DE10358843B3

DE10358843B3 - Packaging container for power semiconducting modules has cover surface with support(s) that narrows as it extends into molded body and into opening in module to prevent contact between module and covering surface

Info

Publication number: DE10358843B3
Application number: DE10358843A
Authority: DE
Inventors: Marco Lederer; Rainer Popp
Original assignee: Semikron GmbH and Co KG
Current assignee: Semikron Elektronik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: DE502004011027D1; ES2341106T3; EP1544130A1; DK1544130T3; ATE464247T1; EP1544130B1

Abstract

The device has at least one molded body (100a,100b) with a wall and a preferably fully closed cover surface (120a,b), supporting edges (112) or surfaces, whereby the module rests on wall sections and contact with the cover surface is prevented by the supporting edges or surfaces. The cover surface has at least one support (122) that narrows as it extends into the molded body and into an opening in the module (200) to prevent contact between the module and covering surface.

Description

Die Erfindung beschreibt ein Verpackungsbehältnis für Leistungshalbleitermodule zu deren inner- und/oder außerbetrieblichen Transport. Moderne Leistungshalbleitermodule, speziell mit Leistungstransistoren wie IGBT (insulated gate bipolar transistor) oder MOS-FET (metal oxid semiconductor field effect transistor) sind sehr empfindliche gegenüber Berührungen durch die menschliche Hand, weil sich hierdurch elektrostatische Felder auf die Kontaktelemente entladen können und die Leistungstransistoren vorschädigen oder zerstören können. Weiterhin sind jegliche Art von Verschmutzungen beispielhaft der Kontaktelemente oder speziell bei grundplattenlosen Leistungshalbleitermodulen auch der Substratunterseite nachteilig. Hierbei wird die elektrische Kontaktsicherheit im späteren Betrieb beeinträchtigt. Substratunterseiten, speziell wenn sie bereits vor dem Transport mit einer pastösen wärmeleitfähigen Schicht versehen sind, bedürfen ebenfalls eines Schutzes vor Berührung und/oder Verunreinigung.The The invention describes a packaging container for power semiconductor modules to their internal and / or external Transport. Modern power semiconductor modules, especially with power transistors such as IGBT (insulated gate bipolar transistor) or MOS-FET (metal oxide semiconductor field effect transistor) are very sensitive to touch by the human hand, because this causes electrostatic Fields on the contact elements can discharge and the power transistors pre-damage or destroy can. Furthermore, any type of contamination is exemplary of Contact elements or especially for baseplate-less power semiconductor modules also the substrate base disadvantageous. This is the electrical contact safety later Operation impaired. Substrate bases, especially if you already before transport with a pasty thermally conductive layer are required also a protection against touching and / or contamination.

Ausgangspunkt der Erfindung sind das eigene Patent DE 39 09 898 C2 sowie die nicht vorveröffentlichten eigenen Patentanmeldung DE 103 06 643 A1 und DE 103 20 186 A1 . Die DE 39 09 898 C2 offenbart ein Verpackungsbehältnis für Leistungshalbleitermodule nach dem damaligen Stand der Technik. Hierbei handelte es sich häufig um Leistungshalbleitermodule aufgebaut aus Thyristoren. Derartige Leistungshalbleitermodule sind beispielhaft gegen elektrostatische Aufladung unempfindlich. Daher schlägt diese Druckschrift eine stapelbare Verpackung vor, die vorzugsweise aus einer Kartonage besteht. Derartige Verpackungen können allerdings bei geeigneter Wahl der Kartonage das darin befindliche Leistungshalbleitermodul auch gegen elektrostatische Entladungen schützen. Ein Schutz gegen Kontakt der Anschlusselemente mit der Verpackung selbst demgegenüber nicht erzielbar.The starting point of the invention is the own patent DE 39 09 898 C2 and the non-prepublished own patent application DE 103 06 643 A1 and DE 103 20 186 A1 , The DE 39 09 898 C2 discloses a packaging container for power semiconductor modules according to the prior art. These were often power semiconductor modules constructed of thyristors. Such power semiconductor modules are exemplary insensitive to electrostatic charging. Therefore, this document proposes a stackable packaging, which preferably consists of a cardboard box. However, such packaging can also protect against electrostatic discharge with a suitable choice of cardboard packaging therein the power semiconductor module. A protection against contact of the connecting elements with the packaging itself in contrast not achievable.

