DE9109294U1 - Schaltungsanordnung - Google Patents
SchaltungsanordnungInfo
- Publication number
- DE9109294U1 DE9109294U1 DE9109294U DE9109294U DE9109294U1 DE 9109294 U1 DE9109294 U1 DE 9109294U1 DE 9109294 U DE9109294 U DE 9109294U DE 9109294 U DE9109294 U DE 9109294U DE 9109294 U1 DE9109294 U1 DE 9109294U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit arrangement
- carrier plate
- component
- arrangement according
- cooling component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 31
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 26
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 3
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- ZBELDPMWYXDLNY-UHFFFAOYSA-N methyl 9-(4-bromo-2-fluoroanilino)-[1,3]thiazolo[5,4-f]quinazoline-2-carboximidate Chemical compound C12=C3SC(C(=N)OC)=NC3=CC=C2N=CN=C1NC1=CC=C(Br)C=C1F ZBELDPMWYXDLNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
- H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
- H01L2023/4043—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to have chip
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
- H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
- H01L2023/4062—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to or through board or cabinet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
- H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
- H01L2023/4068—Heatconductors between device and heatsink, e.g. compliant heat-spreaders, heat-conducting bands
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
- H01L2023/4075—Mechanical elements
- H01L2023/4081—Compliant clamping elements not primarily serving heat-conduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01019—Potassium [K]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
29.930
EXPORT-CONTOR Aussenhandelsgesellschaft mbH Sigmundstrasse 200, 8500 Nürnberg 80
Schaltungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäss dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE 35 08 456 C2
bekannt. Dort ist die Trägerplatte, auf welcher mindestens ein zu kühlendes chipförmiges Bauelement vorgesehen ist, in ein
Gehäuse eingeklebt und die Andrückvorrichtung mittels Justierschrauben und Zwischenstücken gebildet. Die
Justierschrauben sind durch Verstrebungen des Gehäuses durchgeschraubt. Bei einer solchen Ausbildung der
Schaltungsanordnung kann insbes. bei einer langzeitig gegebenen Wärmebelastung der Schaltungsanordnung nicht zuverlässig
sichergestellt werden, dass der Anpressdruck der Andrückvorrichtung konstant aufrechterhalten wird, weil es zu
einem Nachgeben, z.B. Fliessen, des Kunststoffmaterials des
Gehäuses kommen kann. Desgleichen kann es infolge mechanischer Toleranzen der nicht nachgiebigen Zwischenstücke der
Andrückvorrichtung zu einem Kontakt-Druckverlust kommen.
Die DE 36 28 556 Cl beschreibt eine Schaltungs- bzw. Halbleiteranordnung, bei welcher mindestens ein zu kühlendes
chipförmiges Bauelement auf einer Trägerplatte angeordnet und in eine Isolierstoffmasse eingekapselt ist. Stromleiterteile
des zu kühlenden chipförmigen Bauelementes sind wenigstens stellenweise als Kontaktstücke zur Druckkontaktierung
ausgebildet. Die Stromleiterteile ragen auf der von der Trägerplatte abgewandten Seite des Bauelementes aus der
Isolierstoffkapselung heraus. Diese Schaltungsanordnung ist mit einem Kühlbauteil und mit einer Kontaktplatte ausgebildet. Die
Kontaktstücke sind vom Bauelement getrennt auf der Trägerplatte angeordnet. Die Druckontaktierung der Kontaktstücke ist
ausserhalb der Isolierstoffkapselung vorgesehen und die Kontaktplatte ist allen Kontaktstücken gemeinsam.
