DE19651632C2 - Leistungshalbleitermodul - Google Patents

Description

Die Erfindung beschreibt ein Leistungshalbleitermodul, insbesondere ein Stromumrichtermodul nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 wie es aus der DE 30 05 313 A1 bekannt ist, das in Druckkontaktausführung für sehr hohe Leistungsanforderungen geeignet ist. Druckkontaktverbindungen sind aus der Technologie der Herstellung von Halbleitermodulen als Verbindungstechnik hinlänglich bekannt.

Leistungsanschlüsse für sehr große Ströme und Stromdichten werden nach dem Stand der Technik als Schraub- oder Druckkontakte formschlüssig oder in der niederen Leistungsklasse durch Löten bzw. Schweißen stoffschlüssig ausgeführt.

Die Kontaktsicherheit von Leistungsmodulen ist bei Dauer- oder Wechsellastbetrieb von entscheidender Bedeutung für die Funktionssicherheit der Schaltungsanordnung. Die äußeren Anschlüsse müssen bei wechselnden thermischen und elektrischen Belastungen immer einen sicheren Kontakt zu den internen Kontaktstellen aller Anschlüsse der Schaltungsanordnung gewährleisten. Bei formschlüssigen Kontakten wird durch das Erlahmen der Druckkräfte eine Funktionsstörung des gesamten Moduls in realer Zeit verursacht. Zur Erzielung einer höheren Lebensdauer sind aus der Literatur zu dieser Problematik viele Beschreibungen bekannt. Um das Erreichen einer unbegrenzten Lebensdauer wird gerungen.

Zur Erzielung höchster Leistungsdichten in Leistungshalbleitermodulen sind Druckkontakte für die Hauptstromverbindungen zu realisieren und zum Erreichen einer großen Lebensdauer erforderlich.

Die Technologie der Druckkontaktierung ist, bedingt durch die Erfordernisse der Hermetisierung gegenüber der Atmosphäre, wiederholt Gegenstand der beschriebenen Forschung durch Schaffen aller Voraussetzungen für eine praktizierbare Technik gewesen.

Die in der DE 30 05 313 A1 beschriebene druckkontaktierte Leistungshalbleiteranordnung besteht aus mindestens zwei Halbleiterelementen und ist zerstörungsfrei demontierbar so aufgebaut, daß der notwendige Kontaktdruck der dort als Druckspeicher eingesetzten Tellerfedern über die Verschraubung der Anordnung eingestellt wird. Problematisch war hier die Hermetisierung der pn-Übergänge gegen die Atmosphäre.

Dazu passend wurde in einer separaten Veröffentlichung, der DE 34 21 672 A1, ein hermetisierbares Leistungshalbleiterbauelement vorgestellt. Die Präparation dieses wechsellastbeständigen schaltbaren Halbleiterbauelementes ist relativ aufwendig.

In DE 35 08 456 A1 wird ein Druckkontaktaufbau und dessen Verfahren zur Herstellung von Leistungshalbleitermodulen beschrieben. Durch justierte Verschraubungen wird die in dem Gehäuse vorhandene innere Spannkraft zum Drücken der Isolierkeramik bzw. der Leistungshalbleiter auf die Kühlfläche herangezogen. Das Nachlassen der Spannkraft des Gehäuses als Element des Druckaufbaues spricht gegen eine lange Lebensdauer der so aufgebauten Module, da hier kein weiterer Druckenergiespeicher vorgesehen ist.

Mit WO 90/01800 ist ein Druckkontaktaufbau für eine ganze Schaltungsanordnung bekannt, deren zu kühlende Bauelemente durch Einzelstapelung weitestgehend über einen inneren Druckausgleich verfügen sollen, hier sind jedoch die inneren Stromverbindungen analog zu DE 30 05 313 A1 hinderlich für die dynamische Anpassung jedes einzelnen Stapels an den effektiv vorhandenen Druck bei Belastung in den einzelnen Arbeitsphasen und es ist für alle Stapel lediglich eine gemeinsame Druckplatte (dort Gehäusewandungen) vorhanden.