Die DE 103 06 643 A1 stellt ein modernes Leistungshalbleitermodul vor, welches auf einer Oberfläche eine Mehrzahl von Anschlusselementen aufweist. Da derartige Leistungshalbleitermodule nach dem Stand der Technik meist mit Leistungstransistoren und Leistungsdioden bestückt sind, sind zumindest einige der Anschlusselemente empfindlich gegen elektrostatische Entladung. Die den Anschlusselementen gegenüberliegende Oberfläche des Leistungshalbleitermodul weist hier eine außen liegende metallische Schicht als Teil des Substrats auf. Auch derartige Oberflächen bedürfen eines Schutzes gegen Verschmutzung, speziell auch durch Kontakt mit der menschlichen Hand. Durch jegliche Art von Verschmutzung wird die Haftfähigkeit einer wärmeleitfähigen Schicht, also ihre Funktion als Zwischenschicht zwischen dem Leistungshalbleitermodul und einem zu dessen Betrieb notwendigen Kühlkörper, beeinträchtigt. Hierdurch kann die im Leistungshalbleitermodul entstehende Wärme nicht in vorgesehener Weise abgeführt werden, wodurch ein Betrieb bei voller Leistungsfähigkeit des Leistungshalbleitermoduls nicht möglich ist.The DE 103 06 643 A1 presents a modern power semiconductor module having on a surface a plurality of connection elements. Since such power semiconductor modules according to the prior art are usually equipped with power transistors and power diodes, at least some of the connection elements are sensitive to electrostatic discharge. The surface of the power semiconductor module opposite the connection elements here has an outer metallic layer as part of the substrate. Even such surfaces require protection against contamination, especially by contact with the human hand. Any type of contamination adversely affects the adhesiveness of a thermally conductive layer, ie its function as an intermediate layer between the power semiconductor module and a heat sink necessary for its operation. As a result, the heat generated in the power semiconductor module can not be dissipated in the intended manner, whereby operation at full capacity of the power semiconductor module is not possible.

Die DE 103 20 186 A1 offenbart eine Wärmeleitpaste für ein Leistungshalbleitermodul, welches bereits beim Hersteller mit einer wärmeleitfähigen pastösen Schicht versehen wird. Dies ist vorteilhaft, weil hierdurch die geeignete wärmeleitfähige Schicht mit einer auf das Leistungshalbleitermodul abgestimmten Schichtdicke aufgetragen werden kann. Weiterhin vorteilhaft ist, dass hierdurch die Montage nach dem Transport vereinfacht wird, da hier keine Schichten in der Größenordnung von 100μm homogen aufgebracht werden müssen. Die Druckschrift stellt zum Schutz dieser Schichten eine Schutzhülle vor, die auf das Leistungshalbleitermodul aufgesetzt wird und Noppen derart aufweist, dass die wärmeleitfähige Schicht nur zu einem geringen Teil von dieser Schutzhülle berührt wird. Somit ist gewährleistet, dass nach Entfernen dieser Schutzhülle die wärmeleitfähige Schicht annährend unversehrt ist und vollständig funktionsfähig bliebt. Somit können derartige mit einer Wärmeleitpaste versehene Leistungshalbleitermodul mit einer Schutzhülle beispielhaft in oben genanntem Verpackungsbehältnis transportiert werden. Nachteilig ist hierbei allerdings, dass die Schutzhülle vorteilhafterweise nur einmal aufgesetzt und nach dem Transport abgenommen wird. Mehrmaliges Verwenden, wie es beispielhaft beim innerbetrieblichen Transport notwendig ist, kann diese Schutzhülle nicht geeignet leisten.The DE 103 20 186 A1 discloses a thermal paste for a power semiconductor module, which is already provided by the manufacturer with a thermally conductive pasty layer. This is advantageous because in this way the suitable thermally conductive layer can be applied with a layer thickness matched to the power semiconductor module. It is also advantageous that this simplifies the assembly after transport since no layers of the order of 100 .mu.m need to be applied homogeneously here. The document provides for the protection of these layers, a protective cover, which is placed on the power semiconductor module and having nubs such that the heat-conductive layer is touched only a small part of this protective cover. Thus, it is ensured that after removal of this protective cover, the thermally conductive layer is almost intact and remains fully functional. Thus, such provided with a thermal grease power semiconductor module can be transported with a protective case, for example in the above-mentioned packaging container. The disadvantage here, however, that the protective cover is advantageously placed only once and removed after transport. Repeated use, as is necessary for example during in-house transport, can not afford this protective cover suitable.