Ein Leistungshalbleitermodul, bestehend aus einer beidseitig metallisierten Trägerplatte, die auf der Oberseite mit
Bauelementen bestückt, in ein Kunststoffgehäuse eingesetzt und mit Vergiessmasse abgedeckt ist, ist aus der DE 35 21 57 2 Al
bekannt. Dort wird vorgeschlagen, dass im Modul mindestens eine Stütze auf dem Trägerkörper oder einem Bauelement angeordnet
ist, als eine erste Weichvergussmasse ein elastomerer Verguss vorgesehen ist, aus dem ein oberer Teil der Stütze bzw. Stützen
herausragt, und als eine zweite Hartvergiessmasse ein
duroplastischer Verguss vorgesehen ist, der den oberen Teil der mindestens einen Stütze überdeckt und mit dem Gehäuse
verbindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die
auch bei zeitlich wechselnder mechanischer und thermischer Belastung einen konstanten Anpressdruck gewährleistet, und die
ein einfaches mechanisches Zusammenbauen der Schaltungsanordnung erlaubt und die einfach herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des
Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Durch das wärme- und formstabile Montageelement ergibt sich der Vorteil, dass auch bei langzeitig einwirkenden und/oder
wechselnden mechanischen und/oder thermischen Belastungen ein Nachgeben bzw. Fliessen des Materials für das Montageelement
ausgeschlossen ist, so dass der Pressdruck der Andrückvorrichtung auf das mindestens eine zu kühlende
Bauelement und/oder auf die mindestens eine Trägerplatte jederzeit zuverlässig aufrechterhalten und konstant bleibt. Das
Montageelement besteht vorzugsweise aus Metall bzw. aus formstabilem Kunststoff. Das Montageelement und das Kühlbauteil
können einfach ebenflächig plattenförmig ausgebildet sein; es ist jedoch auch möglich, bspw. das Kühlbauteil als mit
Kühlrippen versehenen Kühlkörper auszubilden. Entsprechend kann selbstverständlich auch das Montageelement mit Kühlrippen
versehen sein, um eine beidseitige und somit weiter verbesserte Kühlung der Trägerplatte zu gewährleisten. Insgesamt ist
erfindungsgemäss eine Schaltungsanordnung relativ kleinen
Volumens und grosser Leistungsdichte realisierbar.
Bei der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung kann die
Drückeinrichtung mindestens ein Federelement aufweisen. Bei dem/jedem Federelement handelt es sich bspw. um eine
Schraubenfeder. Um bei einer derartig ausgebildeten Schaltungsanordnung Isolationsprobleme zuverlässig zu
vermeiden, kann das/jedes Federelement mindestens an seinem vom
Montageelement abgewandten Endabschnitt mit einer elektrischen Isolierung versehen sein. Diese Isolierung kann
tablettenförmig, scheibenförmig, kappenförmig oder beliebig
anders geformt sein.
Eine bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemässen
Schaltungsanordnung, für welche ein selbständiger Patentschutz beantragt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Drückeinrichtung mindestens ein Kissenelement aus einem elektrisch isolierenden, elastisch nachgiebigen Material
aufweist. Das Kissenel-ement ist hierbei vorzugsweise an seiner
vom Montageelement abgewandten Seite in mindestens annähernder Anpassung an die Profilierung der mindestens einen Trägerplatte
mit Ausnehmungen und Erhebungen ausgebildet. Bei einer Schaltungsanordnung der zuletzt genannten Art kann eine
Ausnehmung bzw. können Ausnehmungen zur Fixierung und Justierung einer Trägerplatte bzw. von Trägerplatten relativ
zueinander oder zum Kühlbauteil vorgesehen sein. Desgleichen können bei einer solchen Schaltungsanordnung Ausnehmungen zur
Fixierung und Justierung von starren loslösbaren Verbindungselementen relativ zu der mindestens einen
Trägerplatte vorgesehen sein. Erhebungen können bei einer derartigen Schaltungsanordnung unmittelbar gegen die mindestens
eine Trägerplatte oder gegen das mindestens eine an der entsprechenden Trägerplatte angeordnete Bauelement drücken.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung weist ausserdem die
besonderen Vorteile auf, dass sie sehr montage- und reparaturfreundlich ist, weil es problemlos möglich ist, eine
schadhafte Trägerplatte durch eine ungebrauchte neue bzw. funktionstüchtige Trägerplatte zu ersetzen. Zu diesem Zweck ist
es nur erforderlich, die Andrückvorrichtung vom Kühlbauteil zu entfernen und die schadhafte Trägerplatte durch eine
entsprechende andere Trägerplatte zu ersetzen, wonach die Andrückvorrichtung wiederum am Kühlbauteil befestigt werden
kann. Das erfolgt bspw. durch Schraub- und/oder Klemmverbindungen. Vorteilhaft kann es sein, das Montageelement
der Andrückvorrichtung mit dem Kühlbauteil mittels federnder Verbindungselemente wie Federscheiben o.dgl. zu verbinden,
wodurch jegliches Nachgeben zwischen diesen Teilen ausgeglichen werden kann.