In DE 41 22 428 C2 wird ein als Druckspeicher fungierendes Kissenelement in die Schaltungsanordnung eingebaut. Dieses Kissenelement drückt und fixiert die schaltungsinternen Bauteile gegen die Kühlfläche, wobei die Verschraubung mit dem Kühlelement einen statischen Druck aufbaut.

In der DE 195 31 496 C1, wird ein druckgebendes Gehäuse mit gleichartig ausgebildeten Drucklippen vorgestellt, wodurch bei Beachtung der übrigen Aufbauvorschriften eine gleichartige Druckverteilung auf alle Verlustwärme erzeugenden Bauteile des Moduls gegeben ist, dabei wird jedes einzelne Bauteil federnd gedrückt. Für sehr große Flächendrücke ist eine solche Drucklippenfederung jedoch nicht geeignet.

Andere Bauformen solcher bekannten Leistungshalbleitermodule weisen in Aussparungen des Gehäuses druckkontaktierte und in Isoliermasse eingeschlossene und dadurch fixierte Leistungshalbleiterschalter, wie Dioden oder Thyristoren, auf. Das starre Einbetten von druckkontaktierten Halbleiterelementen birgt in sich den Nachteil einer relativ großen Störanfälligkeit, was nur durch Minderung der Leistungsparameter ausgeglichen werden kann.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Modul sehr hoher Leistungsdichte in Druckkontaktausführung mit hoher Lebensdauer und Zuverlässigkeit vorzustellen, das durch eine Druckanpassung in allen Betriebszuständen einen eingestellten Anpreßdruck dynamisch aufrechterhält und dadurch eine sehr hohe Leistungsbereitschaft bei maximaler Zuverlässigkeit garantiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst, bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Grenzen der möglichen Leistungsdichte eines Leistungshalbleitermodules in beispielhafter Ausführung einer Halbbrücke für Stromumrichter wurden und werden durch die dauerhafte und gleichförmige innere Kontaktierung des/der pn-Übergänge mit den äußeren Starkstromanschlüssen bestimmt.

Das Für und Wider von stoff- oder formschlüssigen Kontakten großflächiger pn-Übergänge ist vielfach beschrieben worden. Durch Löten hergestellte stoffschlüssige Kontakte altern bei Wechsellast bis hin zu deren Zerstörung. Eine einfache und zerstörungsfrei wiederholbare Kontaktierung ist für Bauteile und Schaltungsanordnungen der Leistungsklasse in Umrichtern zu bevorzugen. Zerstörungsfrei lösbare Kontaktierungen können nach heutigem Stand der Technik nur formschlüssig hergestellt werden. Bei dieser Verbindungstechnik müssen für eine Schaltungseinheit sichere Kontakte gegeben sein.

Einerseits werden elektrisch sichere Kontakte an allen Kontaktstellen benötigt, es muß bei der Montage folglich ein gleichmäßiger Druckaufbau erreicht werden, also eine gute Druckverteilung in allen Druckkontaktstellen erfolgen. Andererseits muß, bei Verwendung von federnden Verbindungen, an jeder einzelnen Kontaktstelle für ein dynamisches Verhalten der einzelnen gedrückten Kontaktstellen und der Druckkontaktelemente bei von einander unterschiedlicher thermischer und elektrischer Belastung gesorgt werden. Die Alterung der Druckkontaktelemente muß vermieden werden, das wird durch den erfinderischen Aufbau realisiert.

Die Druckkontaktierung darf bei Dauer- oder Wechselbelastung nicht ermüden, muß also in der Konstruktion so gewählt sein, daß alle Aufbauelemente gleichartig in ihrer Lebens­ erwartung und in ihrem Aufbau gestaltet sind und in den Materialeigenschaften ein stabiles Langzeitverhalten unter Wechselbelastung ausweisen.