Die US 6,216,873 B1 offenbart ein sehr aufwendiges Verpackungsbehältnis aus mehreren Formkörpern. Die Wandung dieses Verpackungsbehältnisses weist an vier Stellen Abstützflächen oder Abstützkanten auf, um ein zu transportierendes Halbleitermodul vor Kontakt mit Deckflächen zu schützen. Die JP 11-349087 A offenbart ein Verpackungsbehältnis für elektronische Bauteile in SMD Ausführung. Hierbei wiest dieses Verpackungsbehältnis ebenfalls Abstützkanten auf. Dies sind allerdings nicht an den Wandungen angeordnet sondern sind Ausformungen der Deckflächen. Die DE 195 04 365 A1 offenbart eine Verpackung für mehrere hintereinander angeordnete Stückgüter, beispielhaft elektronische Bauelemente wie Kondensator. Hierzu weist die Verpackung eine Stütze auf, die von einer Deckfläche der Verpackung ins inner ragt, sich hierbei verjüngt und sich zwischen die Kontakte der Kondensatoren hinein erstreckt und dadurch eine Berührung dieser Kontakte mit der Deckfläche verhindert.The US 6,216,873 B1 discloses a very expensive packaging container of several moldings. The wall of this packaging container has supporting surfaces or supporting edges at four locations in order to protect a semiconductor module to be transported from contact with cover surfaces. JP 11-349087 A discloses a packaging container for electronic components in SMD design. In this case, this packaging container also wests on supporting edges. However, these are not arranged on the walls but are formations of the top surfaces. The DE 195 04 365 A1 discloses a package for a plurality of successively arranged packaged goods, for example electronic components such as capacitor. For this purpose, the package has a support which protrudes from a top surface of the package into the interior, this is tapered and extends between the contacts of the capacitors inside, thereby preventing contact of these contacts with the top surface.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe ein Verpackungsbehältnis für den inner- und/oder außerbetrieblichen Transport von Leistungshalbleitermodulen zu schaffen, das gegen Verunreinigungen empfindliche Oberflächen und/oder sonstige Teile des Leistungshalbleitermoduls und/oder gegen elektrostatische Felder empfindliche Kontaktelemente des Leistungshalbleitermoduls schützt sowie eine mehrfache Nutzung dieses Verpackungsbehältnisses erlaubt.The The present invention has the object of a packaging container for internal and / or external Transport of power semiconductor modules to create that against Impurities sensitive surfaces and / or other parts of the Power semiconductor module and / or electrostatic fields protects sensitive contact elements of the power semiconductor module as well a multiple use of this packaging container allowed.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verpackungsbehältnis mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.The Task is solved through a packaging container with the features of claim 1. Find Preferred developments in the subclaims.

Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verpackungsbehältnisses für Leistungshalbleitermodule geht aus von mindestens einem Formkörper. Dieser Formkörper weist eine Wandung sowie eine vorzugsweise vollständig geschlossene Deckfläche auf. Die Wandung ist in mehrere Wandungsabschnitte unterteilt. An mindestens zwei gegenüberliegenden Wandungsabschnitten ist je eine Abstützkante oder an mindestens drei Stellen der Wandung je eine Abstützfläche angeordnet. Diese Abstützkanten oder Abstützflächen bilden eine Auflage für bestimmte Teile des Leistungshalbleitermoduls derart, dass eine Berührung des Leistungshalbleitermoduls mit der Deckfläche des Formkörpers verhindert ist. Weiterhin liegt das Leistungshalbleitermodul zumindest teilweise an Wandungsabschnitten an, oder ist zumindest eng benachbart hierzu angeordnet, was hier synonym verwendet wird. Weiterhin weist das Verpackungsbehältnis an der Deckfläche des Formkörpers mindestens eine Stütze auf. Diese Stütze erstreckt sich von der Deckfläche in das Innere des Formkörpers, wobei es sich von der Deckfläche aus ins Innere hinein verjüngt und sich teilweise in eine Ausnehmung des Leistungshalbleitermoduls hinein erstreckt und hierdurch eine Berührung des Leistungshalbleitermoduls mit der Deckfläche verhindert.Of the Basic idea of the packaging container according to the invention for power semiconductor modules is based on at least one molding. This shaped body has a wall and a preferably completely closed top surface. The wall is divided into several wall sections. At least two opposite Wandungsabschnitten is ever a support edge or at least arranged three sites of the wall depending on a support surface. These support edges or form support surfaces an edition for certain parts of the power semiconductor module such that a touch of the Power semiconductor module prevents the top surface of the molding is. Furthermore, the power semiconductor module is at least partially Wall sections on, or is at least closely adjacent thereto arranged what is used synonymously here. Furthermore, the packaging container on the top surface of the molding at least a prop on. This prop extends from the top surface into the interior of the molding, which is different from the top surface from inside rejuvenated and partially into a recess of the power semiconductor module extends into and thereby touching the power semiconductor module with the top surface prevented.

Nachfolgend werden die Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung anhand der 1 bis 6 beispielhaft erläutert.Hereinafter, the features and embodiments of the invention with reference to the 1 to 6 exemplified.

1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Verpackungsbehältnisses für ein Leistungshalbleitermodul bestehend aus zwei einzelnen Formkörpern. 1 shows a first embodiment of a packaging container for a power semiconductor module consisting of two individual moldings.

