar de las conexiones soldadas al estaño de este tipo, según la invención, se sugiere un contacto de compresión, como se realiza únicamente para los contactos de unión de pastilla o de unión de cobre directa en el caso de sistemas altamente fiables de sistemas convertidores o similares.

Ha probado ser un recurso en el caso del módulo de semiconductor de potencia según la invención el que por lo menos un cuerpo de compresión para la carga de presión de los primeros elementos de conexión tenga primeros brazos construidos elásticamente y el cuerpo de compresión de contrapartida asignado esté construido rígidamente y que por lo menos un cuerpo de compresión a la carga de presión de los segundos elementos de conexión tenga segundos brazos rígidamente construidos y el cuerpo de compresión de contrapartida asociado tenga secciones elásticamente construidas. Las secciones elásticamente construidas del cuerpo de compresión de contrapartida se pueden construir como redes expuestas.

Ha probado ser ventajoso que, en el caso de un módulo de semiconductor de potencia según la invención, los brazos primeros y segundos del por lo menos un cuerpo de compresión estén provistos próximamente adyacentes entre sí y se prolonguen alejándose del cuerpo de compresión en paralelo. Además, es un recurso que los brazos primeros y segundos se prolonguen alejándose del cuerpo de compresión la misma distancia.

Un contacto de compresión fiable de los elementos de conexión de los condensadores resulta si las secciones elásticamente construidas del cuerpo de compresión de contrapartida están provistas de forma congruente con los segundos brazos del por lo menos un cuerpo de compresión.

Ha probado ser un recurso que los condensadores se fijen de una manera segura entre los cuerpos de compresión y de compresión de contrapartida del dispositivo de compresión, a fin de cubrir los respectivos requisitos con referencia a la resistencia a la vibración y al impacto del módulo de semiconductor de potencia. Para este propósito, un medio de retención longitudinal el cual se orienta paralelo a los carriles conductores primero y segundo y tiene un elemento de relleno que se puede prolongar alejándose del cuerpo de compresión y el cuerpo de compresión de contrapartida puede estar construido con elementos de colocación para los condensadores. El elemento de relleno puede ser una tira fabricada a partir de un material de espuma de plástico la cual se fija al lado del medio de retención el cual está encarado al cuerpo de compresión de contrapartida. Los elementos de colocación del cuerpo de compresión de contrapartida pueden estar formados mediante canales o mediante redes contorneadas las cuales están construidas materialmente integrales con el cuerpo de compresión de contrapartida.

En el caso del módulo de semiconductor de potencia según la invención, los condensadores están provistos paralelos adyacentes entre sí en una fila cerca de los carriles conductores primero y segundo y descansan por lo menos aproximadamente en el plano de los carriles conductores primero y segundo.

Detalles, características y ventajas adicionales resultan a partir de la siguiente descripción de una forma de realización ejemplar del módulo de semiconductor de potencia según la invención, representada en secciones en los dibujos.

En las figuras:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una configuración del módulo de semiconductor de potencia,

la figura 2 muestra una vista parcial en perspectiva del módulo de semiconductor de potencia para clarificar el contacto de compresión de los dos elementos de conexión de los condensadores con los carriles conductores asociados, y

la figura 3 muestra otra vista parcial en perspectiva del módulo de semiconductor de potencia, particularmente para clarificar los elementos de colocación para los condensadores, así como un elemento elástico para un segundo elemento de conexión de un condensador.