Die federnden Druckelemente sind in engen Toleranzbereichen an allen Druckkontaktstellen mit dem erforderlichen dynamischen Anpreßdruck bei allen Betriebszuständen so zu gestalten, daß jede einzelne Kontaktstelle sicher kontaktiert wird und nicht durch sich aufbauende überhöhte Druckbelastungen an einzelnen Kontaktstellen eine mechanische Zerstörung des Aufbaus erfolgt.

Durch den Einsatz von Dehnschrauben, wie sie von W. Tochtermann in dem Lehrbuch "Maschinenelemente", 1956 in siebenter Auflage auf Seite 113 im Springer-Verlag beschrieben werden, wird die Aufgabe erfinderisch gelöst.

Der Erfindungsgedanke insgesamt soll anhand des nachfolgend in Figuren veranschaulichten beispielhaften Aufbaus einer Halbbrücke, die für sehr hohe Leistungen konstruiert worden ist, näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt den Stand der Technik gemäß DE 30 05 313 A1 im Längsschnitt.

Fig. 2 skizziert den mit Fig. 1 vergleichbaren Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 3 bildet die Draufsicht auf das Modul gemäß Fig. 2 ohne Deckel ab.

Fig. 4 skizziert den Querschnitt der Einzelheit eines erfinderischen Leistungsthyristors, wobei der Gateanschluß des Thyristors zur Grundplatte gerichtet ist.

Fig. 5 skizziert den Querschnitt der Einzelheit eines erfinderischen Leistungsthyristors, wobei der Gateanschluß des Thyristors zum Anschlußleiter gerichtet ist.

Fig. 6 stellt die in der Erfindung enthaltenen Dehnschraube im Querschnitt vor.

Fig. 1 zeigt den Stand der Technik gemäß DE 30 05 313 A1 im Längsschnitt. Hier soll nur auf die mit der vorliegenden Erfindung zu vergleichenden Einzelheiten eingegangen werden, alle übrigen Beschreibungsteile sind in der dortigen Patentanmeldung enthalten. Auf der Bodenplatte (1) sind Isolierstoffscheiben (2) positioniert, auf diesen liegt die Kontaktschiene (51) zum Mittelabgriff des Hauptstromes, bzw. zur Herstellung der dadurch in Reihe geschalteten Halbleiterbauelemente. Die Halbleiterbauelemente waren vor dem Einpacken durch Umhüllen in Form von Scheibenzellen (4) hermetisiert.

Auf diese Scheibenzellen (4) werden Anschlußleiter (53) mit Isolierstoffkörpern (64) aufgebracht. Mittels Federkörper (62) in Form von Tellerfedern wird der erforderliche Anpreßdruck über eine gemeinsame Druckplatte (61) mittels Schraubenelemente (81) erzeugt.

Durch diese Aufbaumethode ergeben sich die darzustellenden dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile gegenüber der Erfindung. Einerseits müssen Höhenunterschiede zwischen den Scheibenzellen (4) durch das Einfügen von Kontaktscheiben (52) ausgeglichen werden, wenn z. B. Leistungshalbleiterbauelemente unterschiedlicher.

Dicke zum Einsatz kommen, wie das immer der Fall ist, wenn ein Thyristor mit einer Diode zusammen in einem Modul plaziert wird. Andererseits verteilt sich der Druck statisch gleichförmig durch die innere Stabilität der Druckplatte (61) und der Federkörper (62). Durch die Toleranz in der Ausführung der Federkörper (62) und der Dicke der Scheibenzellen (4) kommt es bei den dynamischen Anforderungen zu Verspannungen in dem Gesamtsystem bezüglich der Druckverhältnisse.