Eine gegen Einflüsse von aussen zuverlässig geschützte Schaltungsanordnung ergibt sich, wenn mindestens eine Erhebung
als in sich geschlossener Dichtungswulst ausgebildet ist. Damit können einzelne Bauelemente bzw. einzelne Trägerplatten oder
die gesamte Schaltungsanordnung abgedichtet und geschützt werden.
Um eine zuverlässige Anpresskraft zu gewährleisten, mit welcher die mindestens eine Trägerplatte gegen das Kühlbauteil gedrückt
wird, um einen guten, grossflächnigen Wärmekontakt von der
Trägerplatte zum Kühlbauteil zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das Montageelement auf seiner dem Kühlbauteil
zugewandten Innenseite eine Profilierung aufweist, die mindestens annähernd an die Profilierung des mindestens einen
Kissenelementes angepasst ist.
Bei der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung kann das
mindestens eine, auf der Trägerplatte angeordnete, zu kühlende Bauelement vollständig mit einer Weichvergussmasse bedeckt
sein. Bei dieser Weichvergussmasse handelt es sich bspw. um eine Silikongummimasse.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung in einem
vergrösserten Maßstab angedeuteten Ausführungsbeispielen der
erfindungsgemässen Schaltungsanordnung. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der
Schaltungsanordnung,
Fig. 2 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Schaltungsanordnung, und
Fig. 3 einen den Figuren 1 und 2 ähnlichen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der
Schaltungsanordnung.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Schaltungsanordnung 10 mit einem Kühlbauteil 12. Das
Kühlbauteil 12 ist bei dem in dieser Figur gezeichneten Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung 10 als einfache
Platte ausgebildet. Auf dem Kühlbauteil 12 ist eine Trägerplatte 14 angeordnet, die mit Kontaktflächen 16 und auf
der von den Kontaktflächen 16 abgewandten Unterseite mit einer Metallschicht 18 versehen ist, um zwischen der Trägerplatte 14
und dem Kühlbauteil 12 eine gute Wärmeleitung zu gewährleisten.
Auf der Trägerplatte 14 ist ein chipförmiges Bauelement 20
angeordnet, das Kontakte 22 und 24 aufweist. Der Kontakt 24 ist mit einer zugehörigen Kontaktfläche 16 der Trägerplatte 14
verbunden. Die Kontakte 22 des chipförmigen Bauelementes 20 sind mittels flexibler Verbindungselemente 26, z.B. mittels
Bonddrähten, mit zugehörigen Kontaktflächen 16 der Trägerplatte 14 elektrisch leitend verbunden.
Von der Trägerplatte 14 getrennt ist auf dem Kühlbauteil 12 ein Substrat 28 mit Anschlüssen 30 und 32, die voneinander mittels
einer Isolierung 34 elektrisch isoliert sind, gezeichnet. Ein starres Verbindungselement 36 in Form eines Bügels ist dazu
vorgesehen, zwischen der entsprechenden Kontaktfläche 16 an der Trägerplatte 14 und dem entsprechenden Anschluss 32 am Substrat
28 eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen.
Die Schaltungsanordnung 10 weist eine Andrückvorrichtung 38 mit einem Montageelement 40 und einer Drückeinrichtung 42 auf. Die
Drückeinrichtung 4 2 ist an der dem Kühlbauteil 12 zugewandten Unter- bzw. Innenseite 44 des Montageelementes 40 vorgesehen.
Das Montageelement 4 0 besteht bspw. aus Metall und ist wärme- und formstabil.
Das Kühlbauteil 12 und das Montageelement 40 sind miteinander mechanisch verbunden, was durch die dünnen strichpunktierten
Linien 45 zwischen den axial fluchtenden Durchgangslöchern 46,
48 angedeutet ist. Diese mechanische Verbindung kann durch (nicht gezeichnete) Federelemente erfolgen, durch welche ein
bestimmter Anpressdruck aufrechterhalten wird. Bei diesen Federelementen handelt es sich bspw. um an sich bekannte
Federscheiben o.dgl.
In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung 10 im nicht zusammengebauten Zustand angedeutet, bei welcher die
Andrückvorrichtung 38 bzw. die Drückeinrichtung 4 2 der Andrückvorrichtung 38 ein Kissenelement 54 aus einem elektrisch
isolierenden und elastisch nachgiebigen Material aufweist. Das Kissenelement 54 ist an seiner vom Montageelement 40
abgewandten Seite 56 in mindestens annähernder Anpassung an die Höhenprofilierung der Trägerplatte 14, des auf der Trägerplatte
14 angeordneten chipförmigen Bauelementes 20 bzw. der starren Verbindungselemente 36 zwischen der Trägerplatte 14 und dem
Substrat 28 mit Ausnehmungen 58, 60 und mit Erhebungen 62 und 64 ausgebildet. Die Ausnehmungen 58, d.h. die in sich
zusammenhängende Ausnehmung 58 dient insbes. zur Justierung der
Trägerplatte 14 in bezug auf das Kühlbauteil 12 während die/jede Ausnehmung 60 zur Justierung eines zugehörigen starren
Verbindungselementes 36 dient. Mit Hilfe der Andrückvorrichtung 38 wird also nicht nur die Trägerplatte 14 mit dem chipförmigen
Bauelement 20 sowie das Substrat 28 mit den Anschlüssen 30 und 32 genau passend am Kühlbauteil 12 festgelegt, sondern
gleichzeitig mit den starren Verbindungselementen 36 der entsprechende elektrisch leitende Kontakt zwischen
Kontaktflächen 16 an der Trägerplatte 14 und bspw. dem Anschluss 32 am Substrat 28 hergestellt.
Die Erhebungen 62 dienen zum Andrücken der Trägerplatte 14 entweder unmittelbar oder über das chipförmige Bauelement 20 am
Kühlbauteil 12. Eine in sich geschlossene umlaufende Erhebung 66 ist als Dichtungswulst ausgebildet, ebenso wie ein äusserer
umlaufender Dichtungswulst 64. Eine Weichvergussmasse 68 bedeckt das auf den Trägerkörper 14 befestigte chipförmige
Bauelement 20.
In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung 10 im geöffneten Zustand dargestellt, bei welcher das Montageelement 40 der
Andrückvorrichtung 38 als ebene Platte ausgebildet ist. Demgegenüber ist in Fig. 2 eine Ausführungsform der
Schaltungsanordnung 10 gezeichnet, bei welcher das Montageelement 40 auf seiner dem Kühlbauteil 12 zugewandten
Innenseite 44 eine Profilierung aufweist, die mindestens annähernd an die Profilierung 56 des Kissenelementes 54 der
Andrückvorrichtung 38 angepasst ist. Im übrigen ist die Schaltungsanordnung 10 gemäss Fig. 2 ähnlich ausgebildet wie
die in Fig. 1 gezeichnete Ausführungsform der
Schaltungsanordnung 10, so dass es sich erübrigt, alle Einzelheiten de Schaltungsanordnung 10 in Verbindung mit Fig. 2
noch einmal detailliert zu beschreiben. Gleiche Einzelheiten
sind in den Figuren 1 und 2 mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung 10,
die sich von den Schaltungsanordnungen 10 gemäss Fig. 1 oder insbes. dadurch unterscheidet, dass die Drückeinrichtung 4 2 der
Andrückvorrichtung 38 Federelemente 70 und 72 aufweist. Die Federelemente 70 sind mit einem Kissenelement 54 kombiniert,
während das Federelement 7 2 mit einer elektrischen Isolierung 74 in Form einer Scheibe, Kappe o.dgl. kombiniert ist. Die
Federelemente 7 0 und 7 2 sind an der Innenseite 44 des Montageelementes 40 befestigt. Entsprechend ist das
Kissenelement 54 an der Innenseite 44 des Montageelementes 40 befestigt. Im übrigen ist die Schaltungsanordnung 10 gemäss
Fig. 3 ähnlich ausgebildet wie die Schaltungsanordnungen 10 gemäss Figuren 1 und 2, so dass es sich erübrigt, auf alle
diese Einzelheiten, die in Fig. 3 mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet sind, wie in den Figuren 1 und 2, noch einmal detailliert einzugehen.