2 zeigt ein Verpackungsbehältnis nach 1 in einer hierzu orthogonalen Ebene. 2 shows a packaging container 1 in an orthogonal plane.

3 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Verpackungsbehältnisses für ein Leistungshalbleitermodul bestehend aus zwei miteinander verbundenen Formkörpern. 3 shows a second embodiment of a packaging container for a power semiconductor module consisting of two interconnected moldings.

4 zeigt ein Verpackungsbehältnis nach 3 in einer hierzu orthogonalen Ebene. 4 shows a packaging container 3 in an orthogonal plane.

5 zeigt eine dritte Ausgestaltung eines Verpackungsbehältnisses für ein Leistungshalbleitermodul bestehend aus zwei miteinander verbundenen Formkörpern. 5 shows a third embodiment of a packaging container for a power semiconductor module consisting of two interconnected moldings.

6 zeigt ein Verpackungsbehältnis nach 5 in einer hierzu orthogonalen Ebene. 6 shows a packaging container 5 in an orthogonal plane.

1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Verpackungsbehältnisses für ein Leistungshalbleitermodul (200) bestehend aus zwei einzelnen Formkörpern (100a, 100b). Gezeigt ist ein Querschnitt durch das Verpackungsbehältnis und ein darin eingebettetes Leistungshalbleitermodul (200) entlang der Schnittlinie A-A der 2. Der erste Formkörper (100a) bildet hierbei das Bodenteil, der zweite Formkörper (100b) das Deckelteil. Beide Formkörper (100a, 100b) bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material, hier einer tiefgezogenen Kunststofffolie mit einer Stärke von 500μm. Diese Kunststofffolie besteht aus einem ableitfähigen Kunststoff gemäß DIN IEC 61340 um das Leistungshalbleitermodul (200) gegen elektrostatische Entladungen zu schützen. 1 shows a first embodiment of a packaging container for a power semiconductor module ( 200 ) consisting of two individual shaped bodies ( 100a . 100b ). Shown is a cross section through the packaging container and a power semiconductor module embedded therein ( 200 ) along the section line AA of 2 , The first shaped body ( 100a ) forms the bottom part, the second shaped body ( 100b ) the lid part. Both shaped bodies ( 100a . 100b ) are preferably made of the same material, here a thermoformed plastic film with a thickness of 500 .mu.m. This plastic film consists of a dissipative plastic according to DIN IEC 61340 to the power semiconductor module ( 200 ) against electrostatic discharges.

Die Wandung des Bodenteils (100a) besteht aus vier rechteckig angeordneten Wandungsabschnitten (110a). Hierbei weisen zwei einander gegenüberliegende Wandungsabschnitte (110a) je eine Abstützkante (112) auf. Weiterhin weist das Bodenteil (100a) eine geschlossene Deckfläche, den Boden (120a), auf. Die gegenüberliegende Seite ist offen gestaltet, um ein Leistungshalbleitermodul (200) in dieses Bodenteil (100a) einlegen zu können. Dieses Leistungshalbleitermodul (200) besteht aus einem Kunststoffgehäuse (202) und weist auf der dem Boden (120a) zugewandten Seite (220) metallische Anschlusselemente (222) auf. Diese Anschlusselemente (222) sollen zu ihrem Schutz nicht mit dem Verpackungsbehältnis in Berührung kommen. Daher liegt das Leistungshalbleitermodul (200) mit einem Teil seines Gehäuses (202) auf den Abstützkanten (112) auf. Weiterhin liegt das Gehäuse (202) des Leistungshalbleitermoduls (200) teilweise an den Wandungsabschnitten (110a) an oder weist nur einen geringen Abstand hiervon auf, was hier als synonym betrachtet wird. Die Abstützkanten (112) müssen in ihrer Flächenausdehnung folglich derart ausgebildet sein, dass durch eine geringfügige horizontale Lageänderung auf Grund des Abstandes des Leistungshalbleitermodul (200) zu den Wandungsabschnitten (110a) ein Abrutschen des Leistungshalbleitermoduls (200) von den Abstützkanten (112) nicht möglich ist. Somit ist ein Kontakt der Anschlusselemente (222) des Leistungshalbleitermodul (200) mit dem Verpackungsbehältnis wirksam verhindert. Ein Verpackungsbehältnis wie bisher beschrieben ist in den meisten Fällen für den innerbetrieblichen Transport ausreichend.The wall of the bottom part ( 100a ) consists of four rectangularly arranged wall sections ( 110a ). In this case, two mutually opposite wall sections ( 110a ) one support edge each ( 112 ) on. Furthermore, the bottom part ( 100a ) a closed top surface, the bottom ( 120a ), on. The opposite side is open to provide a power semiconductor module ( 200 ) in this floor part ( 100a ) to insert. This power semiconductor module ( 200 ) consists of a plastic housing ( 202 ) and points to the ground ( 120a ) facing side ( 220 ) metallic connection elements ( 222 ) on. These connection elements ( 222 ) should not come into contact with the packaging container for their protection. Therefore, the power semiconductor module ( 200 ) with a part of its housing ( 202 ) on the supporting edges ( 112 ) on. Furthermore, the housing is located ( 202 ) of the power semiconductor module ( 200 ) partly on the wall sections ( 110a ) or only a small distance therefrom, which is considered synonymous here. The supporting edges ( 112 ) must therefore be formed in their surface area such that a slight horizontal change in position due to the distance of the power semiconductor module (FIG. 200 ) to the wall sections ( 110a ) slipping of the power semiconductor module ( 200 ) from the supporting edges ( 112 ) not possible. Thus, a contact of the connection elements ( 222 ) of the power semiconductor module ( 200 ) effectively prevented with the packaging container. A packaging container as described so far is sufficient in most cases for in-house transport.

