DE69602663T2 - Elektronischer Leistungsmodul - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Leistungsmodul, das mehrere integrierte Leistungsschaltkreise umfaßt, die z. B. Isolierschicht-Bipolartransistoren (IGBT) sein können.
- Viele Chips für integrierte Leistungsschaltkreise, insbesondere die IGBT, enthalten zwei Kontaktbereiche, die sich auf einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Chips befinden. Diese werden als "oberer" Kontaktbereich bzw. als "unterer" Kontaktbereich bezeichnet. Wenn mehrere Chips in demselben Modul parallel angeordnet sind, erfolgt die Verschaltung der unteren Kontaktbereiche der Chips bekannterweise mittels eines leitenden Substrats, auf dem diese befestigt werden. Um für eine Verschaltung der oberen Kontaktbereiche eines jeden Chips zu sorgen, wird gewöhnlich auf einzelne Verbindungen durch verlötete Aluminiumdrähte zurückgegriffen.
- Die gemäß der obigen Beschreibung hergestellten Module weisen Mängel auf. Tatsächlich erzeugen die starken Ströme, die in Abständen in den integrierten Schaltkreisen eines solchen Moduls zirkulieren, eine große Wärme. Diese Wärme kann teilweise über das leitende Substrat, auf dem die unteren Kontaktbereiche haften, abgeführt werden. Jedoch erzeugt die auf Höhe der oberen Kontaktbereiche erzeugte Wärme abrupte Temperaturschwankungen in den Drahtverbindungen. Diese Temperaturschwankungen rufen eine starke Ermüdung des Metalls hervor, wodurch die Zuverlässigkeit des Leistungsmoduls stark verringert wird.
- Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Leistungsmodul zu schaffen, bei dem die Zuverlässigkeit der Mittel zum elektrischen Verbinden der oberen Kontaktbereiche der integrierten Leistungsschaltkreise gegen plötzliche Temperaturschwankungen wenig sensibel ist.
- Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Leistungsmodul zu schaffen, bei dem die von den integrierten Leistungsschaltkreisen auf Höhe ihrer oberen Kontaktbereiche erzeugte Wärme abgeführt werden kann, ohne übermäßige Temperaturschwankungen hervorzurufen.
- Das Dokument EP 0 532 244 A1 beschreibt bereits ein Leistungsmodul, das zum Erreichen der zwei obenerwähnten Ziele entworfen wurde. Das in diesem vorveröffentlichten Dokument beschriebene Leistungsmodul besitzt eine an eine Konservendose erinnernde Form, in der die integrierten Leistungsschaltkreise Seite an Seite parallel am Boden des Gehäusesangeordnet sind. Plattenförmige Kontaktelemente und eine Feder sind vorgesehen, um einen Weg für die Wärme und für die Elektrizität einerseits zwischen den Kontaktbereichen und jedem Chip und andererseits zwischen den unteren und den oberen Wandungen des Moduls (dem Boden und der Gehäuseabdeckung) zu schaffen. Die Kontaktelemente sind an der unteren Stirnfläche und der oberen Stirnfläche des Chips angeordnet. Schließlich ist die zwischen dem oberen Kontaktelement und der oberen Wandung des Moduls komprimierte Feder zur Rückstellung des Chips und der Kontaktelemente in Richtung der unteren Wandung des Moduls vorgesehen. Es ist deutlich geworden, daß die gerade beschriebene Konstruktion eine Sandwich-Struktur bildet, bei der alle Elemente zwischen der oberen Wandung und der unteren Wandung des Moduls komprimiert sind.
- Die eben beschriebene Sandwich-Konstruktion weist Mängel auf. Es ist vor allem anzumerken, daß sie lediglich die Herstellung von Modulen ermöglicht, bei denen die integrierten Leistungsschaltkreise parallel verbunden sind. Das Dokument EP 0 532 244 A1 lehrt im Kern, mehrere Module gemeinsam anzuordnen, wenn auf komplexe Art verbundene Anordnungen hergestellt werden sollen. Es ist andererseits anzumerken, daß die Verwendung einer Druckfeder zur Leitung der Wärme es erforderlich machte, Mittel zum Abführen von Wärme von oben als auch von unten im Leistungsmodul vorzusehen, was eine nachteilige Einschränkung sein kann.
- Das Dokument EP-A-0 102 058 beschreibt ebenfalls ein Modul mit einer Zugfeder.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Leistungsmodul zu schaffen, das integrierte Leistungsschaltkreise aufnehmen kann, die in verschiedenen gegenseitigen Konfigurationen angeordnet sind.
- Ein nochmals weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Leistungsmodul zu schaffen, das lediglich Mittel zum Abführen von Wärme von einer seiner Seiten, nämlich der unteren Seite, erfordert.
