DE7822999U1 - Schichtschaltungsmodul - Google Patents

Schichtschaltungsmodul

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DE7822999U1 DE19787822999U DE7822999U DE7822999U1 DE 7822999 U1 DE7822999 U1 DE 7822999U1 DE 19787822999 U DE19787822999 U DE 19787822999U DE 7822999 U DE7822999 U DE 7822999U DE 7822999 U1 DE7822999 U1 DE 7822999U1
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triangular support
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Description

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SCHICHTSCHALTUNGSMODUL
Die Neuerung betrifft einen Schichtschaltungsmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus der DE-OS 2 150 695 ist ein Schichtschaltungsmodul bekannt, bei dem auf einem metallischen, als Träger dienenden Körper mittels einer isolierenden Zwischenschicht die Schaltungsstruktur und Hybridbauelemente angeordnet sind.
Überlicherweise wird bei Schichtschaltungsmodulen ein keramischer Trägerkörper verwendet, der preisgünstig ist und eine ebene Oberfläche besitzt, so daß die Schaltungsstruktur beispielsweise im Siebdruckverfahren einfach aufgebracht und eingebrannt werden kann. Vorzugsweise wird ein großflächiger Mehrfachträgerkörper in einem Arbeitsgang mit den Leiterbahnen und Widerstandsschichten bedruclct. Nach dem Ein brand der Vic?erstandsschichten werden diese z.B. mittels Laserstrahl abgeglichen. Anschließend wird das Mehrfachsubstrat bis auf die Lötflächen mit einer siebgedruckten Glasschicht passiviert und das Mehrfachsubstrat mit einem Laser geritzt und in die einzelnen rechteckigen Trägerkörper auseinandergebrochen.
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Infolge der ungleichen Warmeausdehnungen derartiger keramischer Trägerkörper und metallischer Kühlkörper kann es bei auf metallischen Kühlkörpern festgelöteten keramischen Trägerkörpern zu Rissen und Sprüngen und damit zum Totalausfall des Schaltungsmodules kommen. Deshalb werden keramische Trägerkörper auf Kühlkörper auch aufgeklebt. Dann ist jedoch der Wärmeübergang vom Trägerkörper in den Kühlkörper nicht so gut wie bei Lötmetallschichten, und die Belastbarkeit des Schaltungsmodules demgegenüber reduziert.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schichtschaltungsmodul zur Verfügung zu stellen, bei dem auf einem relativ kleinen Teil des keramischen Trägerkörpers die Hybridbauelemente großer Leistung angeordnet sind, bei dem die Wärmeleitung in den Kühlkörper sehr gut ist und die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem keramischen Trägerkörper und dem metallischen Kühlkörper nichtzu Rissen im Trägerkörper führen.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das dreieckige Teilstück des Trägerkörpers nur relativ kleine Abmessungen besitzt und somit nur so kleine Längenänderungen
bei Erwärmung vollführt, daß keine Risse und Sprünge eintreten, \
und daß die Herstellung des zweiteiligen Schichtschaltungsmoduls durch Laserritzen einfach möglich ist. Ein erheblicher Vorteil liegt auch darin, daß durch die Lötverbindung des kleinen dreieckigen Teilstückes mit dem metallischen Kühlkörper der Wärmeübergang vom mit den Hochleistungsbauelementen versehenen dreieckigen Teilstück zum Kühlkörper sehr gut ist und die Klebeverbindung des energieärmeren großen Teilstückes des Trägerkörpers mit dem Kühlkörper mechanisch ausreichend fest ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsieht auf einen Schichtschaltungsmodul und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie AB in Fig.
Fig. 1 zeigt einen metallischen Kühlkörper 4, auf dem ein aus ' einem kleinen Teilstück Ib und einem größeren Teilstück la bestehender keramischer Trägerkörper 1 befestigt ist. Auf dem Teilstück Ib ist ein Thyristor-Chip 22 mit seinen Anschlußdrähten befestigt, welches eine relativ hohe Verlustleistung besitzt, die an den Kühlkörper 41 abgegeben werden soll. Das Teilstück Ib ist mit dem größeren Teilstück la, auf dem Leiterbahnen 25, Widerstandsschichten 21, Dioden 24 und Chipkondensatoren 23 schematisch dargestellt sind, durch Drähte 3 verbunden, welche die Trennfuge 7 überbrücken.
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Fig. 2 zeigt einen blechförmigen, metallischen Kühlkörper 4,· auf dem der aus einem kleineren Teilstück Ib und einem größeren Teilstück la bestehende Trägerkörper durch eine Lötmetallschicht 5 bzw. durch eine Klebeschicht 6 befestigt ist. Die Verbindung 'des auf der Oberseite eine Schichtschaltungsstruktur und ein Thyristorchip 22 enthaltenden Teilstückes Ib mit dem Hybridbauelemente 23 geringerer Verlustleistung enthaltenden Teilstück la erfolgt durch Drahtstücke 3, welche den Trennspalt 7 überbrücken. Das Teilstück Ib besitzt auf seiner Unterseite eine Metallschicht, die beispielsweise im Siebdruckverfahren aufgebracht wird.

Claims (4)

t ■ r> η ■ ft * · «·· ' * β · ■ f r « t ft ·· · «a Licentia 8672 Selb, den 13.7.1978 Patent-Verwaltungs-GmbH , SE2-SELB / S9-78/08 SCHUTZANSPRÜCHE:
1. Schichtschaltungsmodul, bestehend aus einem ebenen keramischen Trägerkörper, der auf einer Hauptfläche Leiterbahnen, Schichtschaltungsbauelemente wie elektrische Widerstände, elektrische Kondensatoren und/oder Induktivitäten und/oder räumliche Hybridbauelemente enthält und mit seiner gegenüberliegenden Hauptfläche auf einem Kühlkörper befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trägerkörper (1) an einer Ecke entlang einer geraden Linie (7) in zwei ungleich große Teile (la, Ib) geteilt ist, die Schaltungsstruktur des kleinen dreieckigen Teiles (Ib) des Trägerkörpers (1) mit der übrigen Schaltungsstruktur mittels Drähten (221) verbunden ist, die
• Unterseite des dreieckigen Trägerkörperteiles (Ib) mit einer Metallschicht bedeckt ist, mit welcher der dreieckige Trägerkörperteil (Ib) auf dem metallischen Kühl-
.. körper (4) festgelötet ist, während der restliche Teil (la)
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_ 2 —
des Trägerkörpers (1) auf dem Kühlkörper (4) festgeklebt ist.
2. Schichtschaltungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem dreieckigen Trägerkörper (Ib) die Bauelemente (22) angeordnet sind, welche die größte Leistung besitzen.
3. Schichtschaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis.-2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem dreieckigen Trägerkörper (Ib) ein Thyristor (22) angeordnet ist.
4. Schichtschaltungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet', daß der Trägerkörper (1) an einer Ecke unter 45 Winkelgrad in zwei ungleich große Teile (la·,-· Ib) geteilt ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3412296A1 (de) * 1984-04-03 1985-10-03 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Hybridschaltung in multilayer-technik
EP0185244A1 (de) * 1984-12-07 1986-06-25 TELEFUNKEN electronic GmbH Elektrisches Leistungsbauteil
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