DE102020115831A1 - Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einer Druckeinrichtung - Google Patents
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Abstract
Vorgestellt wird eine leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem eine Mehrzahl von Leiterbahnen aufweisendem Substrat, mit einem auf einer dieser Leiterbahnen angeordneten Leistungshalbleiterbauelement, mit einer Verbindungseinrichtung mit einer Metallfolie, die die Kontaktfläche des Leistungshalbleiterbauelements mit einer weiteren Kontaktfläche eines weiteren Leistungshalbleiterbauelements oder einer Leiterbahn elektrisch leitend verbindet und mit einer Druckeinrichtung, wobei die Verbindungseinrichtung jeweils einen Kontaktabschnitt zur Verbindung mit einer zugeordneten Kontaktfläche und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der zwischen den beiden Kontaktabschnitten angeordnet ist, wobei die Druckeinrichtung ein flächiges elastisches Druckelement aufweist, das Druckelementabschnitte aufweist, wobei die ersten Druckelementabschnitte mit einem jeweiligen ersten Druckflächenabschnitt auf einen zugeordneten Kontaktabschnitt drücken und der zweite Druckelementabschnitt mit einem zweiten Druckflächenabschnitt auf den Verbindungsabschnitt drückt.
Description
- Die Erfindung beschreibt eine leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem eine Mehrzahl von Leiterbahnen aufweisenden Substrat, mit einem auf einer dieser Leiterbahnen angeordneten Leistungshalbleiterbauelement, dessen dem Substrat abgewandte Kontaktfläche eine Normalenrichtung definiert, mit einer Verbindungseinrichtung mit einer Metallfolie, die die Kontaktfläche des Leistungshalbleiterbauelements mit einer weiteren Kontaktfläche eines weiteren Leistungshalbleiterbauelements oder einer Leiterbahn elektrisch leitend verbindet und mit einer Druckeinrichtung.
- Die
DE 10 2016 123 697 A1 offenbart eine Druckeinrichtung für eine leistungselektronische Schalteinrichtung, die ausgebildet ist mit einem flächig ausgedehnten starren Grundkörper und einem elastisch verformbaren Elastomerkörper, wobei der Grundkörper und der Elastomerkörper kraft- oder formschlüssig und reversibel miteinander verbunden sind und wobei der Elastomerkörper eine Mehrzahl von Druckkörpern aufweist. Weiterhin werden zwei leistungselektronische Schalteinrichtungen und eine Anordnung mit einer derartigen Druckeinrichtung vorgestellt. - Die
DE 10 2017 126 716 A1 offenbart, wie auch im Grund in7 dargestellt, eine Anordnung und ein Leistungshalbleitermodul hierfür, das ausgebildet ist mit einer Schalteinrichtung, die ein Substrat, eine Verbindungseinrichtung und Anschlusseinrichtungen, wie vorzugsweise Last- und Hilfsanschlusseinrichtungen, aufweist und mit einer in Normalenrichtung des Substrats beweglich angeordneten Druckeinrichtung, wobei das Substrat gegeneinander elektrisch isolierte Leiterbahnen aufweist, wobei auf einer Leiterbahn ein Leistungshalbleiterbauelement angeordnet und elektrisch leitend damit verbunden ist, wobei die Schalteinrichtung mittels der Verbindungseinrichtung intern schaltungsgerecht verbunden ist, wobei die Druckeinrichtung einen starren Grundkörper, einen elastischen Druckkörper und einen Federkörper oder eine Mehrzahl von Federkörpern aufweist, wobei der elastische Druckkörper in Normalenrichtung des Substrats auf das Substrat hin aus dem Grundkörper hervorragt und wobei der Federkörper sich gegen ein gegenüber dem Substrat unbewegliches Widerlager abstützt und den Druckkörper in Normalenrichtung des Substrats in Richtung auf das Substrat hin und somit mittelbar oder unmittelbar gegen das Substrat und somit auch auf die Schalteinrichtung drückt. - In Kenntnis des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Druckeinrichtung weiter zu verbessern und insbesondere den Druck gezielter auf das Substrat samt Leistungshalbleiterbauelementen einzuleiten.