Hier setzt die eigene erfinderische Idee an, denn die aufgezeigten Nachteile führen dazu, daß die obere Leistungsgrenze nicht zu höheren Belastungswerten ausgedehnt werden konnte. Das wird im folgenden näher über die nachfolgende Figurenbeschreibung erläutert. Bei möglichst weitgehender Bauformanalogie, die sich über weit mehr als zehn Jahre in der Industrie bewährt hat, wird neben einer Rationalisierung mit Senkung der Herstellungskosten das erfinderische Hochleistungsmodul mit der dynamischen Druckbeaufschlagung vorgestellt.

Fig. 2 skizziert den mit Fig. 1 vergleichbaren Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Auf einer Bodenplatte (1) wird ein Zuschnitt einer beidseitig klebenden mit entsprechenden stanztechnisch gebildeten Ausnehmungen versehene flexible Kunststoffolie (202) positioniert, wie sie u. a. bei US 3,999,285 eingesetzt wird. Die Kunststoffolie ist vorzugsweise aus einem aufgeschäumten porenverschlossenen Silikonkautschuk hergestellt, um eine gute Abdichtung des Gehäuses gegenüber der Grundplatte ohne weitere Hilfsmittel in allen Betriebszuständen zu erreichen.

Durch eine solche beispielhaft gestaltete Kunststoffolie (202) wird neben der elektrisch hervorragenden Isolierung der Kontaktschiene (205) gegen die Grundplatte (1) gleichzeitig eine genaue Anpassung beider Aufbauteile an deren Oberflächenebenheit erreicht. Die Kunststoffolie (202) besitzt die geometrische Außenkontur der Grundfläche des Gehäuses (3), das seinerseits über Justiernasen (15) orientiert aufgesetzt wird, und verfügt über mehrere Aus­ nehmungen in ihrer flächigen Ausdehnung u. a. für die Aufnahme von Isolierstoffscheiben (2) entsprechender Größe, diese wiederum sind aus Aluminiumoxid oder -nitrid gebildet und dem Stand der Technik zuzuordnen.

Auf den Isolierstoffscheiben (2) wird die Kontaktschiene (205) positioniert. Die Kontaktschiene (205) ist so vorgeformt, daß auf ihr zwei Leistungshalbleiterbauelemente (204) Platz finden. In der geometrischen Gestaltung sind die zwei ebenen Flächen der Kontaktschiene (205) für die Leistungshalbleiterbauelemente mit großer Ebenheit bedacht und es sind aufbauseitig Aussparungen (206) für die Gate- Anschlüsse der alternativ eingesetzten Thyristoren mit unten liegendem Zentralgate vorhanden.

Sehr vorteilhaft ist eine galvanische Oberflächenbehandlung der Kontaktschienen (205) in den Oberflächenbezirken, in denen die Bauelemente (204) positioniert werden. Vorzugsweise ist eine Versilberung mit einer Schichtdicke von cirka 10 µm vorzusehen. Diese Galvanikschicht sorgt wegen ihrer Duktilität für eine gute Oberflächenanpassung der druckkontaktierten Teile untereinander, was den Übergang der Wärme und des elektrischen Stromes begünstigt.

Mittels Justierringen (208) wird eine genaue und reproduzierbare Lage der Leistungshalbleiter­ bauelemente (204) erreicht. Der zweifach eingesetzte obere Anschlußleiter (53) verfügt analog zu der Kontaktschiene (205) über eine entsprechende Aussparung (206) für das alternative Positionieren von Gateanschlüssen, die seitlich aus dem Gehäuse für einen Steckkontakt (71) mit äußeren Anschlüssen herausgeführt werden.

Der obere Anschlußleiter (53), bei dem eine analoge Oberflächengalvanik, wie sie bei der Kontaktschiene (205) beschrieben wurde, sehr sinnvoll ist, birgt in sich Gewinde zur Befestigung äußerer Hauptstromanschlüsse. Er wird gegen alle übrigen Aufbauteile elektrisch durch einen mechanisch gegen Druckbeauflagung stabilen Isolierstoffkörper (64) aus organischen Polymeren mit einem großen Anteil anorganischer Füllstoffe getrennt. Dabei sichert die Formgestaltung dieses Isolierstoffkörpers (64) eine verdrehungssichere und paßgenaue Lage des oberen Anschlußleiters (53) zu den entsprechenden Ausbildungen (203) des Gehäuses (3).

