DE3338165C2 - Halbleiterbaueinheit mit Halbleiterbauelementen und Montage- und Kühlvorrichtung - Google Patents
Halbleiterbaueinheit mit Halbleiterbauelementen und Montage- und KühlvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Halbleiterbaueinheit nach dem Oberbegriff des Haupt
anspruches.
Halbleiterbaueinheiten mit Halbleiterbauelementen, die mittels Anpreßvorrichtung
kontaktiert und dabei auch gekühlt werden, sind z. B. aus der US-PS 34 47 118,
in der eine Anordnung mit übereinander geschichteten Elementen beschrieben
wird oder aus der US-PS 43 13 128, bekannt.
Aus der US-PS 40 47 197 ist es bekannt, Halbleiterbauelemente in einem Plastik
gehäuse unterzubringen, das eine aus Metall bestehende Grundplatte aufweist.
Die Kühlung kann nur an der einen Seite mit der metallischen Grundplatte er
folgen. Außerdem werden die Elemente am Kontaktpunkt innerhalb des Gehäuses
angelötet und können so nicht ohne weiteres wieder entnommen werden.
Hinsichtlich der Abfuhr der Verlustwärme optimierte Anordnungen, wie z. B. in der
US-PS 29 18 612 oder der US-PS 37 98 510 beschrieben sind, sind nicht ohne weiteres wieder
auseinandernehmbar, damit etwa unterschiedliche Halbleiterelemente eingebaut
und später gegebenenfalls auch wieder entfernt werden können.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Halbleiterbauein
heit der eingangs genannten Art anzugeben, die eine wirksame Kühlung ge
währleistet, ohne großen Aufwand herzustellen ist und eine leichte Montage
und Demontage der Halbleiterelemente erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale
gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn
zeichnet.
Eine derartige Halbleiterbaueinheit besteht beispielsweise aus einem Metall
körper mit einem kreisförmigen Hohlraum, in den die Halbleiterschaltungen
oder Bauelemente eingesetzt werden. Die Halbleiterbauelemente werden zwi
schen metallischen Zylinderelementen angeordnet und mit einer unter Feder
spannung stehenden Anpreßvorrichtung in elektrischer und thermischer Ver
bindung gehalten. Der den zylindrischen Hohlraum aufweisende Körper be
steht aus zwei Halbschalen mit einem Oberteil und einem Unterteil. Dabei
haben Oberteil und Unterteil jeweils einen halbkreiszylindrischen Mittelteil,
an welchem beiderseitig ein mit einem Stufenfalz versehener Randstreifen
anschließt. Die metallischen Zylinderelemente sind in der Mantelfläche mit
Öffnungen versehen, in welche durch entsprechende Öffnungen in das Ober
teil einführbare Stecker als elektrische Anschlüsse für die Halbleiterschal
tung einsetzbar sind. Die Anpaßvorrichtung umfaßt zylindrische Endstücke,
die mit einem überstehenden Rand in ringförmige Endrillen in das halbkreis
zylindrische Mittelteil eingreifen. Zur elektrischen Isolierung ist um die Zylin
derelemente und die Halbleiterbauelemente eine Isolierfolie sowie zwischen
die Endstücke und die angrenzenden Zylinderelemente eine Isolierscheibe gelegt.
Zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird im folgenden ein
Beispiel einer Halbleiterbaueinheit anhand von Zeichnungen beschrieben. Es
zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Unterteils der betreffenden An
ordnung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des zugehörigen Oberteils der Anordnung;
Fig. 3 und 4 die Vorderansicht bzw. die Aufsicht der metallischen Zylinder
elemente, zwischen denen die Halbleiterbauelemente angeordnet
sind;
Fig. 5 und 6 die Seiten- bzw. Vorderansicht der verwendeten Anpreßvor
richtungen;
Fig. 7 eine Vorderansicht einer Ringscheibe, die in der Anordnung verwen
det wird;
Fig. 8 eine Vorderansicht einer Ringscheibe, mit der ein Druck ausgeübt
werden kann und die in der Anordnung Verwendung findet;
Fig. 9 eine Vorderansicht einer Isolierscheibe, die in der Anordnung ver
wendet werden kann;
Fig. 10 eine Aufsicht auf eine Isolierfolie, die in der Anordnung verwendet
werden kann;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer teilweise zusammengebauten Halb
leiterbaueinheit und
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer anderen Halbleiterbaueinheit mit
einer auf der Oberfläche angebrachten gedruckten Schaltungsplatine.
Die Montagevorrichtung für die Leistungshalbleiter vermittelt sowohl die
elektrische Isolierung der darin enthaltenen Halbleiterbauelemente als auch
thermische Verbindung von der Halbleiterscheibe zum Gehäuse.
Die hier verwendeten Halbleiterscheiben oder -bauelemente können Thyristoren,
Transistoren, Gleichrichter oder Kombinationen dieser Elemente darstellen.
Fig. 1 zeigt das Unterteil 10 eines Beispiels einer Halbleiterbaueinheit mit
zugehöriger Montage- und Kühlvorrichtung für Leistungshalbleiter nach der
vorliegenden Erfindung.
Das Unterteil 10 weist eine untere Oberfläche 12 und eine dazu senkrechte
Kanten- oder Seitenfläche 14 auf sowie eine zweite senkrechte Seitenfläche 16.
Die zweite senkrechte Seitenfläche 16 ist bezüglich der ersten Seitenfläche
14 um eine horizontale Stufe 18 zurückgesetzt (Stufenfalz), die im wesent
lichen parallel zur unteren Oberfläche 12 verläuft.
Die obere Oberfläche 20 des Unterteils 10 besteht aus zwei horizontalen Kan
ten 22, die von der Seitenfläche 16 nach innen verlaufen und aus einem kon
kav gekrümmten Teil 24, der zwischen den Kantenbereichen 22 liegt. Die
horizontalen Kantenteile 22 sind im wesentlichen parallel zur Stufe 18 und der
unteren Oberfläche 12.
In dem konkav gekrümmten Teil 24 ist eine Reihe von externen und internen
Rillen 26 bzw. 126 angebracht, die sich über den gesamten konkav gekrümmten
Teil 24 erstrecken. Die Anzahl der internen Rillen 26 liegt zwischen zwei und
der maximal benötigten Anzahl, die gewöhnlich gleich der Anzahl der Halb
leiterscheiben oder -bauelemente ist, die
in der Vorrichtung montiert werden sollen. Die Funktion
der internen und externen Rillen wird später noch im ein
zelnen erläutert.
Das Unterteil 10 hat zwei Endflächen 28 und 30. Außerdem
sind im Unterteil 10 eine Mehrzahl von Öffnungen 32 vorge
sehen, die von der Stufe 18 durch das ganze Unterteil 10
bis zu dessen unterer Oberfläche 12 verlaufen, um das
Unterteil 10 auf eine Schiene, einen zusätzlichen Kühl
körper oder ähnliches montieren zu können. In Fig. 1 sind
vier Öffnungen 32 dargestellt; diese Anzahl ist jedoch nur bei
spielhaft. Dasselbe gilt auch für den genauen Ort der
Öffnungen 32.
Eine zweite Vielzahl von Öffnungen 34 verläuft in dem
Unterteil 10 von der horizontalen Stufe 22. Diese Öffnun
gen werden vorzugsweise mit einem Gewinde versehen. Statt
der sechs dargestellten Öffnungen 34 kann eine beliebige
andere Anzahl von Öffnungen vorgesehen werden. Die genaue
Lage der Öffnungen 34 ist beispielhaft und nicht kritisch, solange die im
folgenden beschriebene Funktion erfüllt wird.
Das Unterteil 10 besteht vollständig aus Metall, vorzugs
weise Aluminium; es kann aber auch Kupfer, Stahl, eloxier
tes Aluminium, nickelbeschichteter Stahl oder ähnliches
verwendet werden, um die Wärme abzuführen, die von den in
der Vorrichtung untergebrachten Leistungshalbleiterscheiben
oder -bauelementen erzeugt wird. Die Verwendung eines voll
ständig aus Metall bestehenden Unterteils führt zu einer
besseren Wärmeabführung im Vergleich zu einem Unterteil,
das aus Metall und einem anderen Material besteht, bei
spielsweise aus Metall und einem Kunstharz.
Fig. 2 zeigt ein zugehöriges Oberteil 36 der Baueinheit mit Montage- und Kühlvor
richtung. Das Oberteil 36
weist eine oben liegende Oberfläche 38 auf, senkrechte
Seitenwände 40, eine untere Oberfläche 42 und Endflächen
43. Die untere Oberfläche 42, die zwischen den beiden
Seitenflächen liegt, weist nach innen von jeder Seiten
fläche einen ersten horizontalen Teil 44, einen vertikalen
Teil 46, einen zweiten horizontalen Teil 48 und einen kon
kav gekrümmten Teil 50 auf, der zwischen den beiden zwei
ten horizontalen Teilen 48 liegt. Der erste und der zweite
horizontale Teil 44 bzw. 48 und die obere Oberfläche 38
sind im wesentlichen parallel zueinander.
Der gekrümmte Teil 50 ist ein Teil eines Kreises mit glei
chem Radius wie der gekrümmte Teil 24 des Unterteils 10
und liegt zwischen den Endflächen 43. Der gekrümmte Teil
50 fällt mit einem Kreis zusammen, der durch Verlängerung
des gekrümmten Teils 24 des Unterteils 10 erzeugt wird.
Der gekrümmte Teil 24 des Unterteils 10 und der gekrümmte
Teil 50 des Oberteils 36 bilden eine Öffnung mit kreis
förmigem Querschnitt, wenn das Unterteil 10 und das Ober
teil 36 zusammengebaut werden. Der kreisförmige Querschnitt
erstreckt sich durchgehend zwischen den Endflächen.
Das Oberteil 36 weist eine erste Mehrzahl von Öffnungen 52
auf, von denen beispielsweise sechs dargestellt sind; diese
Öffnungen erstrecken sich durch das ganze Oberteil 36 und
liegen vertikal ausgerichtet zu den Öffnungen 34 im Unter
teil 10, wenn das Unterteil 10 und das Oberteil 36 zusammen
gebaut sind. Die Öffnungen 52 sind in das Oberteil 36 ver
senkt.
Das Oberteil 36 weist außerdem eine zweite Vielzahl von
Öffnungen 56 auf, von denen beispielsweise vier darge
stellt sind, die ganz durch das Oberteil 36 verlaufen und
senkrecht mit den Öffnungen 32 des Unterteils 10 ausge
richtet sind, wenn das Unterteil 10 und das Oberteil 36
zusammengebaut sind.
Die Öffnungen 54 sind in das Oberteil 36 versenkt und der
versenkte Teil 58 ist längs eines Teils der Seitenwand 40
des Oberteils 36 freigelegt.
Die Anzahl der Öffnungen 52 im Oberteil 36 muß natürlich
gleich der Anzahl von Öffnungen 34 im Unterteil 10 sein,
ebenso wie die Anzahl der Öffnungen 56 gleich der Anzahl
der Öffnungen 32 ist.
Eine dritte Vielzahl von im wesentlichen kreisförmigen
Öffnungen 60, von denen beispielsweise drei dargestellt
sind, verläuft vollständig durch das Oberteil 36. Die Öff
nungen 60 haben im wesentlichen gleichen gegenseitigen Ab
stand und ihre Mittelpunkte liegen auf der Mittelachse der
Oberfläche 38 zwischen den Endflächen 43.
Im gekrümmten Teil 50 der unteren Oberfläche 42 des Ober
teils 36 ist eine Mehrzahl von nicht dargestellten Rillen
angebracht. Die Anzahl der Rillen in der unteren Oberfläche
42 entspricht der Anzahl von Rillen 26 und 126 im gekrümm
ten Teil 24 der oberen Oberfläche 20 des Unterteils 10.
Die Rillen sind vertikal zueinander ausgerichtet, so daß
sich eine kreisförmige Rille ergibt, wenn das Oberteil 36
und das Unterteil 10 zusammengebaut sind.
Das Oberteil 36 besteht aus Metall, vorzugsweise demselben
Metall wie das Unterteil 10. Die Verwendung eines Metalls,
vorzugsweise eloxiertes Aluminium, für das Unterteil 10
und das Oberteil 36 stellt eine gute Wärmeableitung von
den Halbleiterscheiben sicher, die in der Montagevorrich
tung eingeschlossen sind, und erlaubt die Verbindung der
Montagevorrichtung längs einer ihrer Seitenflächen oder
ihrer unteren Oberfläche oder längs aller drei Seiten mit
einem weiteren Bauelement oder weiteren Bauelementen zur
Abführung der Wärme von der Montagevorrichtung.
Die zwischen den jeweiligen Endflächen gemessenen Längen
des Unterteils 10 und des Oberteils 36 sind gleich.
In den Fig. 3 und 4 ist die Vorderansicht bzw. die Auf
sicht eines Zylinderelements 62 dargestellt, das einen
Bestandteil der hier beschriebenen Montagevorrichtung dar
stellt. Das Zylinderelement 62 besteht aus massivem Metall,
beispielsweise aus Kupfer, und kann mit einem zweiten Me
tall überzogen sein, beispielsweise mit Nickel.
Das Zylinderelement 62 weist eine vordere Oberfläche 64
und eine hintere Oberfläche 66 auf. Jede der Oberflächen
64 und 66 weist einen erhöhten Teil oder eine Kontaktober
fläche 68 bzw. 70 auf. Zwischen den Oberflächen 64 und 66
liegt ein Randteil 72. In der Mitte des Randteils 72
liegt eine erste zylindrische Öffnung 74, die sich senk
recht von der Oberfläche des Randteils 72 bis zu einer
vorbestimmten Tiefe in das Innere des Elements 62 erstreckt.
Wo die Öffnung 74 den Randteil 72 schneidet, ist eine Ver
senkung 76 angebracht, so daß eine Schulter 78 entsteht.
Eine zweite und relativ kleine Öffnung 80 verläuft von der
Schulter 78 vertikal in das Zylinderelement 62 bis zu einer
dritten Öffnung 82, die sie schneidet und die vom erhöhten
Teil der Oberfläche 64 in das zylindrische Element 62 ver
läuft. Die Öffnung 82 liegt mittig auf dem erhöhten Teil
oder der Steueroberfläche 68 der Oberfläche 64 und schnei
det die Öffnung 80 vorzugsweise unter einem rechten Winkel.
Eine Federnut 84 ist in den Randteil 72 geschnitten und
schneidet die Öffnung 74. Der Durchmesser des Zylinder
elements 62 ist so gewählt, daß das Zylinderelement 62 in
die konkav gekrümmten Teile 24 und 50 des Unterteils 10
bzw. des Oberteils 36 paßt.
In den Fig. 5 und 6 ist die Seitenansicht bzw. die Vor
deransicht eines aus Metall bestehenden End- oder Halte
stücks 86 dargestellt. Das Endstück 86 kann aus einem be
liebigen geeigneten Material bestehen, beispielsweise aus
Aluminium, Kupfer oder Stahl; vorzugsweise wird verzinnter
Stahl verwendet.
Der Durchmesser des Endstücks 86 ist so gewählt, daß
der Rand 88 des Endstücks 86 in die Endrillen 126 des
Unterteils 10 und der dazu vertikal ausgerichteten Rille
im Oberteil 36 paßt. Das Endstück 86 weist in der Mitte
seiner Oberfläche 92 einen ringförmigen Nippel 90 auf.
Das Endstück 86 besitzt außerdem einen Schulterteil 94
zwischen seiner Oberfläche 92 und dem Rand 88.
In Fig. 7 ist eine Ringscheibe 96 aus einem elektrisch
isolierenden Material dargestellt, beispielsweise aus
Glimmer oder einer geeigneten kunstharzgetränkten Faser.
Fig. 8 zeigt einen Druckring, beispielsweise einen Feder
ring 98, aus Stahl.
Fig. 9 zeigt eine elektrisch isolierende Scheibe 100, die
beispielsweise aus Glimmer besteht. Der Durchmesser der
Scheibe ist größer als der erhöhte Teil 68 oder 70 des
Zylinderelements 62 und ist kleiner als der Durchmesser
des Endstücks 86.
Fig. 10 zeigt eine Isolierfolie 130 aus dielektrischem elektrisch
isolierenden Material, beispielsweise aus (glas-)faser
verstärktem Silikongummi oder aus Tetrafluoräthylen,
Polytetrafluoräthylen, Trifluorchloräthylen mit oder ohne
Faserverstärkung, Füllstoffen und ähnlichem.
Die Länge "L" der Folie 130 ist gleich dem Abstand zwischen
den Endrillen 126; die Breite w der Folie ist so gewählt,
daß diese die Zylinderelemente 62 vollständig umgibt, wo
bei Ausschnitte 132 vorgesehen sind, die den Öffnungen 74
in den Zylinderelementen 62 entsprechen. Fig. 11 zeigt die
eingebaute Folie 130.
In Fig. 11 ist eine teilweise zusammengebaute Baueinheit
wiedergegeben.
Die elektrisch isolierende Scheibe 96 ist um den ring
förmigen Nippel 96 des Endstücks 86 gelegt. Zwei oder mehr
Federringe 98 liegen über oder um den Ring 96. Der Rand 88
des Endstücks 86 ist in eine der Endrillen 126 im Unter
teil 10 gelegt, wobei die Seite mit dem Nippel des End
stücks nach innen bzw. auf die andere Endrille 126 hin
weist.
Die elektrisch isolierende Scheibe 100 wird in Kontakt mit
den Federringen 98 gebracht. Die dielektrische Folie 130
wird in den gekrümmten Teil 24 des Unterteils so einge
legt, daß ihre Mittelachse 134 mit der Mittelachse des ge
krümmten Teils 24 zusammenfällt und der abgeschnittene
Teil im wesentlichen senkrecht liegt. Die Folie 130 liegt
zwischen den Rillen 126. Das erste Zylinderelement 62
wird dann auf die Folie 130 in den gekrümmten Teil 24 des
Unterteils 10 so eingelegt, daß der erhöhte Teil bzw.
die Kontaktoberfläche 70 die elektrisch isolierende
Scheibe 100 berührt.
Eine Halbleiterscheibe (Wafer) oder ein Bauelement 102, bei
spielsweise ein Thyristor wird dann in mechanischen
und elektrischen Kontakt mit der Kontaktoberfläche 68 des
ersten Zylinderelements 62 gebracht. Statt eines Thyristors
kann die hier beschriebene Montage- und Kühl
vorrichtung natürlich auch für Transistor- und Gleich
richterelemente oder Kombinationen davon Verwendung finden.
Die Mittelrillen 26, die von der dielektrischen Folie 130
bedeckt werden, sind beispielsweise mit Isolierharz, z. B. Silikonharz
gefüllt, um den Kriechwiderstand der Vorrichtung
zu erhöhen. Die gefüllten Rillen umgeben die Halbleiter
scheibe 102.
Ein nicht dargestellter Kontakt ist vorher in die Öffnung
82 des Zylinderelements 62 eingeführt worden und eine
elektrische Zuleitung 104, die diesen Kontakt berührt,
verläuft durch die Öffnung 80 im Zylinderelement 62.
Ein zweites Zylinderelement 62 wird anschließend in den
gekrümmten Teil 24 des Unterteils 10 gebracht, wobei die
Kontaktfläche 70 die Thyristorscheibe berührt. In der
Öffnung 82 des zweiten Zylinderelements 62 wird ein zwei
ter, nicht dargestellter Kontakt angebracht, dessen elek
trische Zuführung 204 durch die Öffnung 80 im zweiten
Zylinderelement 62 herausgeführt wird.
Ein zweiter Thyristor wird dann eingesetzt, dessen
Steuerkontakt mit dem zweiten Kontakt der Öffnung 82 des
Zylinderelements 62 in Berührung gebracht wird und dessen
Emittergebiet die Kontaktoberfläche 68 des zweiten Zylin
derelements 62 berührt.
Ein drittes Zylinderelement 62 wird dann in den gekrümmten
Teil 24 des Unterteils 10 eingesetzt, wobei die Kontakt
oberfläche 68 die Thyristorscheibe berührt.
Ein nicht dargestellter Thermistor kann in die Öffnung 82
des dritten Zylinderelements 62 eingesetzt werden, wobei
eine elektrische Zuführung 304 zum Thermistor durch die
Öffnung 80 im dritten Zylinderelement 62 verläuft.
Ein zweites Endstück 86 zusammen mit Ringscheibe 96 und
Federringen 98 und der elektrisch isolierenden Scheibe 100
wird dann wie oben beschrieben montiert und der Rand 88
des Endstücks 86 in die zweite Rille 126 eingeführt.
Die beiden Endstücke 86 können mit einer Vielzahl von
Federringen 98 versehen werden, um einen genügend starken
Druck zu erzeugen, der einen guten elektrischen Kontakt
zwischen den Thyristorscheiben und den Zylinderelementen
62 sicherstellt.
In der Praxis erfolgt der oben beschriebene Zusammenbau
in einem Montagegestell, aus dem die gesamte Anordnung
dann in das Unterteil 10 übertragen wird. Die dielektri
sche Folie 130 isoliert die Zylinderelemente und die
Halbleiterscheiben vom Unterteil 10.
Fig. 12 zeigt schließlich die Montagevorrichtung, nachdem die dielek
trische Folie 130 um die Zylinderelemente 62 gelegt wurde
und das Oberteil 36 mit dem Unterteil 10 mit Schrauben 106
verbunden ist, die durch die Öffnungen 52 im Oberteil und
die Öffnungen 34 im Unterteil 10 verlaufen. Die Öffnung
34 im Unterteil 10 ist mit einem Gewinde versehen, um die
Schrauben aufzunehmen. Federringe 108 können verwendet
werden, um das Oberteil 36 fest gegen das Unterteil 10
zu drücken. Zur Befestigung des Oberteils 36 am Unterteil
10 werden ebenfalls elektrisch isolierende Unterlagsscheiben
verwendet. Schrauben oder andere Arten von Befestigungs
mitteln können zur Verbindung von Oberteil 36 mit dem
Unterteil 10 Verwendung finden.
Die dielektrische Folie 130 wird um den oberen Teil der
Zylinderelemente 62 gelegt, so daß diese vom Oberteil 36
elektrisch isoliert sind.
Zur weiteren elektrischen Isolierung der Thyristorscheiben
von Ober- und Unterteil und zur Isolierung von Ober- und
Unterteil von der Umgebung können die inneren und die
äußeren Oberflächen von Unter- und Oberteil mit einem harten
Überzug versehen werden, der aus eloxiertem Aluminium mit
Tetrafluoräthylenimprägnierung besteht oder mit einem
anderen isolierenden Material.
Die Verbindung der vertikalen und horizontalen Teile der
oberen Oberfläche des Unterteils 10 mit den vertikalen und
horizontalen Teilen der unteren Oberfläche des Oberteils
36 bildet kreisförmige Strompfade für Leckströme. Die Ober
flächen können zusätzlich mit geeigneten Verbindungen (z. B. Epoxiden)
beschichtet werden, um eine Abdichtung zu
erzielen und Leckströme zu unterbinden.
Stecker 112 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen
Metall, beispielsweise Kupfer, Aluminium oder nickelbe
schichtetem Kupfer. Die Stecker 112 bestehen im einzelnen aus einem
Hauptteil 114, einem kleineren Teil 116 und einer Schulter
118. Von der Schulter 118 verläuft bis zur oberen Ober
fläche 122 des Steckers 112 eine Federnut 120. Von der
oberen Oberfläche 122 bis ungefähr zur Schulter 118 ist
eine mittig angeordnete Öffnung 124 vorgesehen, in die
ein Gewinde eingeschnitten ist.
Die Stecker 112 werden unter Druck in die Öffnung 74 der
Zylinderelemente 62 bis zu einer Tiefe eingeführt, die im
wesentlichen gleich der Länge des kleineren Teils 116 ist,
so daß die Schulter 118 in Kontakt mit dem versenkten Teil
76 um die Öffnung 74 steht.
Die elektrischen Zuführungen 104, 204 und 304 verlaufen
in den Federnuten 120.