Für den außerbetrieblichen Transport weist das Verpackungsbehältnis vorzugsweise noch ein zweites Formteil (100b), das Deckelteil, auf. Dieses Deckelteil (100b) besteht ebenfalls aus vier rechteckig angeordneten Wandungsabschnitten (110b). Weiterhin weist das Deckelteil (100b) eine geschlossene Deckfläche, den Deckel (120b), auf. Das oben beschriebene Leistungshalbleitermodul (200) weist eine zentral gelegene Ausnehmung (214) auf, daher weist der Deckel (120b) des Deckelteils (100b) eine Stütze (122) auf. Diese vorzugsweise kegel- oder pyramidenstumpfartig geformte Stütze (122) erstreckt sich vom Deckel (120b) in Richtung des Inneren des Deckelteils (100b). Durch seine kegel- oder pyramidenstumpfartige Form verjüngt es sich in Richtung auf das Leistungshalbleitermodul (200) hin. Die Stütze (122) erstreckt sich bis in die Ausnehmung (214) des Leistungshalbleitermoduls (200) hinein. Damit ergibt sich nur eine äußerst geringe Berührungsfläche mit dem Leistungshalbleitermodul (200).For the external transport, the packaging container preferably also has a second molded part ( 100b ), the lid part, on. This cover part ( 100b ) also consists of four rectangularly arranged wall sections ( 110b ). Furthermore, the cover part ( 100b ) a closed top surface, the lid ( 120b ), on. The above described power semiconductor module ( 200 ) has a centrally located recess ( 214 ), therefore, the lid ( 120b ) of the cover part ( 100b ) a support ( 122 ) on. This preferably cone or truncated pyramid shaped support ( 122 ) extends from the lid ( 120b ) in the direction of the interior of the cover part ( 100b ). Due to its conical or truncated pyramid shape, it tapers in the direction of the power semiconductor module (FIG. 200 ). The support ( 122 ) extends into the recess ( 214 ) of the power semiconductor module ( 200 ) into it. This results in only a very small contact surface with the power semiconductor module ( 200 ).

Das dargestellte Leistungshalbleitermodul (200) weist auf seiner dem Deckel (120b) zugewandten Seite, also auf dem Substrat (210) eine wärmeleitfähige pastöse Schicht auf, eine Wärmeleitpaste (212) nach dem Stand der Technik. Diese muss vor Berührungen und Verschmutzung geschützt sein. Dies wird ebenfalls mit dem hier vorgestellten Deckelteil (100b) erreicht. Das Deckelteil (100b) liegt nur mit der geringen Fläche der in ihm ausgebildeten Stütze (122) am Leistungshalbleitermodul (200) an und somit auch nur dort an der Wärmeleitpaste (212) an. Das Deckelteil (100b) schützt in Verbindung mit dem Bodenteil (100a) die Anschlusselemente (222) und die Wärmeleitpaste (212) und somit das gesamte Leistungshalbleitermodul (200) für inner- und außerbetrieblichen Transport ausreichend.The illustrated power semiconductor module ( 200 ) points to the lid ( 120b ) facing side, ie on the substrate ( 210 ) a thermally conductive pasty layer, a thermal paste ( 212 ) According to the state of the art. This must be protected against contact and contamination. This is likewise done with the cover part ( 100b ) reached. The cover part ( 100b ) lies only with the small area of the support formed in it ( 122 ) on the power semiconductor module ( 200 ) and thus only there on the thermal grease ( 212 ) at. The cover part ( 100b ) protects in conjunction with the bottom part ( 100a ) the connection elements ( 222 ) and the thermal compound ( 212 ) and thus the entire power semiconductor module ( 200 ) for internal and external transport sufficient.