Claims (1)
- 29.930EXPORT-CONTOR Aussenhandelsgesellschaft mbH Sigmundstrasse 200, 8500 Nürnberg 80Ansprüche :1. Schaltungsanordnung mit mindestens einer Trägerplatte (14), auf welcher mindestens ein zu kühlendes chipförmiges Bauelement (20), insbes. Halbleiterbauelement, und Kontaktflächen (16) vorgesehen sind, wobei das/jedes Bauelement (20) mit zugehörigen Kontaktflächen (16) mittels Verbindungselementen (26) elektrisch leitend verbunden ist, mit einem Kühlbauteil (12), auf welchem die mindestens eine Trägerplatte (14) angeordnet ist, und mit einer Andrückvorrichtung (38), mit welcher die mindestens eine Trägerplatte (14) gegen das Kühlbauteil (12) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückvorrichtung (38) mindestens ein wärme- und formstabiles Montageelement (40) und eine elastisch nachgiebige Drückeinrichtung (42) aufweist, die auf der dem Kühlbauteil (12) zugewandten Innenseite (44) desMontageelementes (40) vorgesehen ist, und die gegen das mindestens eine zu kühlende Bauelement (20) und/oder in dessen Nachbarschaft elektrisch isoliert gegen die mindestens eine Trägerplatte (14) drückt.2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drückeinrichtung (42) mindestens ein Federelement (70, 72) aufweist, wobei das/jedes Federelement (70, 72) mindestens an seinem vom Montageelement (40) abgewandten Endabschnitt mit einer elektrischen Isolierung (54, 74) versehen ist.. Schaltungsanordnung insbes. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drückeinrichtung (42) mindestens ein Kissenelement (54) aus einem elektrisch isolierenden, elastisch nachgiebigen Material aufweist.4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass das Kissenelement (54) an seiner vom Montageelement (40) abgewandten Seite (56) in mindestens annähernder Anpassung an die Profilierung der mindestens einen Trägerplatte (14), des mindestens einen Bauelementes (20) bzw. der Verbindungselemente (36) auf dem Kühlbauteil (12) mit Ausnehmungen (58, 60) und Erhebungen (62, 64, 66) ausgebildet ist.5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass eine Ausnehmung (58) bzw. dass Ausnehmungen (58) zur Justierung einer Trägerplatte (14) bzw. von Trägerplatten (14) relativ zum Kühlbauteil (12) vorgesehen ist/sind.. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass Ausnehmungen (60) zur Justierung und zur Fixierung von starren, loslösbaren Verbindungselementen (36) vorgesehen sind.7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Erhebungen (62) zum unmittelbaren Andrücken der mindestens einen Trägerplatte (14) bzw. zum Andrücken der mindestens einen Trägerplatte (14) über das mindestens eine an der entsprechenden Trägerplatte (14) angeordnete Bauelement (20) am Kühlbauteil (12) vorgesehen sind.8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens eine Erhebung (64,66) als in sich geschlossener Dichtungswulst ausgebildet ist.9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass das Montageelement (40) auf seiner dem Kühlbauteil (12) zugewandten Innenseite (40) eine Profilierung aufweist, die mindestens annähernd an die Profilierung (56) des mindestens einen Kissenelementes (54) angepasst ist.10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine, auf der Trägerplatte (14) angeordnete, zu kühlende Bauelement (20) vollständig mit einer Weichvergussmasse (68) bedeckt ist.11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (40) mit dem Kühlbauteil (12) mechanisch verbunden ist, wobei die mechanische Verbindung (bei 45) mindestens ein Federelement aufweist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9109294U DE9109294U1 (de) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Schaltungsanordnung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9109294U DE9109294U1 (de) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Schaltungsanordnung |