Die Stecker 112 stellen die elektrischen Zuführungen für
die Anode der einen Thyristorscheibe und die Zuführungen
für die Kathode der anderen Thyristorscheibe dar. Die
beiden Thyristorscheiben sind elektrisch in Reihe geschaltet.
In jeden der Stecker 112 wird ein elektrischer Verbinder
125 eingeschraubt, der über einen Teil seiner Länge ein Ge
winde 128 aufweist, das dem Gewinde in Öffnung 124 der
Stecker 112 entspricht. Die zusätzliche Länge der Verbin
der 125 und die Tatsache, daß die Zylinderelemente 62 dreh
bar sind, führt zu einer hohen Flexibilität beim elektri
schen Kontaktieren der Thyristorwafer 102 in der Montage- und
Kühlvorrichtung.
In Fig. 12 ist weiter eine gedruckte Schaltungsplatine 140 dar
gestellt, die aus elektrisch isolierendem Material besteht
und auf der oberen Oberfläche 38 des Oberteils 26 befestigt
ist. Diese kann beispielsweise mit einem Epoxidharz
auf die obere Oberfläche 38 geklebt sein.
Die Platine 140 hat drei durchgehende Öffnungen 142,
die über den Öffnungen 60 des Oberteils 36 liegen und durch
die die Stecker 112 verlaufen. Die Platine 140 weist außerdem
Ausschnitte 143 auf, die über den Öffnungen 54 liegen.
Die gedruckte Platine 140 enthält auf ihrer Oberfläche
146 elektrisch leitfähige Pfade 144, mit denen ein elektri
scher Kontakt zu den Thyristoren und dem Thermistor herge
stellt werden kann. Kontaktvorrichtungen 148 sind mit den
elektrisch leitfähigen Pfaden 144 verbunden, um die Schalt
karte mit externen Elementen oder der Stromversorgung ver
binden zu können.
Claims (3)
1. Halbleiterbaueinheit mit einem langgestreckten, einen zylindrischen Hohl
raum aufweisenden Körper (10, 36) zur Aufnahme von zwischen metalli
schen Zylinderelementen (62) angeordneten Halbleiterbauelementen (102)
und mit stirnseitig angeordneten sowie unter Federspannung stehenden An
preßvorrichtungen (86, 96, 98), um die Halbleiterbauelemente (102) mit
anliegenden metallischen Zylinderelementen (62) in elektrischer und thermi
scher Verbindung zu halten,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der langgestreckte Körper (10, 36) aus zwei Halbschalen mit einem Oberteil (36) und einem Unterteil (10) besteht,
- - daß Oberteil (36) und Unterteil (10) jeweils einen halbkreis-zylindrischen Mittelteil (24 bzw. 50) aufweisen, an welchem beiderseitig ein mit einem Stufenfalz (16, 18) versehener Randstreifen anschließt,
- - daß die metallischen Zylinderelemente (62) in der Mantelfläche mit Öffnungen versehen sind, in welche durch entsprechende Öffnungen (60) im, Oberteil (36) einführbare Stecker (112) als elektrische An schlüsse für die Halbleiterbauelemente (102) einsetzbar sind,
- - daß die Anpreßvorrichtungen zylindrische Endstücke (86) umfassen, die mit einem überstehenden Rand (88) in ringförmige Endrillen (126) in den halbkreis-zylindrischen Mittelteil (24, 50) eingreifen,
- - und daß zur elektrischen Isolierung um die Zylinderelemente (62) und die Halbleiterbauelemente (102) eine Isolierfolie (130) sowie zwischen die Endstücke (86) und die angrenzenden Zylinderelemente (62) eine Isolierscheibe gelegt ist.
2. Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß im Mittelteil weitere von der Isolierfolie (130) bedeckte Rillen (26) angebracht sind, welche zur Erhöhung des Kriechwiderstandes mit einem Isoliermaterial, vorzugsweise Silikonharz, gefüllt sind.
3. Halbleiterbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Oberteil (36) mit dem Unterteil (10) durch in den Stufen falz (16, 18) eingreifende Schrauben (106) verschraubt ist.
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