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem eine Mehrzahl von Leiterbahnen aufweisendem Substrat, mit einem auf einer dieser Leiterbahnen angeordneten Leistungshalbleiterbauelement, dessen dem Substrat abgewandte Kontaktfläche eine Normalenrichtung definiert, mit einer Verbindungseinrichtung mit einer Metallfolie, die die Kontaktfläche des Leistungshalbleiterbauelements mit einer weiteren Kontaktfläche eines weiteren Leistungshalbleiterbauelements oder einer Leiterbahn elektrisch leitend verbindet und mit einer Druckeinrichtung, wobei die Verbindungseinrichtung jeweils einen Kontaktabschnitt zur Verbindung mit einer zugeordneten Kontaktfläche und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der zwischen den beiden Kontaktabschnitten angeordnet ist, wobei die Druckeinrichtung ein flächiges elastisches Druckelement aufweist, das Druckelementabschnitte aufweist, wobei die ersten Druckelementabschnitte mit einem jeweiligen ersten Druckflächenabschnitt auf einen zugeordneten Kontaktabschnitt drücken und der zweite Druckelementabschnitt mit einem zweiten Druckflächenabschnitt auf einen Unterabschnitt oder den gesamten Verbindungsabschnitt drückt.
- Hierbei kann der Verbindungsabschnitt einen, vorzugsweise bogenförmigen, Verlauf aufweisen und dabei vorzugsweise einen in Normalenrichtung gelegenen höchsten Punkt aufweisen, dessen Niveau oberhalb beider benachbarter Kontaktabschnitte liegt.
- Es ist besonders bevorzugt, wenn die Verbindungseinrichtung als Folienstapel mit abwechselnd einer Metallfolie und einer Isolationsfolie ausgebildet ist.
- Es ist vorteilhaft, wenn einer der ersten Druckelementabschnitte, vorzugsweise alle, ein Dicke von 0,5 mm bis 15 mm und bevorzugt zwischen 2 mm und 8 mm aufweist.
- Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der jeweilige erste Druckflächenabschnitt plan ausgebildet ist und der zweite Druckflächenabschnitt eine gebogene, vorzugsweise dem Verbindungsabschnitt angepasste, Oberflächenkontur aufweist. Somit können die jeweiligen Druckflächenabschnitte plan auf den zugeordneten Abschnitten der Verbindungseinrichtung aufliegen und dort Druck ausüben.
- Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Druckelement einen ersten Materialabschnitt aus einem ersten elastischen Material und einen zweiten Materialabschnitt aus einem zweiten elastischen Material aufweist. Hierbei kann das erste elastische Material aus der Materialgruppe der Elastomere, insbesondere der der Silikonkautschuke, mit einer ersten Shore-A Härte zwischen 30 und 90 und insbesondere zwischen 60 und 70 ausgebildet sein und das zweite elastische Material ebenfalls aus dieser Materialgruppe, jeweils mit einer zweiten Shore-A Härte ausgebildet sein, die 5%, insbesondere 10%, geringer ist als die erste Shore-A Härte oder das zweite elastische Material kann aus der Materialgruppe der Kunststoffschäume, insbesondere aus Silikonschaum mit einer Kompressionskraft gemäß ASTM D1056 zwischen 25 kPa und 250 kPa und insbesondere zwischen 100 kPa und 150 kPa, ausgebildet sein.
- Es kann in bestimmten Anwendungsfällen auch vorteilhaft sein, wenn der erste Druckelementabschnittidentisch dem ersten Materialabschnitt ist und der zweite Druckelementabschnittidentisch dem zweiten Materialabschnitt ist. Alternativ kann der erste Materialabschnitt innerhalb des ersten Druckelementabschnitts angeordnet sein und vorzugsweise ein um maximal 30% geringeres Volumen als dieser aufweisen. Alternativ kann der zweite Materialabschnitt innerhalb des zweiten Druckelementabschnitts angeordnet sein und vorzugsweise ein um maximal 30% geringeres Volumen als dieser aufweisen. Alternativ kann der erste Materialabschnitt im Bereich des zweiten Druckelementabschnitts erste Vertiefungen aufweisen, in denen der zweite Materialabschnitt angeordnet ist. Weiterhin alternativ kann der zweite Materialabschnitt im Bereich des ersten Druckelementabschnitts zweite Vertiefungen aufweisen, in denen der erste Materialabschnitt angeordnet ist.
- Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Druckelement in einer Vertiefung eines Druckrahmens, der vorzugsweise ein metallisches Stabilisierungselement aufweist, angeordnet ist.
- Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der leistungselektronischen Schalteinrichtung und hierbei insbesondere der Druckeinrichtung kann Druck flexibler auf das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement und gleichzeitig auch auf Bereiche der Verbindungseinrichtung neben der Kontaktfläche des Leistungshalbleiterbauelements und auch neben dem Leistungshalbleiterbauelement selbst in definierter Weise ausgeübt werden.
- Selbstverständlich können, sofern dies nicht explizit oder per se ausgeschlossen ist oder dem Gedanken der Erfindung widerspricht, die jeweils im Singular genannten Merkmale, insbesondere das Leistungshalbleiterbauelement, mehrfach in der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung vorhanden sein.
- Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung 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.
- Weitere Erläuterungen der Erfindung, vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den
1 bis7 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung, oder von jeweiligen Teilen hiervon. -
1 zeigt in seitlicher Explosionsdarstellung eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen leistungselektronischen Schalteinrichtung. -
2 zeigt die Kontakt- und Verbindungsabschnitte verschiedener Ausgestaltungen von Druckelementen. -
3 zeigt erste und zweite Materialabschnitte verschiedener Anordnungen und Ausgestaltungen von Druckelementen. -
4 zeigt weitere erste und zweite Materialabschnitte verschiedener Anordnungen und Ausgestaltungen von Druckelementen. -
5 zeigt eine dreidimensionale Explosionsdarstellung einer Druckeinrichtung. -
6 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines einzelnen Druckelements. -
7 zeigt, wie oben bereits beschrieben eine leistungselektronischen Schalteinrichtung nach dem Stand der Technik. -
1 zeigt in seitlicher Explosionsdarstellung eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen leistungselektronischen Schalteinrichtung1 als Teil eines Leistungshalbleitermoduls10 angeordnet auf einer Kühleinrichtung8 , die hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Luftkühleinrichtung ausgebildet ist. - Die leistungselektronische Schalteinrichtung
1 weist ein fachübliches leistungselektronisches Substrat2 auf. Dieses weist einen Isolierstoffkörper20 und hierauf angeordnet eine Mehrzahl von Leiterbahnen22 auf. Auf einer dieser Leiterbahnen22 sind hier zwei Leistungshalbleiterbauelemente26 angeordnet. Diese Leistungshalbleiterbauelemente26 weisen auf ihrer dem Substrat2 abgewandten Oberfläche eine Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung auf. Dieser Kontaktfläche ist eine Normalenrichtung N zugeordnet. Das leistungselektronische Substrat2 ist auf einer Oberfläche der Kühleinrichtung8 angeordnet, wobei zwischen dem Substrat2 und der Oberfläche noch eine wärmeleitende Paste800 angeordnet ist. - Weiterhin dargestellt ist eine Verbindungseinrichtung
3 , die hier als einfache Metallfolie ausgebildet ist, ebenso aber auch als Metallformkörper oder insbesondere als fachüblicher Folienstapel mit abwechselnd einer Metallfolie und einer Isolationsfolie ausgebildet sein kein. Diese Verbindungseinrichtung3 weist Kontaktabschnitte32 mit einer Breite302 auf, die in elektrisch leitendem Kontakt mit zugeordneten Kontaktflächen des jeweiligen Leistungshalbleiterbauelements26 stehen. An diese Kontaktabschnitte32 schließt sich jeweils mindestens ein Verbindungsabschnitt34 mit einer Breite304 an, der die weitere elektrische Verbindung des Leistungshalbleiterbauelements26 mit einem weiteren Leistungshalbleiterbauelement26 oder mit einer Leiterbahn22 des Substrats2 ausbildet. - Der Verbindungsabschnitt
34 weist hier jeweils einen bogenförmigen Verlauf auf, der in Normalenrichtung N betrachtet einen höchsten Punkt aufweist, dessen Niveau höher liegt als das Niveau des benachbarten Kontaktabschnitts32 . Beispielhaft weist die Verbindungseinrichtung3 eine maximale Dicke von 700 µm auf. Hierbei liegt dann der höchste Punkt an der dem Substrat2 abgewandten Oberfläche der Verbindungseinrichtung 500 µm höher als die dem Substrat2 abgewandte Oberfläche des benachbarten Kontaktabschnitts32 . - Fachüblich ist unterhalb des Verbindungsabschnitts
34 und das dort entstehende Volumen auffüllend eine Isolierstoffmasse28 , beispielhaft ein Silikonkautschuk, angeordnet. Weiterhin dargestellt sind Kontaktelemente4 zur externen elektrischen Verbindung der Schalteinrichtung1 . - Eine Druckeinrichtung
5 weist hier drei Komponenten auf, einen Druckkörper500 , der auf seiner dem Substrat2 zugewandten Hauptseite eine Ausnehmung aufweist, in der ein Druckelement50 angeordnet ist. Auf seiner gegenüber liegenden Hauptseite weist der Druckkörper500 eine weitere Ausnehmung auf, in der ein flächiger Metallkörper502 , vgl. auch5 , zur Versteifung und Stabilisierung angeordnet ist. - Der Druckkörper
500 weist im Folgenden genauer erläuterte erste Druckelementabschnitte52 auf, die auf Kontaktabschnitte32 der Verbindungseinrichtung3 drücken und zweite Druckelementabschnitte54 , die auf Verbindungsabschnitte34 der Verbindungseinrichtung3 drücken. - Zur hierzu notwendigen Druckbeaufschlagung auf die Druckeinrichtung
5 weist das Leistungshalbleitermodul10 ein Gehäuse6 , das auch als Teilgehäuse ausgebildet sein kann, auf. Dieses Gehäuse6 wird mittels Befestigungseinrichtungen80 ,82 , hier mittels einer Schraubverbindung, auf der Kühleinrichtung8 angeordnet. Die Kühleinrichtung8 wirkt hierbei als Gegenlager, durch das die Druckeinleitung auf die Druckeinrichtung ermöglicht wird. Der Druck des Gehäuses6 wird über ein Federelement -5, hier ein Stapel aus Tellerfedern, auf die Druckeinrichtung5 eingeleitet. Die Druckelementabschnitte52 ,54 des Druckelements50 leiten den Druck weiter auf die Verbindungseinrichtung3 , wodurch schließlich das Substrat2 auf die Oberfläche der Kühleinrichtung8 gedrückt wird. Die Pfeile60 ,61 ,62 ,64 ,65 ,66 repräsentieren den jeweils eingeleiteten Druck. -
2 zeigt die ersten und zweiten Druckelementabschnitte52 ,54 verschiedener Ausgestaltungen von Druckelementen50 , jeweils ohne Druckbeaufschlagung.2a und in dreidimensionaler Ansicht auch6 zeigen hierbei ein Druckelement50 , das als Einzeldruckelement ausgebildet ist, und das dazu ausgebildet und vorgesehen ist mit seinem ersten Druckelementabschnitt52 auf einen Kontaktabschnitt32 einer Verbindungseinrichtung3 zu drücken. Der um den ersten Druckelementabschnitt52 umlaufend angeordnete zweite Druckelementabschnitt54 ist dazu ausgebildet und vorgesehen, auf einen unmittelbar an den Kontaktabschnitt32 angrenzenden, hier ebenfalls umlaufenden Teilabschnitt eines Verbindungsabschnitts34 der Verbindungseinrichtung3 zu drücken. - Der der Verbindungseinrichtung zugewandte erste Druckflächenabschnitt
520 des ersten Druckelementabschnitts52 ist hier plan ausgebildet, da auch der zugeordnete Kontaktabschnitt32 der Verbindungseinrichtung3 plan ausgebildet ist. Der zweite Druckelementabschnitt54 weist eine Kontur seines zweiten Druckflächenabschnitts540 auf, die sich stetig an den ersten Druckflächenabschnitt520 des ersten Druckelementabschnitts52 anschließt und dem Verlauf der Verbindungseinrichtung3 im Wesentlichen folgt. -
