DE102004040513A1 - Power semiconductor module with several coupling pins of such shape that they protrude through corresponding circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Leistungshalbleitermodul mit mehreren Anschlussstiften, wobei diese Anschlussstifte derart ausgebildet sind, dass diese durch eine korrespondierende Leiterplatte ragen.The The invention relates to a power semiconductor module having a plurality Terminal pins, these pins formed in such a way are that they protrude through a corresponding circuit board.
Ein
gattungsgemäßes Leistungshalbleitermodul
ist im Handel erhältlich
und ist beispielsweise in der
Im
Handel sind ebenfalls Leistungshalbleitermodule erhältlich,
bei denen die Anschlussstifte nicht entlang einer umlaufenden Seitenwand
Die Halbleiterchips in diesem Leistungshalbleitermodul können in einer B6-Brückenschaltung, in einer B2-Brückenschaltung, in einer Brückenzweigschaltung oder einzeln angeordnet sein. Wenn die Halbleiterchips eines Leistungshalbleitermoduls in einer B6-Brückenschaltung verdrahtet sind, so wird dieses Leistungshalbleitermodul als Sixpack bezeichnet. Die Bezeichnung für das Leistungshalbleitermodul mit einer internen B2-Brückenschaltung wird als Fourpack bezeichnet. Weist das Leistungshalbleitermodul Halbleiterchips auf, die zu einer Brückenzweigschaltung verdrahtet sind, so wird dieses Leistungshalbleitermodul als Dual-Modul bezeichnet. In Abhängigkeit der verwendeten Chips und der Spannungsklasse wird ein Sixpack beispielsweise als 1200V IGBT-Sixpack bezeichnet.The Semiconductor chips in this power semiconductor module can be used in a B6 bridge circuit, in a B2 bridge circuit, in a bridge branch circuit or arranged individually. When the semiconductor chips of a power semiconductor module in a B6 bridge circuit are wired, this power semiconductor module as a six-pack designated. The name for becomes the power semiconductor module with an internal B2 bridge circuit referred to as Fourpack. Does the power semiconductor module semiconductor chips on that to a bridge branch circuit are wired, this power semiconductor module is a dual module designated. Dependent on the chips used and the voltage class becomes a six pack example as 1200V IGBT six pack called.
Jedem IGBT-Chip ist außerdem ein Diodenchip zugeordnet, das antiparallel geschaltet ist. Die verwendeten IGBT-Chips und die verwendeten Dioden-Chips sind jeweils unterschiedlich dimensioniert, wobei die Dimensionierung von der Funktion des Leistungshalbleitermoduls abhängt. Wird das Leistungshalbleitermodul als Wechselrichtermodul verwendet, so sind diese IGBT-Chips auf eine hohe Pulsfrequenz, beispielsweise mehrere kHz, ausgelegt und die zugehörigen Dioden-Chips werden als Freilaufdioden verwendet. Wird das Leistungshalbleitermodul als Einspeisemodul verwendet, werden die IGBT-Chips mit der Netzfrequenz getaktet und die Diodenchips werden als Netzdioden eingesetzt.Each IGBT chip is as well assigned a diode chip, which is connected in anti-parallel. The used IGBT chips and the diode chips used are different dimensioned, the dimensioning of the function of the power semiconductor module depends. If the power semiconductor module is used as the inverter module, so these IGBT chips are at a high pulse rate, for example several kHz, designed and the associated diode chips are called freewheeling diodes used. Does the power semiconductor module as a feed module used, the IGBT chips are clocked at the mains frequency and The diode chips are used as mains diodes.
