CN203134776U - 功率半导体模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型描述了一种功率半导体模块，其包括功率电子电路、带壳体盖（13）的壳体（11），其中，壳体盖（13）由连接机构（15、16）贯穿插接。在壳体（11）的上端侧（11o）与壳体盖（13）的下端面之间布置有弹性的密封装置（14），该密封装置具有基板（14p）和布置在基板（14p）上的、横截面呈梯形的密封元件(14e)，其中，密封元件（14e）具有带有至少一个通孔（14d）的顶板。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功率半导体模块或用于该功率半导体模块的控制模块，其包括控制电路、必要时的功率电子电路、带壳体盖的壳体并且优选包括底板，其中，壳体盖由电接头贯穿插接。
背景技术
如下是公知的，即，为了对引入功率半导体模块的电接头进行密封(其中，该引入必须具有一定密封度，例如IP54)，使用密封粘合物或专门的密封拧紧件。但是，这具有如下缺点，即，额外的材料或工作步骤是必需的，以便达到所希望的保护度。其它缺点如下，即，在安装功率半导体模块之后存在高的隐患，即，这样的密封不能持久地经受环境影响。
实用新型内容
本实用新型的任务是提供避免这些缺点的功率半导体模块或用于该功率半导体模块的控制模块。
根据本实用新型，这个任务通过如下方案得以解决。提出了功率半导体模块或用于该功率半导体模块的控制模块，其包括控制电路、优选功率电子电路以及带壳体盖的壳体并且优选包括底板，其中，壳体盖由电的和/或光学的连接机构贯穿插接，其中设置如下，即，在壳体的上端侧与壳体盖的下端面之间布置有弹性的密封装置，其具有基板和一个或多个布置在该基板上的、横截面分别呈梯形的密封元件，其中，密封元件分别具有带有至少一个通孔的顶板。
根据本实用新型的功率半导体模块具有如下优点，即，为了使电接头密封，以便达到抗环境影响的高安全性例如保护度IP 54，对于装配而言额外的机构和/或工具不是必需的。此外，没有设置针对特别的注意或特别的品质所要求的工作步骤。只是将密封装置放入壳体与壳体盖之间并且将壳体盖例如通过拧紧附着在壳体上。通过将密封装置构造为弹性的密封装置而达到了良好的长时间密封效果。
能够设置如下，即，密封元件与基板一件式地构造。这种实施形式能够是优选的，因为它能够利用较少的生产耗费来制造，例如通过压制。
此外，能够设置如下，即，密封元件与壳体盖的横截面呈梯形的凹槽相对应。通过相对应的呈梯形的构造，密封元件的壁在压紧密封装置之后饱满地贴靠在壳体盖的内侧并且由于密封装置的弹性而形成了密封的和持久的支座。
密封元件能够构造为空心体。
能够设置如下，即，连接机构线材状地构造有圆形的横截面。电连接机构能够带有绝缘件地构造。连接机构也能够构造为“光学的”连接机构，例如构造为光导线缆。
在其它的具有优点的构造中能够设置如下，即，连接机构带式地构造有矩形的横截面。
能够设置如下，即，至少一个通孔具有与贯穿插接该至少一个通孔的连接机构的横截面相对应的横截面。根据连接机构的构造也能够设置有不同的横截面形状，例如在线材的情况下设置有圆形的横截面而在带的情况下设置有矩形的横截面。
此外，能够设置如下，即，密封元件具有狭缝地构造，其中，至少一条狭缝从密封元件的脚区段出发并终止于至少一个通孔。狭缝通过如下方式使连接机构引入通孔变得容易，即，狭缝在引入的过程中敞开并且减少了在通孔中的摩擦。
此外，能够设置如下，即，通孔的内直径小于连接机构的外直径。因此，密封元件在通孔的区域内在弹性张力下饱满地贴靠在电的和/或光学的连接机构上并且由此密封。
壳体盖能够在它的下端侧具有密封接片。密封接片能够优选布置在密封元件的脚区域中。
密封装置能够优选在壳体盖的下端侧与壳体的上端侧之间布置有缓冲座(Quetschsitz)。但是，如下也是可行的，即，密封装置壳体侧地支撑在布置于壳体中的盖板或类似物上。
壳体能够具有环绕的边缘凸缘，在其内部空间中能够放入密封元件的基板。装配安全性以这种方式能够进一步提高，因为密封装置在置放壳体盖之前就已经固定在它的位置上了。
附图说明
现在借助实施例对本实用新型进行详细阐述。
图1在立体图中示出根据本实用新型的功率半导体模块的第一实施例；
图2在立体图中以仰视图示出图1中的壳体盖；
图3在立体图中以俯视图示出图1中的密封装置；
图4在立体分解图中示出根据本实用新型的功率半导体模块的第二实施例；
图5a在立体的俯视图中示出图4中的密封装置；
图5b在立体的仰视图中示出图4中的密封装置。
具体实施方式
图1示出具有布置在壳体11中的功率半导体电路、底板12和壳体盖13的功率半导体模块1。功率半导体电路可以是例如液冷式半桥电路。
功率半导体模块1的底板12在它的底侧上除了电插接器17之外还具有用于冷却液的进液口和出液口。多个功率半导体模块1能够并列地布置在液冷装置的装配面上。
壳体盖13具有密封凹槽13a，在其中布置有密封装置14的密封元件14e，在图3和图5中对该密封装置进行了详细描述。密封元件14e具有布置在顶板上的通孔14d，所述通孔由功率半导体电路的构造为电连接机构15或光学连接机构16的连接机构贯穿插接。
图2和图3示出壳体盖13、密封装置14和壳体11的构建和协同作用。
密封装置14由橡胶弹性材料，例如硅胶构造。密封元件14e布置在共同的基板14p上，该基板在已装配的状态中贴靠在壳体盖13的底侧和壳体11的上端侧(参见图4)。密封元件14e构造为横截面呈梯形的空心体并且与壳体盖13中的密封凹槽13a相对应。在图3和图5所示的实施例中，三个密封元件14e和基板14p一件式地构造。中间的密封元件14e分别由两个电连接机构15贯穿插接。两个外侧的密封元件14e分别由两个光学连接机构16贯穿插接。在图1和图4中所示的功率半导体模块1的实施例中，电连接机构15和光学连接机构16构造为线材或者说线材状地构造并且具有圆形的横截面。但是，也能够设置具有矩形横截面的带状的连接机构。重要的是通孔14d具有与连接机构15和16的横截面相对应的横截面。
如图2所示的那样，在壳体盖13中的密封凹槽13a横截面呈梯形地构造。密封凹槽13a与密封装置14的密封元件14e相符。密封元件14e具有相对密封凹槽13a的内部尺寸的盈余，从而密封元件14e的外壁在已装配的状态中饱满地贴靠在密封凹槽13a的内壁上并且构成密封。此外，在壳体盖13的底侧设置有密封唇13d，所述密封唇在密封凹槽13a的周边延伸并且在已装配的状态中密封地安置在密封装置14的基板14p的上侧上。
在连接机构15和16与通孔14d之间构成进一步的密封，其中，通孔14d的内直径小于连接机构15、16的外直径。在具有矩形横截面的连接机构中有意义的是：通孔14d的宽度和长度小于连接机构15、16的厚度和宽度。为了使连接机构15、16的引入变得容易，密封元件14e构造有狭缝14s，其中，狭缝14s从密封元件14e的脚区段出发并终止于通孔14d。狭缝14s在已装配的密封装置14的情况下闭合。
图4和图5示出了第二实施例。
图4和图5中的密封装置14如图3中的密封装置那样地构造，但具有如下区别，即，基板14p具有环绕的、裸露的边缘区段，该边缘区段与密封元件14e邻接，并且密封元件14e的外壁包括两个具有不同倾斜角的相互邻接的区段。
如图4所示的那样，壳体11的上端面11o具有环绕的边缘凸缘11r，在其内部空间中能够放入密封装置14的基板14p。
电连接机构15卡夹在夹持连接器15k中。光学连接机构16卡夹在夹持连接器16k中。夹持连接器15k和16k在安放密封装置14之后由密封元件14e遮盖。
附图标记列表：
1 功率半导体模块
11 壳体
11o 上端面
11r 边缘凸缘
12 底板
13 壳体盖
13a 密封凹槽
13d 密封唇
14 密封装置
14d 通孔
14e 密封元件
14p 基板
14s 狭缝
15 电连接机构
16 光学连接机构
17 电插接器
Claims (12)
1.功率半导体模块，其包括功率电子电路和带壳体盖（13）的壳体（11），其中，所述壳体盖（13）由电的和/或光学的连接机构（15、16）贯穿插接，其特征在于，在所述壳体（11）的上端侧（11o）与所述壳体盖（13）的下端面之间布置有弹性的密封装置（14），该密封装置具有基板（14p）和一个或多个布置在所述基板（14p）上的、横截面分别呈梯形的密封元件(14e)，其中，所述密封元件（14e）分别具有带有至少一个通孔（14d）的顶板。
2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，所述密封元件（14e）与所述基板（14p）一件式地构造。
3.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述密封元件（14e）与所述壳体盖（13）的横截面呈梯形的凹槽相对应。
4.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述密封元件（14e）构造为空心体。
5.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述连接机构（15、16）线材状地构造有圆形的横截面。
6.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述连接机构（15、16）带状地构造有矩形的横截面。
7.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述至少一个通孔（14d）具有与贯穿插接所述至少一个通孔（14d）的所述连接机构（15、16）的横截面相对应的横截面。
8.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述密封元件（14e）具有狭缝地构造，其中，至少一条狭缝（14s）从所述密封元件（14e）的脚区段出发并终止于所述至少一个通孔（14d）。
9.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述通孔（14d）的内直径小于所述连接机构（15、16）的外直径。
10.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述壳体盖（13）在它的下端侧具有密封接片。
11.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述密封装置（14）在所述壳体盖（13）的下端侧与所述壳体（11）的上端侧之间布置有缓冲座。
12.根据权利要求1或2所述的功率半导体模块，其特征在于，所述壳体（11）具有环绕的边缘凸缘，在所述边缘凸缘的内部空间中能够放入所述密封元件（14）的基板（14p）。
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