Auf den oberseitig um den zylindrisch geprägten Teil flächig ausgebildeten Isolierstoffkörper (64) werden für jedes der zwei Leistungshalbleiterbauelemente (204) separate metallische Druckscheiben (63) gelegt. Bestandteil der Erfindung ist eine druckmäßige Entkoppelung der einzelnen Halbleiterbauelemente (204) mittels Dehnschrauben von einander, da jedes einzelne Bauelement eine unterschiedliche Ausdehnung bei elektrischer Belastung erfahren kann.

Zur elektrischen Isolation des nach außen geführten Anschlusses der Kontaktschiene (205) von den naheliegenden metallischen Teilen des Innenaufbaues, vgl. Dehnschrauben (210 in Fig. 3) und Druckscheibe (63), wird eine Abschottung (215) mittels Isolator vorgenommen. Einem gleichen Zweck und zusätzlich der mechanischen Verriegelung dient ein aufgesetzter Deckel (9), der gleichzeitig einen Schutz gegen Verschmutzung darstellt.

Fig. 3 bildet die Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ohne Deckel ab. Auf der Bodenplatte (1) ist die Lage der Kunststoffolie (202) erkennbar, auf die das Gehäuse (3) aufgesetzt und durch die Eigenschaften der Folie (202) dicht gegen die Bodenplatte (1) verschlossen ist. Auf der Unterseite besitzt das Gehäuse (3) vier Justiernasen (15), die in entsprechende Vertiefungen der Bodenplatte (1) einrasten, wodurch eine justierte und arretierte Lage des Gehäuses erreicht wird. Die Kontaktschiene (205) ist für äußere Stromanschlüsse herausgeführt.

Die Anschlußleiter (53) sind durch die Isolierstoffkörper (64) umhüllt. Auf den flächig gestatteten Rändern der Isolierstoffkörper (64) liegen zwei Druckscheiben (63), die jeweils Durchführungen für drei Dehnschrauben (210) besitzen, um eine genaue Bestimmung des Drucksystems zu erreichen. Die Dehnschrauben selbst sind mit einem in die Bodenplatte (1) ragenden Gewinde versehen, so daß sie das Gesamtsystem der hier beispielhaft dargestellten gesteuerten Halbbrücke unter Druck setzen und damit gleichzeitig insgesamt zusammenfügen können.

In diesem technologischen Zustand erfolgt das Befüllen der Innenhohlräume mit einem Monomeren des Silikonkautschuks, der nach Entgasen polymerisiert wird. Durch diesen Silikonkautschuk werden alle erforderlichen elektrischen Isolationen erwirkt und gleichzeitig bewirkt der Silikonkautschuk neben einem relativ guten Wärmetransport eine Hermetisierung aller feuchtigkeitsempfindlichen Innenaufbauten. Das Gehäuse (3) verfügt über Ausbildungen (203) in der Form von Innenwandungen, die paßgenau die beiden Stapel von Leistungshalb­ leiterbauelementen mit deren Stromversorgungen und Isolationen Platz bieten. Zur Isolation der Innenaufbauten gegenüber der Kontaktschiene (205) wird eine Kunststoffabschottung (215) vorgenommen. Alle Steckkontakte (71) für Hilfs- und Gateanschlüsse werden auf der Schmalseite des Moduls herausgeführt, die der Seite mit der Kontaktschiene gegenüberliegt.