2b zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Einzeldruckelements50 mit flacherem Verlauf der Oberflächenkontur des zweiten Druckelementabschnitts54 . -
2c zeigte ein Druckelement50 , das als Mehrfachdruckelement ausgebildet ist und im Zustand ohne Druckbeaufschlagung zwei zueinander parallele Oberflächen aufweist. Dieses Druckelement50 weist somit eine Mehrzahl von ersten und zweiten Druckelementabschnitten52 ,54 auf. Die Grenzen524 ,542 zwischen den ersten und zweiten Druckelementabschnitten52 ,54 sind virtuelle, funktionale Grenzen, die durch die Funktion aber nicht notwendigerweise durch strukturelle Eigenschaften des Druckelements50 definiert sind. -
2d zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Mehrfachdruckelements, bei dem der der Verbindungseinrichtung3 zugewandte Druckflächenabschnitts540 des zweiten Druckelementabschnitts54 einen bogenförmigen Verlauf aufweisen, der im Grund demjenigen der Verbindungsabschnitte34 der Verbindungseinrichtung3 , vgl.1 , folgt. Im Übrigen sind die Grenzen524 ,542 zwischen den Druckelementabschnitten virtuell. -
3 zeigt, mit Ausnahme der3a , verschiedene Anordnungen und Ausgestaltungen von Druckelementen50 mit ersten und zweiten Materialabschnitten56 ,58 . Bei diesen ersten und zweiten Materialabschnitten56 ,58 handelt es sich um strukturell unterschiedliche Abschnitte, bevorzugt ausgebildet durch unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere Kompressions- bzw. Elastizitätseigenschaften. Die ersten und zweiten Materialabschnitte56 ,58 können sich zudem durch unterschiedliche stoffliche Eigenschaften unterscheiden. -
3a zeigt ein Einzeldruckelement50 aus nur einem ersten Materialabschnitt56 , allerdings mit einem ersten und einem zweiten Druckelementabschnitt52 ,54 , wie in2a dargestellt. -
3b zeigt ein Einzeldruckelement50 mit einem ersten und einem zweiten Druckelementabschnitt52 ,54 , wobei hier im ersten Druckelementabschnitt52 ein erster Materialabschnitt56 wannenförmig und ausgehend von einer Oberfläche innerhalb eines zweiten Materialabschnitts angeordnet ist. Dieser erste Materialabschnitt kann alternativ von der der Verbindungseinrichtung zu- oder abgewandten Oberfläche ausgehend ausgebildet sein. Er kann, hier nicht dargestellt, auch als vergrabener zweiter Materialabschnitt ausgebildet sein. -
3c zeigt ein Mehrfachdruckelement, wie unter2c bereits beschrieben, mit einer Mehrzahl von ersten und zweiten Druckelementabschnitten52 ,54 , wobei hier im ersten Druckelementabschnitt52 und seitlich über ihn hinausragend ein erster Materialabschnitt56 wannenförmig und ausgehend von einer Oberfläche innerhalb eines zweiten Materialabschnitts angeordnet ist. Die zu2b beschriebenen Varianten sind hier selbstverständlich ebenfalls möglich. -
3d zeigt ein Mehrfachdruckelement, wie unter2d bereits beschrieben und auch in5 dargestellt, wobei hier der erste Druckelementabschnitt52 räumlich mit dem ersten Materialabschnitt56 zusammenfällt. Gleiches gilt selbstverständlich auch für den zweiten Druckelementabschnitt54 und den zweiten Materialabschnitt58 . -
4 zeigt weitere erste und zweite Materialabschnitte56 ,58 verschiedener Anordnungen und Ausgestaltungen von Druckelementen50 , die jeweils eine geometrische Form wie unter2d beschrieben aufweisen. -
