用于电力电子开关装置的压力装置、开关装置及其配置制造方法及图纸

提出一种用于电力电子开关装置的压力装置，其被实施为包括具有平面范围的刚性主要主体，并且包括可弹性变形的弹性体主体，其中主要主体和弹性体主体以强制锁定或主动锁定的方式并且可逆地连接到彼此，并且其中弹性体主体包括多个压力主体。此外，提出两个电力电子开关装置和包括这种压力装置的配置。 1

Pressure device, switch device and configuration for power electronic switching device

A pressure device for a power electronic switch is proposed, which is implemented to include a rigid main body with a plane range and an elastic body with elastic deformation, in which the main body and the body of the elastomer are connected to each other in a forced locking or active locking manner and in which the elastic body is flexible. Body body includes a number of pressure subjects. In addition, two power electronic switching devices and configurations including such pressure devices are proposed. One

【技术实现步骤摘要】
用于电力电子开关装置的压力装置、开关装置及其配置
本专利技术描述了一种用于电力电子开关装置的压力装置，该电力电子开关装置由于下述事实能够形成功率半导体模块或功率电子系统的基本单元，所述事实即其通过其本身或者与其它优选相同的基本单元组合的方式形成功率半导体模块或功率电子系统的电力电子基础构件。此外，本专利技术描述了第一电力电子开关装置，以及包括第二电力电子开关装置的配置，在每种情况下,所述电力电子开关装置包括根据本专利技术的压力装置。
技术介绍
例如在DE102013104949B3中公开的现有技术公开了一种开关装置，其包括衬底、功率半导体部件、连接装置、负载终端装置和压力装置。在这种情况下，衬底具有电绝缘的导体迹线，其中功率半导体部件布置在导体迹线上。该连接装置被实施为膜复合物，其包括导电膜和电绝缘膜，并具有第一和第二主区域。开关装置因此在内部以符合电路的方式连接。压力装置具有压力主体，该压力主体具有第一切口，压力元件布置成从第一切口突出，其中压力元件压在膜复合物的第二主区域的区域部分上，并且在这种情况下，所述区域部分布置在功率半导体部件的沿着功率半导体部件的法线方向投影的区域内。
技术实现思路
在获知所提及条件的情况下，本专利技术的目的在于提供一种压力装置，该压力装置制造简单并且也适用于相应的电力电子开关装置，以及本专利技术的目的还在于提供相关联的第一开关装置和包括第二开关装置的配置，在每种情况下所述开关装置分别包括所述压力装置。根据本专利技术，该目的通过具有如下特征的压力装置、通过具有如下特征的第一电力电子开关装置、以及通过包括具有如下特征的第二电力电子开关装置的配置来实现。在下文中分别描述了优选实施例。根据本专利技术的用于电力电子开关装置的压力装置被实施为包括具有平面范围的刚性主要主体，并且包括可弹性变形的弹性体主体，其中主要主体和弹性体主体以强制锁定或主动锁定的方式并且可逆地连接到彼此，并且其中弹性体主体包括多个压力主体。在这种情况下，主要主体可优选地以一体的方式实施，但是为了更高的载荷也可以以两部分或者多部分的方式实施，特别是作为由具有金属嵌入物的塑料构成的主要主体。强制锁定或主动锁定连接应理解为意指非材料结合的连接，其或者仅以强制锁定或主动锁定的方式实施，或者其中这些类型的连接中的一个形成主要部分，并且相应的其它类型的连接形成剩余部分。如果压力主体各自具有设计成或设置成用于将压力间接地或直接地在远离主要主体的方向上施加到开关装置上的压力区域，则其是优选的。在这种情况下，无负载状态下的压力区域可以被实施为凹面、平面或凸面。在每种情况下只有部分具有这样的实施例也是可能的。如果弹性体主体的压力主体包括连接部分，该连接部分与主要主体的相应的第一连接装置一起形成强制锁定或主动锁定连接，则会是有利的。如果弹性体主体包括连接主体，所述连接主体在压力主体之外并独立于压力主体存在，并且所述连接主体与主要主体的相应的第二连接装置一起形成强制锁定或主动锁定连接会同样是有利的。此外，如果弹性体主体的压力主体通过连接板彼此连接或者弹性体主体以具有突出的压力主体的垫状方式实施，则会是优选的。特别是，主要主体可由绝缘物质构成，优选为耐高温塑料，优选为热塑性塑料，特别是聚苯硫醚，并且在这种情况下还可以包括例如为金属芯形式的附加的加强装置。可选的，主要主体本身可被实施为金属成形体。弹性体主体可由弹性体材料构成，弹性体材料优选为硅树脂弹性体或硅树脂橡胶，特别是交联的液体硅树脂。此外，如果主要主体被实施为功率半导体模块的壳体或壳体部分，则会是有利的。根据本专利技术的第一电力电子开关装置被实施为包括上述压力装置，其包括衬底并且包括连接装置。在这种情况下，衬底具有彼此电绝缘的导体迹线以及功率半导体部件，该功率半导体部件通过其第一主区域布置在其中一个导体迹线上，并与所述导体迹线导电连接。在每种情况下，压力装置通过压力主体其中之一的压力区域，压在连接装置的第一区域部分上，所述第一区域部分面对压力装置，其中所述第一区域部分布置成与功率半导体部件在衬底的法线方向上的区域对准。功率半导体部件的区域应该理解为是指其垂直于法线方向的平面范围。如果连接装置被实施为包括导电膜和电绝缘膜的膜复合物，其中开关装置通过连接装置以符合电路的方式内部地连接，则是优选的。连接装置与功率半导体部件，或与衬底的导体迹线的导电连接的配置，原则上可以本领域内的常规方式配置，也就是说作为材料结合的连接或作为强制锁定连接。有利的是，压力主体的压力区域完全位于功率半导体部件沿衬底的法线方向投影的区域内。此外有利的是，压力装置通过另外的压力主体的压力区域压在连接装置的第二区域部分上，所述第二区域部分面对压力装置，其中所述第二区域部分布置在存在的所有功率半导体部件的沿衬底的法向方向投影的区域的外侧。换言之，压力被施加到一个区域上，该区域不与功率半导体部件或功率半导体部件其中之一的任何区域对准，而是被实施在一个功率半导体部件的旁边，或者如果存在多个功率半导体部件，则被实施在所有这些功率半导体部件的旁边。根据本专利技术的配置被实施为包括第二电子开关装置，所述第二电子开关装置包括上述压力装置，根据本专利技术的配置被实施为包括冷却装置，包括印刷电路板并且包括用于压力连接这些部分的压力引入装置。在这种情况下，第二开关装置被实施为功率半导体模块。压力引入装置将压力装置的压力主体以如此的方式按压到印刷电路板上，以使印刷电路板被按压到功率半导体模块的终端元件上，并且这些终端元件因此导电地连接到印刷电路板。结果，功率半导体模块进一步被按压到冷却装置上，并且功率半导体模块由此与冷却装置导热地连接。优选地，在功率半导体模块和冷却装置之间布置导热层，特别是具有小于20μm、特别是小于10μm、尤其是小于5μm厚度的导热层。当然，除非本身排除在外，上述以单数形式提到的特征可以复数存在。特别是，功率半导体部件可在相应的电力电子开关装置或其配置中以复数存在。不言而喻，为了实现改进，可以单独或以任意组合实现本专利技术的不同配置。特别是，不管它们是否在压力装置、电力电子开关装置或配置的上下文中提及，上文和下文中所提及和解释的特征不仅可以以所示的组合使用，而且可以以其它组合使用，或者可以以其本身使用，而不偏离本专利技术的范围。附图说明根据下文对图1至图11中所图示的示例性实施例的描述，本专利技术的进一步的阐述和有利的细节以及特征是显而易见的。图1和图2示出根据本专利技术的压力装置。图3示出根据本专利技术的压力装置的另一配置的概要。图4至图6示出根据本专利技术的压力装置的各种配置。图7以分解图示示出根据本专利技术的包括第一电力电子开关装置的配置。图8示出根据本专利技术的另一第一电力电子开关装置。图9以分解图示示出根据本专利技术的包括根据本专利技术的第二电力电子开关装置的装置。图10和图11分别示出根据本专利技术的配置及其部分。具体实施方式图1和图2以横截面视图示出根据本专利技术的适于电力电子开关装置的压力装置5。在这种情况下，压力装置5具有主要主体50，主要主体50在这些配置中具有以相同的方式实施的多个切口500。所述主要主体50在此由耐高温的聚苯硫醚形成并且可以包括附加的加强结构(未示出)。此外，压力装置5具有可弹性变形的弹性体主体52，其由交联的液体硅树脂构成，并且其具有多个压力主体52本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电力电子开关装置(1)的压力装置(5)包括具有平面范围的刚性主要主体(50)，