In handelsüblichen Frequenzumrichtern ist netzseitig und lastseitig jeweils ein Stromrichter vorgesehen, die gleichspannungsseitig mittels eines Gleichspannungs-Zwischenkreises miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Der netzseitige Stromrichter ist wechselspannungsseitig mit einem speisenden Netz verbunden. Wenn Energie vom Zwischenkreiskondensator des Gleichspannungs-Zwischenkreises in das speisende Netz zurückgespeist werden soll, weist der netzseitige Stromrichter die gleiche Hardware-Konfiguration der Stromrichterventile auf wie der lastseitige Stromrichter. Bei einem dreiphasigen speisenden Netz und einer dreiphasigen Last sind die Stromrichterventile des netz- und lastseitigen Stromrichters jeweils in einer B6-Brückenschaltung angeordnet.In commercial Frequency inverters are each a power converter on the supply side and on the load side provided, the DC side by means of a DC intermediate circuit are electrically connected to each other. The mains side converter is connected on the AC side to a feeding network. If energy from the DC link capacitor of the DC link be fed back into the feeding network should, the network-side power converter has the same hardware configuration the converter valves as the load-side converter. at a three-phase feeding network and a three-phase load the converter valves of the mains and load side converter each in a B6 bridge circuit arranged.
Für die Realisierung des netz- und lastseitigen Stromrichters werden Leistungshalbleitermodule, insbesondere IGBT-Sixpack-Module verwendet. Als netzseitiger Stromrichter kommt ein Einspeisemodul und als lastseitiger Stromrichter ein Wechselrichtermodul zum Einsatz. Diese beiden Leistungshalbleitermodule werden an entsprechenden Stellen einer Elektronikleiterplatte eingesetzt und verlötet. Diese beiden Leistungshalbleitermodule weisen sogar dasselbe Pinlayout auf. Sie unterscheiden sich lediglich in den verwendeten Halbleiterchips. Ein Vertauschen dieser beiden Leistungshalbleitermodule bei der Fertigung eines Frequenzumrichters würde diesen beim Einschalten nach kurzer Betriebsdauer zerstören, da das Einspeisemodul, dass für eine Pulsfrequenz gleich Netzfrequenz ausgelegt ist, nun als Wechselrichtermodul mit einer viel höheren Pulsfrequenz von mehreren kHz betrieben wird. Das Wechselrichtermodul wird ebenfalls nicht seiner Dimensionierung entsprechend verwendet. D.h., die Freilaufdioden des Wechselrichtermoduls werden nun als Netzdioden eingesetzt.Power semiconductor modules, in particular IGBT six-pack modules, are used for the realization of the line-side and load-side converter. A power supply module is used as the line-side converter and an inverter module is used as the load-side converter. These two power semiconductor modules are used and soldered at corresponding points of an electronic circuit board. These two power semiconductor modules even have the same pin layout. They differ only in the semiconductor chips used. Swapping these two power semiconductor modules in the manufacture of a frequency converter would destroy this when switching after a short period of operation, since the feed module that is designed for a pulse frequency equal to mains frequency, is now operated as an inverter module with a much higher pulse frequency of several kHz. The inverter module is also not used according to its dimensions. That is, the freewheeling diodes of the inverter module are now used as line diodes.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Leistungshalbleitermodul anzugeben, wodurch ein Vertauschen nicht mehr möglich ist.Of the The invention is based on the object, a power semiconductor module specify, whereby a swapping is no longer possible.
Diese Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.These The object is achieved with the characterizing feature of claim 1 according to the invention.
Dadurch, dass das Leistungshalbleitermodul mit einer mechanischen Kodiervorrichtung versehen ist, kann das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul nur noch an einem korrespondierenden Platz auf der korrespondierenden Leiterplatte gesteckt und verlötet werden. Dadurch wird ein fehlerbehafteter Einbau in der Fertigung sicher verhindert, ohne dass die Fertigung sich verteuert bzw. auf eine vollautomatische Fertigung umgestellt werden muss.Thereby, that the power semiconductor module with a mechanical coding device is provided, the power semiconductor module according to the invention only at a corresponding place on the corresponding one PCB plugged and soldered become. This is a faulty installation in production safely prevented, without the production is more expensive or up a fully automated production must be converted.
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der mechanischen Kodiervorrichtung wird wenigstens ein Stift vorgesehen, der auf dem Modul exzentrisch zum Mittelpunkt des Leistungsmoduls angeordnet ist. Dieser Stift bzw. diese Stifte werden für ein Wechselrichtermodul und ein Einspeisemodul an unterschiedlichen Stellen des Leistungshalbleitermoduls angeordnet. Dadurch wird jedem Leistungshalbleitermodul ein eindeutiger Einbauplatz auf der korrespondierenden Leiterplatte zugewiesen.at a first advantageous embodiment the mechanical coding device is provided at least one pin, the on the module eccentric to the center of the power module is arranged. This pin or pins are for an inverter module and a feed module at different locations of the power semiconductor module arranged. This will make each power semiconductor module a unique one Slot allocated on the corresponding PCB.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der mechanischen Kodiervorrichtung ist wenigstens ein Dom auf dem Deckel eines Leistungshalbleitermoduls exzentrisch zu seinem Mittelpunkt angeordnet. Dadurch wird ebenfalls ein Vertauschen verhindert.at a further advantageous embodiment of the mechanical Coding device is at least one dome on the lid of a power semiconductor module arranged eccentrically to its center. This will also prevents swapping.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der mechanischen Kodiervorrichtung ist eine beliebig geformte Tragplatte mit einem darauf angeordneten Dom vorgesehen. Diese beliebig geformte Tragplatte wird in einer korrespondierenden Ausneh mung des Deckels des Leistungshalbleitermoduls angeordnet. Durch diese vorteilhafte Kodiervorrichtung können mehrere Wechselrichtermodule und Einspeisemodule kodiert werden, indem diese beliebig geformte Tragplatte in unterschiedlichen Positionen in eine korrespondierende Ausnehmung der Leistungsmodule angeordnet werden kann. Somit werden für diese Module und der mechanischen Kodiervorrichtung jeweils ein identisches Kunststoffteil verwendet, wodurch wenigstens ein teueres Spritzgussteil eingespart werden kann.at a further advantageous embodiment of the mechanical Coding device is an arbitrarily shaped support plate with a provided thereon cathedral provided. This arbitrarily shaped support plate is in a corresponding Ausneh tion of the lid of the power semiconductor module arranged. By this advantageous coding device can several Inverter modules and power modules are encoded by any of these shaped support plate in different positions in a corresponding Recess of the power modules can be arranged. Thus be for this Modules and the mechanical coding each an identical Plastic part used, creating at least one expensive injection molded part can be saved.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Leistungshalbleitermoduls sind den abhängigen Ansprüchen 5 bis 12 zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the power semiconductor module are the dependent claims 5 to 12 to remove.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls schematisch veranschaulicht sind.to further explanation The invention is referred to the drawing, in which several embodiments the power semiconductor module according to the invention are illustrated schematically.
In
der
In
der
Dieser
Aufwand an Spritzgussformen kann dadurch verhindert werden, dass
als mechanische Kodiervorrichtung eine Tragplatte
Der
Dom
Durch dieses erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul mit einer mechanischen Kodiervorrichtung wird ein fehlerhafter Einbau dieses Leistungshalbleitermoduls in eine korrespondierende Leiterplatte eines Frequenzumrichters sicher verhindert, wodurch die Ausfallrate von Frequenzumrichtern wesentlich reduziert wird, ohne dass die Fertigung der Frequenzumrichter umgestellt werden muss.By this power semiconductor module according to the invention with a mechanical coding device is a faulty installation this power semiconductor module in a corresponding circuit board a frequency converter safely prevents, thereby reducing the failure rate of frequency converters is substantially reduced without the Manufacture of the frequency converter must be changed.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102004040513A DE102004040513A1 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Power semiconductor module with several coupling pins of such shape that they protrude through corresponding circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102004040513A1 true DE102004040513A1 (en) | 2006-03-02 |
Family
ID=35745466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102004040513A Ceased DE102004040513A1 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Power semiconductor module with several coupling pins of such shape that they protrude through corresponding circuit board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004040513A1 (en) |
Cited By (1)
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DE102006016501A1 (en) * | 2006-04-07 | 2008-01-17 | Siemens Ag | Power semiconductor module e.g. insulated gate bipolar transistor six pack, for use in condenser less voltage link frequency converter, has one connection pin connected with negative direct current cable using additional cable |
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- 2004-08-20 DE DE102004040513A patent/DE102004040513A1/en not_active Ceased
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