4a zeigt ein Mehrfachdruckelement ähnlich demjenigen gemäß3d , allerdings sind hier die Grenzen zwischen dem ersten und zweiten Materialabschnitt56 ,58 senkrecht zur Normalenrichtung N vom ersten Druckelementabschnitt52 in den zweiten Druckelementabschnitt54 verschoben. Somit ist der Bereich des ersten Materialabschnitts56 größer als der des zweiten Druckelementabschnitts54 . -
4b zeigt ein Mehrfachdruckelement, bei dem die Breite des zweiten Materialabschnitts58 von der der Verbindungseinrichtung zugewandten Oberfläche zur abgewandten Oberfläche stetig zunimmt. -
4c zeigt ein Mehrfachdruckelement mit wannenförmigen vollständig innerhalb des ersten Druckelementabschnitts52 angeordneten Gebieten des zweiten Materialabschnitts58 . Diese zweiten Materialabschnitte58 sind auf der der Verbindungseinrichtung3 zugewandten Seite des Druckelements50 angeordnet. - Für alle im Rahmen der
3 und4 beschriebenen Materialabschnitte56 ,58 gilt, dass es besonders bevorzugt ist, wenn der erste Materialabschnitt56 aus einem ersten elastischen Material und ein zweiter Materialabschnitt58 aus einem zweiten elastischen Material ausgebildet ist. Im Rahmen dieser Beispiele sind, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, beide elastische Materialien Silikonkautschuke. Hierbei weist das erste elastische Material eine erste Shore-A Härte von 65 auf, während das zweite elastische Material eine zweite Shore-A Härte von60 aufweist. -
5 zeigt, vgl. auch1 , eine dreidimensionale Explosionsdarstellung einer Druckeinrichtung5 mit einem Druckkörper500 , der an beiden Hauptseiten Ausnehmungen aufweist. An der der Verbindungseinrichtung3 abgewandten Hauptseite ist in der dortigen Ausnehmung ein metallisches Stabilisierungselement502 angeordnet, das zudem der homogenen Druckverteilung dient. In zwei Ausnehmungen der der Verbindungseinrichtung3 zugewandten Hauptseite sind jeweils Mehrfachdruckelemente angeordnet, die im Grunde denjenigen gemäß3d entsprechen. -
6 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines einzelnen Druckelements50 . Ein derartiges Druckelement50 weist beispielhaft eine Dicke von 3 mm und eine Kantenlänge von 6 mm auf. -
7 zeigt, wie oben bereits beschrieben, eine leistungselektronische Schalteinrichtung nach dem Stand der Technik, angeordnet in einem Leistungshalbleitermodul10 mit einer Grundplatte24 , das auf einer Kühleinrichtung8 montiert ist. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016123697 A1 [0002]
- DE 102017126716 A1 [0003]
Claims (13)
- Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem eine Mehrzahl von Leiterbahnen aufweisenden Substrat, mit einem auf einer dieser Leiterbahnen angeordneten Leistungshalbleiterbauelement, dessen dem Substrat abgewandte Kontaktfläche eine Normalenrichtung N definiert, mit einer Verbindungseinrichtung mit einer Metallfolie, die die Kontaktfläche des Leistungshalbleiterbauelements mit einer weiteren Kontaktfläche eines weiteren Leistungshalbleiterbauelements oder einer Leiterbahn elektrisch leitend verbindet und mit einer Druckeinrichtung, wobei die Verbindungseinrichtung 3 jeweils einen Kontaktabschnitt 32 zur Verbindung mit einer zugeordneten Kontaktfläche und einen Verbindungsabschnitt 34 aufweist, der zwischen den beiden Kontaktabschnitten 32 angeordnet ist, wobei die Druckeinrichtung 5 ein flächiges elastisches Druckelement 50 aufweist, das Druckelementabschnitte 52, 54 aufweist, wobei die ersten Druckelementabschnitte 52 mit einem jeweiligen ersten Druckflächenabschnitt 520 auf einen zugeordneten Kontaktabschnitt drücken und der zweite Druckelementabschnitt 54 mit einem zweiten Druckflächenabschnitt 540 auf einen Unterabschnitt 36 oder den gesamten Verbindungsabschnitt 34 drückt.