【技术特征摘要】
2016.12.07 DE 102016123697.71.用于电力电子开关装置(1)的压力装置(5)包括具有平面范围的刚性主要主体(50)，并且包括可弹性变形的弹性体主体(52)，其中主要主体(50)和弹性体主体(52)以强制锁定或主动锁定的方式并且可逆地连接到彼此，并且其中弹性体主体(52)包括多个压力主体(520，522)。2.根据权利要求1所述的压力装置，其特征在于：压力主体(520，522)各自具有压力区域(560，562)，压力区域(560，562)设计成在远离主要主体的方向上施加压力到开关装置上。3.根据前述权利要求中任一项所述的压力装置，其特征在于弹性体主体的压力主体(520，522)包括连接部分(524，526)，该连接部分(524，526)与主要主体的相应的第一连接装置(504，506)一起形成强制锁定或主动锁定连接。4.根据前述权利要求1或2所述的压力装置，其特征在于弹性体主体包括连接主体(582)，所述连接主体(582)与主要主体(50)的相应的第二连接装置(580)一起形成强制锁定或主动锁定连接。5.根据前述权利要求1或2所述的压力装置，其特征在于弹性体主体(52)的压力主体(520，522)通过连接板(540)连接到彼此或者弹性体主体以具有突出的压力主体(520，522)的垫状方式实施。6.根据前述权利要求1或2所述的压力装置，其特征在于主要主体(50)由绝缘物质构成，或主要主体(50)由金属成形体构成，并且弹性体主体(52)由弹性体材料构成。7.根据前述权利要求6所述的压力装置，其特征在于主要主体(50)由耐高温塑料构成，并且弹性体主体(52)由硅树脂弹性体或硅树脂橡胶构成。8.根据前述权利要求6所述的压力装置，其特征在于主要主体(50)由热塑性塑料构成，并且弹性体主体(52)由交联的液体硅树脂构成。9.根据前述权利要求6所述的压力装置，其特征在于主要主体(50)由聚苯硫醚构成。10.根据前述权利要求1或2所述的压力装置，其特征在于主要主体(50)被实施为功率半导体模块的壳体(4)或壳体部分(40)。11.第一电力电子开关装置(10)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的压力装置，包括衬底(2)并且包括连接装置(3)，其特征在于：所述衬底(2)具有彼此电绝缘的导体迹线(22)以及功率半导体部件(7)，该功率半...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·陶舍尔，A·瓦尔特，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE