JP6326280B2 - パワーエレクトロニクス開閉装置及びパワーエレクトロニクス開閉装置を有する装置 - Google Patents
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Description
基板2の導電路、パワー半導体構成要素24、及び、接続要素3を含む基板2の上側が、封止用化合物を用いて、例えばエポキシ樹脂を用いて、液密に封止されている。これによって、IP54(IEC規格(IEC60529)に従うIPコード(international protection code))以上の保護構造が到達可能である。この際、有利には、端子要素の一部も、特には負荷端子要素の一部も、封止されている。
2 基板
3 接続装置
4 負荷端子装置
5 押圧装置
6 押圧導入装置
7、8 冷却装置
20 絶縁材料体
22 導電路
24、26 パワー半導体構成要素
30、34 導電性フィルム
32 絶縁性フィルム
50 押圧体
52 押圧要素
100 装置
300、340 第二主面
500 第一主面
504 第一の空隙部
Claims (15)
- 基板(2)、その上に配設されたパワー半導体構成要素(24、26)、接続装置(3)、負荷端子装置(4)及び押圧装置(5)を有する、パワーエレクトロニクス開閉装置(1)において、
前記基板(2)が、互いに電気的に絶縁された導電路(22)を有し、また、導電路(22)上にパワー半導体構成要素(24、26)が配設されており且つ素材結合的にそれと接続されていること、
前記接続装置(3)が、導電性フィルム(30、34)及び電気絶縁性フィルム(32)を有するフィルム合成物として形成されており、またそれをもって第一及び第二主面(300、340)を形成しており、そして、前記開閉装置が前記接続装置(3)を用いて内部にて回路に適合して接続されていること、
前記押圧装置(5)が、第一の空隙部(504)を有する押圧体(50)を有し、この空隙部(504)から突出して押圧要素(52)が配設されており、また、前記押圧要素(52)がフィルム合成物の前記第二主面(340)の部分(342、344)を押圧し、その際この部分は前記パワー半導体構成要素(24、26)の法線方向に沿った投影において、前記パワー半導体構成要素(24、26)の面(242、262)の内側に配されていること、及び
前記部分(342、344)の表面面積が少なくとも、前記パワー半導体構成要素(24、26)の表面(242、262)の少なくとも20%であること、
を特徴とする開閉装置。 - 請求項1に記載の開閉装置において、
前記押圧体(50)の前記第一の空隙部(504)が、もっぱら第一主面(500)から始まる凹部として、又は、前記第一主面(500)から始まる凹部にして前記押圧体(50)を貫通して前記第二主面(502)まで達しそこに形成された開口部(512)を備えた中抜け部と有する凹部として、形成されていることを特徴とする開閉装置。 - 請求項2に記載の開閉装置において、
前記押圧要素(52)が前記押圧体(50)の前記第一の空隙部(504)を完全に又はほぼ完全に塞ぐことを特徴とする開閉装置。 - 請求項2又は3に記載の開閉装置において、
前記押圧要素(52)が前記押圧体(50)の前記第一の空隙部(504)からその第二主面(502)にて突出することを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の開閉装置において、
前記押圧体(50)が、高温耐性の熱可塑性プラスチックから、特にはポリフェニレンスルファイドから構成されており、また、前記押圧要素(52)が、シリコーンゴムから、特には液体シリコーンから構成されていることを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の開閉装置において、
前記押圧体(50)がその前記第二主面(502)に第二の空隙部(506)を有しており、そのベース部が補助面(508)を形成し、またその際、前記第二の空隙部(506)内に薄層状の金属体(510)が配設されていることを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の開閉装置において、
前記部分(342、344)の表面面積が少なくとも、前記パワー半導体構成要素(24、26)の表面(242、262)の少なくとも50%であることを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の開閉装置において、
第一の導電路部分が、前記接続装置(3)の前記導電性フィルム(30)から形成されており、前記パワー半導体構成要素(24、26)の接触面及び前記基板(2)の前記導電路(22)と、素材結合的に、特には加圧焼結部を用いて、接続されていることを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の開閉装置において、
前記押圧装置(5)の水平方向の広がり(540)が、基板平面に対して平行な2つの直交方向において、前記基板(2)の水平方向の広がり(200)よりも僅かであることを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の開閉装置において、
前記押圧体(52)の垂直方向の広がり(522)に対する、水平方向の広がり(520)の比率が、1に対して2の比率、特には1に対して4の比率を有することを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の開閉装置において、
前記基板(2)の上面が、その導電路(22)、前記パワー半導体構成要素(24)及び前記接続装置(3)を含み、封止用化合物(8)を用いて、液密に封止されていることを特徴とする開閉装置。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載のパワーエレクトロニクス開閉装置(1)、冷却装置(7)、及び、押圧導入装置(6)、を有する装置(100)において、
前記押圧導入装置(6)が間接的に又は直接的に前記冷却装置(7)を圧迫しており、前記押圧装置(5)中央へ押圧を導入し、それにより前記開閉装置(1)が摩擦力による結合で前記冷却装置(7)と接続されていることを特徴とする装置。 - 請求項12に記載の装置において、
前記基板(2)と前記冷却装置(7)の間に、20μmよりも僅かな厚さ、特には10μmよりも僅かな厚さ、特には5μmよりも僅かな厚さを有する導熱板(70)が配設されていることを特徴とする装置。 - 請求項12に記載の装置において、
前記冷却装置(7)が、パワー半導体モジュールのベースプレート又は冷却体であることを特徴とする装置。 - 請求項12に記載の装置において、
前記押圧体(52)の垂直方向の広がり(522)に対する、水平方向の広がり(520)の比率が、1に対して3の比率、特には1に対して5の比率を有することを特徴とする装置。
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