Fig. 4 skizziert den Querschnitt der Einzelheit eines erfinderischen Leistungsthyristors, wobei der Gateanschluß des Thyristors untenliegend ist. Auf der Bodenplatte (1) ist die flexible Kunststoffolie (202) aufgebracht, auf der das Gehäuse (3) verdrehungssicher aufgelegt ist. Innerhalb der Innenwandungen des Gehäuses (3) befindet sich keine Kunststoffolie, hier wird zunächst die Isolierstoffscheibe (2) zum elektrisch isolierten Aufbau des Moduls direkt auf die Bodenplatte (1) positioniert. Auf der Isolierstoffscheibe (2) liegt die Kontaktschiene (205), die über eine ausgearbeitete Vertiefung (206) zur Aufnahme des Gatekontaktes (207) verfügt, um die dargestellte alternative Positionierung des Halbleiterbauelementes (204) in Form eines Thyristors mit unten liegendem Gateanschluß zu ermöglichen.

Das Halbleiterbauelement (204) liegt auf der Kontaktschiene (205) auf. Es wird durch eine Justierring (208) zentriert gelagert. Der obere Anschlußleiter (53) liegt auf dem Halbleiterbauelement (204). Zur Isolation gegenüber der metallischen Druckscheibe (63) wird der Isolierstoffkörper (64) eingelegt, der hier im Querschnitt sehr gut in seiner geometrischen Gestaltung sichtbar ist. Die Dehnschrauben (210) stellen das Druck- und Verbindungselement für alle Aufbauteile dar. Durch den Deckel (9) wird der äußere Abschluß des Moduls erreicht.

Fig. 5 skizziert den Querschnitt der Einzelheit eines erfinderischen Leistungsthyristors, wobei der Gateanschluß des Thyristors zum Anschlußleiter (53) gerichtet ist. Der übrige Aufbau ist unter der Beschreibung zur Fig. 4 offengelegt.

Fig. 6 stellt die Dehnschraube (210) im Querschnitt vor. Der Einsatz einer an sich bekannten Dehnschraube als Aufbaubestandteil in der Leistungselektronik ist neuartig. Die Verwendung ist erfinderisch und basiert auf folgenden näher darzulegenden Gedanken.

Die maximalen Einsatzbedingungen für Halbleiterbauelemente werden durch die Einsatzgebiete geprägt. Für den gebräuchlichen Einsatz wird der Temperaturbereich zwischen 230 K und 420 K angenommen, in dem eine volle Funktionssicherheit gewährleistet werden muß. Diese Temperaturunterschiede erzeugen unterschiedliche Ausdehnungen der einzelnen zum Aufbau verwendeten Teile. Diese Ausdehnungen müssen durch ein dynamisches System der Federkraft ausgeglichen werden.

Einerseits muß ein sicherer Druckkontakt bei Temperaturen im unteren Grenzbereich gegeben sein und andererseits darf bei Temperaturen an der oberen Grenze kein zu großer Druck aufgebaut werden oder umgekehrt. Die durch die Verlustleistung des Leistungshalbleiter­ bauelementes bei dem Betrieb des Moduls bedingte Erwärmung verursacht zusätzlich zu der gegebenen äußeren Temperatur eine entsprechende Ausdehnung aller im beschriebenen Stapel unter Druck stehenden Teile, was eine zusätzliche partielle Veränderung der Ausdehnungekräfte bewirkt.

Nach dem Stand der Technik wurden zum dynamischen Druckausgleich Federpakete (62 in Fig. 1) eingesetzt. Diese Tellerfedern sind kostenintensiv und beanspruchen ein größeres Aufbauvolumen. Die aus der Dampfkesseltechnik bekannten Dehnschrauben sind in der Fachliteratur beschrieben. Die Dehnschrauben (210) gemäß den Fig. 4-6 erzeugen einen dynamischen Druck auf das Drucksystem. In der Halbleitertechnik sind enge Grenzen der Druckunterschiede in dem Drucksystem einzuhalten. Deshalb sind die Dehnschrauben genau entsprechend den Erfordernissen so zu definieren, daß sie einen größeren als den erlaubten und zulässigen Druck verhindern, aber den erforderlichen Druck aufrechterhalten.

Die Aufnahme der Gesamtlast, also die Summe aus erforderlichem minimalen Druckkontakt (Flächendruck) plus Druckkraft, hervorgerufen durch die thermische Ausdehnung des Druckkontaktaufbaus, wird durch die Dimensionierung des Gewindes in der Grundplatte (1) und deren Ausziehfestigkeit bestimmt. Diese Gewindemutter muß kompatibel zu der Gewindegeometrie (211) der Dehnschraube gestaltet sein.

Die drei Dehnschrauben (210) jedes Halbleiterdrucksystems sind mit dem erforderlichen minimalen Druckkontakt-Flächendruck vorgespannt. Die geometrische Gestaltung der Dehnschraube (210) übernimmt im elastischen Bereich (212) die Aufnahme der Druckkraft, die durch die thermische Ausdehnung des Druckkontaktaufbaus hervorgerufen wird. Die genaue geometrische Gestaltung der Dehnzone (212) der Dehnschraube wird durch Taillieren und/oder Einbringen einer Kernbohrung sowie die Länge des Dehnschaftes im elastischen Bereich (212) den Erfordernissen des Modulaufbaus angepaßt.

Die Schwellast der Dehnschraube liegt im dauerelastischen Bereich des zur Herstellung verwendeten Schraubenwerkstoffes. Die Gesamtlast wird gleichmäßig mittels des Druckaufnehmers in der Form der metallischen Druckscheibe (63) auf die Dehnschrauben verteilt. Die Dehnschraubenenden nehmen die Gesamtlast gleichmäßig auf, dies wird durch Anbringen eines Schraubenkopfes (214), einer Schraubenausziehsicherung oder entsprechender anderweitiger Maßnahmen nach dem Stand der Technik erreicht. Vorteilhaft wegen der zügigen Montage bzw. Demontage ist das Verwenden eines innenliegenden Schraubschlüsselansatzes (213) nach dem Stand der Technik.

Claims (5)

1. Leistungshalbleitermodul, bestehend aus einem Gehäuse mit Deckel in dem mindestens ein Leistungshalbleiterbauelement (204) auf einer Bodenplatte (1) elektrisch davon durch eine Isolierstoffscheibe (2) getrennt druckkontaktiert wird, wobei das mindestens eine Halbleiterbauelement (204) mit den zugehörigen Kontaktflächen mittels Verbindungselementen elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (1) mit dem Gehäuse (3) mittels beidseitig klebender flexibler Kunststoffolie (202) dicht verbunden ist, das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement (204) mit einer Kontaktschiene (205) und einem Anschlußleiter (53) mittels Dehnschrauben (210) separat druckkontaktiert ist und eine alternative Kontaktierung eines unterhalb bzw. oberhalb des jeweiligen Halbleiterbauelements (4) liegenden Gateanschlusses (207) vorgesehen ist.

2. Leistungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (1) aufbauseitig Ausnehmungen in Form von Gewindelöchern für die Verschraubung mit den Dehnschrauben (210) und Vertiefungen für die orientierte Lage des Gehäuses (3) mittels dessen Justiernasen (15) besitzt.

3. Leistungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindelöcher für die Verschraubung mit der Dehnschraube (210) die auftretenden Ausziehkräfte im elastischen Bereich der Festigkeit des Werkstoffes der Bodenplatte (1) aufnimmt.

4. Leistungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschiene (205) in den Oberflächenbezirken auf denen die Leistungshalbleiter­ bauelemente (204) positioniert sind und die Anschlußleiter (53) an den mit dem Druckkontakt beaufschlagten Stirnflächen aus einer Oberflächengalvanikschicht besteht.

5. Leistungsmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächengalvanikschicht aus einer ca. 10 µm starken duktilen Silberschicht besteht.