2 zeigt ein Verpackungsbehältnis nach 1 allerdings in einem Schnitt in einer hierzu orthogonalen Ebene entlang der Schnittlinie B-B der 1. Dargestellt sind die Wandungsabschnitte (110b) der rechteckig ausgebildeten Wandung des Deckelteils (100b), sowie das Leistungshalbleitermodul (200) mit seiner auf dem Substrat angeordneten Wärmeleitpaste (212). Weiterhin ist die zentrale Ausnehmung (214) des Leistungshalbleitermoduls dargestellt, in welche sich die Stütze (122) (vgl. 1) hinein erstreckt. 2 shows a packaging container 1 however, in a section in an orthogonal plane along the section line BB of the 1 , Shown are the wall sections ( 110b ) of the rectangular wall of the lid part ( 100b ), as well as the power semiconductor module ( 200 ) with its arranged on the substrate thermal compound ( 212 ). Furthermore, the central recess ( 214 ) of the power semiconductor module into which the support ( 122 ) (see. 1 ) extends into it.

3 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Verpackungsbehältnisses für ein Leistungshalbleitermodul (200) bestehend aus zwei miteinander verbundenen Formkörpern (100a, 100b). Gezeigt ist ein Querschnitt durch das Verpackungsbehältnis und ein darin eingebettetes Leistungshalbleitermodul (200) entlang der Schnittlinie A-A der 4. Hierbei weist das Bodenteil (100a) ebenfalls eine rechteckig ausgebildete Wandung mit vier Wandungsabschnitten (110a) auf. Der Boden (120a) weist vier kegelstumpfartige Stützen (122) auf. Diese Stützen (122) ragen in vier Befestigungsbohrungen (214) des Leistungshalbleitermoduls (200) hinein. Auf der dem Boden (120a) zugewandten Seite des Leistungshalbleitermoduls (200) weist dieses wiederum ein Substrat (210) mit einer äußeren metallischen Schicht auf, die mit einer Wärmeleitpaste (212) bedeckt ist. Die vier Stützen (122) beabstanden nun das Leistungshalbleitermodul (200) bzw. dessen Substrat (210) mit der Wärmeleitpaste (212) derart vom Boden (120a), dass sich die Wärmeleitpaste (212) und der Boden (120a) nur an den Kontaktflächen zwischen den Stützen (122) und dem Leistungshalbleitermodul (200) berühren. Somit ist sichergestellt, dass bei einem Transport die Wärmeleitpaste (212) weder in ihrer Schichtdicke noch in ihrer Homogenität verändert wird. Ein Schutz gegen Verunreinigungen ist ebenfalls gegeben. 3 shows a second embodiment of a packaging container for a power semiconductor module ( 200 ) consisting of two interconnected moldings ( 100a . 100b ). Shown is a cross section through the packaging container and a power semiconductor module embedded therein ( 200 ) along the section line AA of 4 , Here, the bottom part ( 100a ) also a rectangular wall with four wall sections ( 110a ) on. The floor ( 120a ) has four truncated cone-like supports ( 122 ) on. These supports ( 122 ) protrude into four mounting holes ( 214 ) of the power semiconductor module ( 200 ) into it. On the ground ( 120a ) facing side of the power semiconductor module ( 200 ) this in turn has a substrate ( 210 ) with an outer metallic layer which is coated with a thermal paste ( 212 ) is covered. The four supports ( 122 ) now space the power semiconductor module ( 200 ) or its substrate ( 210 ) with the thermal compound ( 212 ) from the ground ( 120a ), that the thermal compound ( 212 ) and the ground ( 120a ) only at the contact surfaces between the supports ( 122 ) and the power semiconductor module ( 200 ) touch. This ensures that during transport the thermal compound ( 212 ) is changed neither in their layer thickness nor in their homogeneity. Protection against contamination is also given.

Der Schutz gegen Verunreinigungen des gesamten Leistungshalbleitermoduls (200) wird sichergestellt, indem das Verpackungsbehältnis ein Deckelteil (100b) aufweist, das mit dem Bodenteil (100a) über ein weiteres Formteil (300) einstückig verbunden ist. Es ergibt sich somit ein Verpackungsbehältnis das durch das weitere, als Scharnier mit einer Drehachse in Richtung der Zeichenebene, wirkende Formteil (300) einfach zu verwenden ist. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung des Verpackungsbehältnis ist, dass es durch eine umlaufende Versiegelung gasdicht verschlossen werden kann und somit einen idealen Schutz für den außerbetrieblichen Transport eines Leistungshalbleitermoduls (200) darstellt.Protection against contamination of the entire power semiconductor module ( 200 ) is ensured by the packaging container a cover part ( 100b ), which with the bottom part ( 100a ) over another molding ( 300 ) is integrally connected. This results in a packaging container that by the further, as a hinge with a rotation axis in the direction of the plane, acting molding ( 300 ) is easy to use. An advantage of this embodiment of the packaging container is that it can be sealed gas-tight by a peripheral seal and thus an ideal protection for the external transport of a power semiconductor module ( 200 ).