- Schalteinrichtung nach
Anspruch 1 , wobei der Verbindungsabschnitt einen bogenförmigen Verlauf aufweist und dabei vorzugsweise einen in Normalenrichtung gelegenen höchsten Punkt aufweist, dessen Niveau oberhalb beider benachbarter Kontaktabschnitte liegt. - Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinrichtung als Folienstapel mit abwechselnd einer Metallfolie und einer Isolationsfolie ausgebildet ist.
- Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einer der ersten Druckelementabschnitte 52, vorzugsweise alle, ein Dicke von 0,5 mm bis 15 mm und bevorzugt zwischen 2 mm und 8 mm aufweist.
- Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige erste Druckflächenabschnitt 520 plan ausgebildet ist und wobei der zweite Druckflächenabschnitt 540 eine gebogene, vorzugsweise dem Verbindungsabschnitt 34 angepasste, Oberflächenkontur aufweist.
- Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckelement 50 einen ersten Materialabschnitt 56 aus einem ersten elastischen Material und einen zweiten Materialabschnitt 58 aus einem zweiten elastischen Material aufweist.
- Schalteinrichtung nach
Anspruch 6 , wobei das erste elastische Material aus der Materialgruppe der Elastomere, insbesondere der der Silikonkautschuke, mit einer ersten Shore-A Härte zwischen 30 und 90 und insbesondere zwischen 60 und 70 ausgebildet ist und wobei das zweite elastische Material ebenfalls aus dieser Materialgruppe, jeweils mit einer zweiten Shore-A Härte ausgebildet ist, die 5%, insbesondere 10%, geringer ist als die erste Shore-A Härte oder wobei das zweite elastische Material aus der Materialgruppe der Kunststoffschäume, insbesondere aus Silikonschaum mit einer Kompressionskraft gemäß ASTM D1056 zwischen 25 kPa und 250 kPa und insbesondere zwischen 100 kPa und 150 kPa ausgebildet ist. - Schalteinrichtung nach
Anspruch 6 oder7 , wobei der erste Druckelementabschnitt 52 identisch dem ersten Materialabschnitt 56 ist und der zweite Druckelementabschnitt 54 identisch dem zweiten Materialabschnitt 58 ist. - Schalteinrichtung nach
Anspruch 6 oder7 , wobei der erste Materialabschnitt 56 innerhalb des ersten Druckelementabschnitts 52 angeordnet ist und vorzugsweise ein um maximal 30% geringeres Volumen als dieser aufweist. - Schalteinrichtung nach
Anspruch 6 oder7 , wobei der zweite Materialabschnitt 58 innerhalb des zweiten Druckelementabschnitts 54 angeordnet ist und vorzugsweise ein um maximal 30% geringeres Volumen als dieser aufweist. - Schalteinrichtung nach
Anspruch 6 oder7 , wobei der erste Materialabschnitt 56 im Bereich des zweiten Druckelementabschnitts 54 erste Vertiefungen aufweist, in denen der zweite Materialabschnitt 58 angeordnet ist. - Schalteinrichtung nach
Anspruch 6 oder7 , wobei der zweite Materialabschnitt 58 im Bereich des ersten Druckelementabschnitts 52 zweite Vertiefungen aufweist, in denen der erste Materialabschnitt 56 angeordnet ist. - Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckelement in einer Vertiefung eines Druckrahmens, der vorzugsweise ein metallisches Stabilisierungselement aufweist, angeordnet ist.
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