La figura 1 muestra una vista del módulo de semiconductor de potencia 10 con condensadores 12 los cuales están dispuestos en una fila próximamente adyacentes entre sí y los cuales están conectados entre sí en paralelo. Esta conexión en paralelo tiene lugar por medio de un primer carril conductor 14 y un segundo carril conductor 16, entre los cuales está dispuesto un elemento aislante 18. El primer carril conductor 14 está en contacto con los primeros elementos de conexión 20 de los condensadores 12 y el segundo carril conductor 16 está en contacto con los segundos elementos de conexión 22 (véase también la figura 2) de los condensadores 12. Este contacto de los elementos de conexión 20 y 22 con los carriles conductores 14 y 16 se efectúa con un dispositivo de compresión 24 del módulo de semiconductor de potencia 10 el cual tiene un cuerpo de compresión 26 y un cuerpo de compresión de contrapartida 28. El dispositivo de compresión 24 se utiliza al mismo tiempo para pastillas de semiconductor de contacto de compresión con una tarjeta de circuito impreso o un sustrato de circuito o similar.

El cuerpo de compresión 26 está tensado con el cuerpo de compresión de contrapartida 28 por medio de elementos de tornillo 30. Otra posibilidad consiste por ejemplo en tensar el cuerpo de compresión 26 con el cuerpo de compresión de contrapartida 28 con la ayuda de elementos de...

1. Módulo de semiconductor de potencia con condensadores (12) conectados entre sí en paralelo, los primeros elementos de conexión (20) de los cuales están en contacto con un primer carril conductor (14) y los segundos elementos de conexión (22) de los cuales están en contacto con un segundo carril conductor (16), en el que un elemento aislante (18) está provisto entre los dos carriles conductores (14, 16) y el cual tiene un dispositivo de compresión (24), en el que el dispositivo de compresión (24) tiene por lo menos un cuerpo de compresión (26) y un cuerpo de compresión de contrapartida asociado (28), en el que los elementos de conexión primeros y segundos (20 y 22) están cargados con presión y eléctricamente en contacto con los carriles conductores asociados (14, 16) por medio del dispositivo de compresión (24), caracterizado porque el por lo menos un cuerpo de compresión (26) para la carga de presión de los primeros elementos de conexión (20) tiene brazos elásticamente construidos (38) y el cuerpo de compresión de contrapartida asociado (28) está construido rígidamente y en el que por lo menos un cuerpo de compresión (26) para la carga de presión de los segundos elementos de conexión (22) tiene segundos brazos rígidamente construidos (40) y el cuerpo de compresión de contrapartida asociado (28) tiene secciones elásticamente construidas (36, 48).

2. Módulo de semiconductor de potencia según la reivindicación 1 caracterizado porque las secciones elásticamente construidas del cuerpo de compresión de contrapartida (28) están construidas como redes expuestas.

3. Módulo de semiconductor de potencia según la reivindicación 2 caracterizado porque los brazos primeros y segundos (38 y 40) están provistos próximamente adyacentes entre sí y se prolongan alejándose del cuerpo de compresión (26) en paralelo.

4. Módulo de semiconductor de potencia según la reivindicación 2 caracterizado porque los brazos primeros y segundos (38 y 40) se prolongan alejándose del cuerpo de compresión (26) la misma distancia.

5. Módulo de semiconductor de potencia según la reivindicación 3 caracterizado porque las secciones elásticamente construidas (36, 48) del cuerpo de compresión de contrapartida (28) están provistas de forma congruente con los segundos brazos (40) del por lo menos un cuerpo de compresión (26).

6. Módulo de semiconductor de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque los condensadores (12) están fijados de una manera flexible definida entre el cuerpo de compresión (26) y el cuerpo de compresión de contrapartida (28) del dispositivo de compresión (24).

7. Módulo de semiconductor de potencia según la reivindicación 6 caracterizado porque un medio de retención longitudinal (50) el cual está orientado paralelo a los carriles conductores primero y segundo (14, 16) tiene un elemento de relleno (52) que se prolonga alejándose del cuerpo de compresión (26) y porque el cuerpo de compresión de contrapartida (28) está construido con elementos de colocación (54) para los condensadores (12).

8. Módulo de semiconductor de potencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque los condensadores (12) están dispuestos paralelos adyacentes entre sí en una fila cerca de los carriles conductores primero y segundo (14, 16) y descansan por lo menos aproximadamente en el plano de los carriles conductores primero y segundo (14, 16).