Das Deckelteil (100b) ist ausgestaltet mit einer rechteckigen Wandung, wobei hier alle vier Wandungsabschnitte (110b) Abstützkanten (112) aufweisen und das Leistungshalbleitermodul (200) im Bereich zwischen den Abstützkanten (112) und der Öffnung des Deckelteils (100b) an den Wandungsabschnitten (110b) anliegt. Die Abstützkanten (112) gewährleisten, dass der Deckel (120b) keine Kontaktstellen mit den Anschlusselementen (222) des Leistungshalbleitermoduls (200) aufweist.The cover part ( 100b ) is configured with a rectangular wall, with all four wall sections ( 110b ) Supporting edges ( 112 ) and the power semiconductor module ( 200 ) in the area between the supporting edges ( 112 ) and the opening of the lid part ( 100b ) at the wall sections ( 110b ) is present. The supporting edges ( 112 ) ensure that the lid ( 120b ) no contact points with the connection elements ( 222 ) of the power semiconductor module ( 200 ) having.

4 zeigt ein Verpackungsbehältnis nach 3 allerdings in einem Schnitt in einer hierzu orthogonalen Ebene entlang der Schnittlinie B-B der 3. Dargestellt sind die Wandungsabschnitte (110a) der rechteckig ausgebildeten Wandung des Bodenteils (100a), sowie das Leistungshalbleitermodul (200) mit seiner auf dem Substrat (210) angeordneten Wärmeleitpaste (212). Weiterhin sind die vier Befestigungsbohrungen (214) des Leistungshalbleitermoduls (200) dargestellt, in welche sich die vier Stützen (122) (vgl. 3) hinein erstrecken. 4 shows a packaging container 3 however, in a section in an orthogonal plane along the section line BB of the 3 , Shown are the wall sections ( 110a ) of the rectangular wall of the bottom part ( 100a ), as well as the power semiconductor module ( 200 ) with its on the substrate ( 210 ) arranged thermal compound ( 212 ). Furthermore, the four Mounting holes ( 214 ) of the power semiconductor module ( 200 ), in which the four supports ( 122 ) (see. 3 ) extend into it.

5 zeigt eine dritte Ausgestaltung eines Verpackungsbehältnisses für ein Leistungshalbleitermodul (200) bestehend aus zwei miteinander verbundenen Formkörpern (100a, 100b). Gezeigt ist ein Querschnitt durch das Verpackungsbehältnis und ein darin eingebettetes Leistungshalbleitermodul (200) entlang der Schnittlinie A-A der 6. Das hier dargestellte Leistungshalbleitermodul (200) besteht aus einem Gehäuse (202) und einer Grundplatte (230), nach dem Stand der Technik einer Kupferplatte mit einer Stärke von 10mm. Das Bodenteil (100a) weist wiederum eine rechteckförmige Wandung auf, wobei hier in den Ecken zwischen zwei Wandungsabschnitten (110a) Abstützflächen (114) (vgl. 6) angeordnet sind. Das Leistungshalbleitermodul (200) liegt mit seinen Ecken auf diesen Stützflächen (114) auf und liegt mit einem Teil seiner Grundplatte (230) an den Wandungsabschnitten (110a) des Bodenteils (100a) an. Hiermit ist ein horizontales Verrutschen während des Transports nur soweit möglich, als das Leistungshalbleitermodul (200) immer auf allen Abstützflächen (114) aufliegt und somit ein Kontakt zwischen dem Boden (120a) und den Anschlusselementen (222) des Leistungshalbleitermoduls (200) wirksam verhindert ist. 5 shows a third embodiment of a packaging container for a power semiconductor module ( 200 ) consisting of two interconnected moldings ( 100a . 100b ). Shown is a cross section through the packaging container and a power semiconductor module embedded therein ( 200 ) along the section line AA of 6 , The power semiconductor module ( 200 ) consists of a housing ( 202 ) and a base plate ( 230 ), in the prior art a copper plate with a thickness of 10mm. The bottom part ( 100a ) in turn has a rectangular wall, in which case in the corners between two wall sections ( 110a ) Support surfaces ( 114 ) (see. 6 ) are arranged. The power semiconductor module ( 200 ) lies with its corners on these support surfaces ( 114 ) and lies with part of its base plate ( 230 ) at the wall sections ( 110a ) of the bottom part ( 100a ) at. This horizontal slipping during transport is only possible as far as the power semiconductor module ( 200 ) always on all supporting surfaces ( 114 ) and thus a contact between the ground ( 120a ) and the connection elements ( 222 ) of the power semiconductor module ( 200 ) is effectively prevented.

Das Deckelteil (100b) des Verpackungsbehältnisses ist wiederum wie in 3 einstückig mit dem Bodenteil (100a) verbunden. Es weist wiederum Stützen (122) auf, die in die vier Befestigungsbohrungen (214) des Leistungshalbleitermoduls (200) hineinragen.The cover part ( 100b ) of the packaging container is again as in 3 integral with the bottom part ( 100a ) connected. It again has columns ( 122 ) in the four mounting holes ( 214 ) of the power semiconductor module ( 200 protrude).

Ein nicht dargestelltes Verpackungsbehältnis für als Scheibenzelle ausgebildetes Leistungshalbleitermodul weist mindestens drei vorzugweise in einem gleichseitigen Dreieck an einer kreisförmigen Wandung angeordnete Abstandsflächen auf, auf denen das Gehäuse der Scheibenzelle aufliegt.One not shown packaging container designed as a disk cell Power semiconductor module has at least three, preferably in one equilateral triangle arranged on a circular wall clearances on top of which the case the disc cell rests.

6 zeigt ein Verpackungsbehältnis nach 5 allerdings in einem Schnitt in einer hierzu orthogonalen Ebene entlang der Schnittlinie B-B der 5. Dargestellt sind die Wandungsabschnitte (110a) der rechteckig ausgebildeten Wandung des Bodenteils (100a) sowie das Leistungshalbleitermodul (200) mit seiner auf der Grundplatte (230) angeordneten Wärmeleitpaste (212). Schraffiert dargestellt sind hier eine der vier identischen in den Ecken der jeweiligen Wandungsabschnitte (110a) angeordneten Abstützflächen (114). Auf diesen Abstützflächen (114) liegt die Grundplatte (230) des Leistungshalbleitermoduls (200) auf. Weiterhin sind die vier Befestigungsbohrungen (214) des Leistungshalbleitermoduls (200) dargestellt, in welche sich die vier Stützen (122) (vgl. 5) des Deckelteils (100b) hinein erstrecken. 6 shows a packaging container 5 however, in a section in an orthogonal plane along the section line BB of the 5 , Shown are the wall sections ( 110a ) of the rectangular wall of the bottom part ( 100a ) as well as the power semiconductor module ( 200 ) with his on the base plate ( 230 ) arranged thermal compound ( 212 ). Hatched here are one of the four identical in the corners of the respective wall sections ( 110a ) arranged supporting surfaces ( 114 ). On these support surfaces ( 114 ) is the base plate ( 230 ) of the power semiconductor module ( 200 ) on. Furthermore, the four mounting holes ( 214 ) of the power semiconductor module ( 200 ), in which the four supports ( 122 ) (see. 5 ) of the cover part ( 100b ) extend into it.

Claims

Packaging container for power semiconductor modules ( 200 ), consisting of at least one shaped body ( 100a . 100b ), wherein the shaped body ( 100a . 100b ) a wall and a preferably completely closed cover surface ( 120a . 120b ), wherein either at least two opposite wall sections ( 110a . 110b ) one support edge each ( 112 ) or at least three locations of the wall depending on a support surface ( 114 ) and the power semiconductor module ( 200 ) at least partially on the wall sections ( 110a . 110b ) and by the support on the support edges ( 112 ) or the support surfaces ( 114 ) a touch of the power semiconductor module ( 200 ) with the top surface ( 120a . 120b ) of the shaped body ( 100a . 100b ) is prevented and the top surface ( 120a . 120b ) of the shaped body ( 100a . 100b ) at least one support ( 122 ) extending from the top surface ( 120a . 120b ) in the interior of the shaped body ( 100a . 100b ) extends from the top surface ( 120a, 120b ) tapers off into the interior and partially into a recess ( 214 ) of the power semiconductor module ( 200 ) and thereby touching the power semiconductor module ( 200 ) with the top surface ( 120a . 120b ) prevented.

A packaging container according to claim 1, wherein the support ( 122 ) is shaped like a cone or truncated pyramid.

Packaging container according to claim 1, wherein the molded part ( 100a . 100b ) consists of a thermoformed plastic film.

Packaging container according to claim 3, wherein the molded part ( 100a . 100b ) consists of an electrostatically dissipative plastic film.

Packaging container according to claim 1, wherein two molded parts ( 100a . 100b ) are arranged with their open sides to each other.

Packaging container according to claim 5, wherein the two molded parts ( 100a . 100b ) are integrally formed and by means of a further forming a hinge molding ( 300 ) are interconnected.

Packaging container according to claim 6, wherein the two molded parts ( 100a . 100b ) is sealed gas-tight by a peripheral seal.