DE4111247A DE4111247C3 (de) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Schaltungsanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9109294U1 true DE9109294U1 (de) | 1991-10-31 |
Family
ID=25902611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9109294U Expired - Lifetime DE9109294U1 (de) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Schaltungsanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9109294U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005016650A1 (de) * | 2005-04-12 | 2006-11-02 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Leistungshalbleitermodul mit stoffbündig angeordneten Anschlusselementen |
-
1991
- 1991-04-08 DE DE9109294U patent/DE9109294U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005016650A1 (de) * | 2005-04-12 | 2006-11-02 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Leistungshalbleitermodul mit stoffbündig angeordneten Anschlusselementen |
DE102005016650B4 (de) * | 2005-04-12 | 2009-11-19 | Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg | Leistungshalbleitermodul mit stumpf gelöteten Anschluss- und Verbindungselementen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4111247C2 (de) | ||
DE19950026B4 (de) | Leistungshalbleitermodul | |
EP1982355B1 (de) | Leistungselektronikanordnung | |
DE102009026558B3 (de) | Leistungshalbleitermodul mit beweglich gelagerten Schaltungsträgern und Verfahren zur Herstellung eines solchen Leistungshalbleitermoduls | |
DE10258570B4 (de) | Leistungshalbleitermodul | |
DE19630173A1 (de) | Leistungsmodul mit Halbleiterbauelementen | |
DE19600619A1 (de) | Steuergerät bestehend aus mindestens zwei Gehäuseteilen | |
DE102006008807B4 (de) | Anordnung mit einem Leistungshalbleitermodul und einem Kühlbauteil | |
EP2320459A2 (de) | Leistungshalbleitermodul | |
DE19532992A1 (de) | Leiterplatte | |
DE102015115122A1 (de) | Leistungshalbleitermodul mit zweiteiligem Gehäuse | |
DE102017125052B4 (de) | Leistungshalbleitermodul mit einer Schalteinrichtung und Leistungshalbleitereinrichtung mit einem derartigen Leistungshalbleitermodul | |
DE4131200C2 (de) | Schaltungsanordnung | |
EP1825511B1 (de) | Halbleiterschaltmodul | |
DE10100460A1 (de) | Leistungshalbleitermodul mit Gehäuse und Anschlußelementen | |
DE102010038723B4 (de) | Leistungshalbleitermodul mit mindestens einer Positioniervorrichtung für ein Substrat | |
DE9113498U1 (de) | Schaltungsanordnung | |
DE9109294U1 (de) | Schaltungsanordnung | |
EP0793407B1 (de) | Elektronische Schalteinrichtung, insbesondere elektronisches Relais, für Steckmontage | |
DE102016110912B4 (de) | Leistungshalbleitermodul mit einer Schalteinrichtung | |
WO2005053366A1 (de) | Elektrische schaltungsanordnung | |
CH695406A5 (de) | Gategleichgerichtetes Turn-Off Thyristormodul. | |
DE102014104718B3 (de) | Halbleiterbaugruppe mit Chiparrays | |
DE4432057A1 (de) | Vorrichtung zur Ableitung der thermischen Verlustleistung eines elektronischen oder elektromechanischen Bauelementes | |
DE102017109707A1 (de) | Leistungshalbleitereinrichtung mit einem Gehäuse |