- Hierzu hat die vorliegende Erfindung ein elektronisches Leistungsmodul nach Anspruch 1 zum Gegenstand, das wenigstens ein elektronisches Leistungsmodul mit wenigstens einem ersten und einem zweiten integrierten Lei stungsschaltkreis umfaßt, wobei jeder der integrierten Schaltkreise zwei parallele und einander gegenüberliegende Stirnflächen umfaßt, wobei jede der Stirnflächen einen Kontaktbereich des integrierten Schaltkreises umfaßt, wobei das Modul ferner Mittel zur elektrischen Verbindung und zur thermischen Leitung umfaßt, um einerseits die Kontaktbereiche mit dem Außenbereich des Moduls zu verbinden und andererseits die durch die integrierten Schaltkreise erzeugte Wärme abzuführen, wobei
- - die Mittel zum elektrischen Verbinden und zum thermischen Leiten vor allem Befestigungsstreifen, die aus einem wärmeleitenden Material hergestellt sind und thermisch mit den Mitteln zur Wärmeabfuhr verbunden sind, und obere Verbindungsstücke, die aus einem elektrisch und thermisch leitenden Material hergestellt sind, umfassen,
- - der erste integrierte Schaltkreis zwischen einem ersten der Befestigungsstreifen und einem ersten der oberen Verbindungsstücke angeordnet ist und der zweite integrierte Schaltkreis zwischen einem zweiten der Befestigungsstreifen und einem zweiten der oberen Verbindungsstücke angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Befestigungsstreifen jeweils eine obere, zu einer ersten der Stirnflächen, der unteren Stirnfläche, von einem der ersten und zweiten integrierten Schaltkreise parallele und gegenüberliegende Stirnfläche aufweisen und das erste und das zweite obere Verbindungsstück jeweils eine untere Stirnfläche aufweisen, die parallel und gegenüberliegend zu einer zweiten der Stirnflächen, der oberen Stirnfläche, von einem der ersten und zweiten integrierten Schaltkreise angeordnet ist,
- - außerdem eine erste und eine zweite Feder vorgesehen sind, um das erste bzw. das zweite obere Verbindungsstück in Richtung auf den ersten und zweiten Befestigungsstreifen zurückzustellen, so daß der erste und der zweite integrierte Schaltkreis komprimiert werden und so ein elektrischer und thermischer Kontakt zwischen den Stirnflächen der integrierten Schaltkreise und den Mitteln zum elektrischen Verbinden und zum thermischen Leiten geschaffen wird,
- wobei das elektronische Leistungsmodul dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste und die zweite Feder im gespannten Zustand auf dem ersten und dem zweiten Befestigungsstreifen befestigt werden,
- Kraft dieser Merkmale wird ein Leistungsmodul mit einer besonders einfachen und somit auch mit einer besonders wirtschaftlichen Konstruktion geschaffen.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Zuge der folgenden Beschreibung deutlich, die lediglich beispielhaft gegeben wird und sich auf die beigefügten Darstellungen bezieht, worin:
- Fig. 1 eine Schnittansicht längs I-I in Fig. 2 ist,
- Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Leistungsmodul gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Abdeckung des Moduls entfernt worden ist, um in das Innere sehen zu können,
- Fig. 3 eine mit Fig. 1 übereinstimmende Schnittansicht ist, jedoch mit der Abdeckung des Moduls,
- Fig. 4 der Stromlaufplan ist, der dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Modul entspricht.
- Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt sechs integrierte Leistungsschaltkreise des Typs IGBT. Diese IGBT sind in zwei Gruppen aus drei parallelgeschalteten Bauteilen unterteilt, wobei diese zwei Gruppen aus parallelen Bauteilen anschließend nach dem Stromlaufplan aus Fig. 4 in Reihe verschaltet sind. In Fig. 4 sind die sechs IGBT jeweils mit Q1 bis Q6 bezeichnet. Das Schema aus Fig. 4 ist angegeben, um das Verständnis der folgenden Beschreibung zu erleichtern. Jedoch betrifft die vorliegende Erfindung keinesfalls ein spezifisches Schaltschema für die elektronischen Bauteile eines Moduls, weshalb Fig. 4 nicht näher kommentiert wird.
- Fig. 1 ist eine teilweise Schnittansicht des Leistungsmoduls des vorliegenden Beispiels. In dieser Figur sind nur zwei der sechs IGBT-Chips gezeigt. Diese zwei Chips sind mit 1a bzw. 1b bezeichnet. Ferner zeigt Fig. 1 einen Teil der diesen zwei Chips zugeordneten Mittel zur elektrischen Verbindung und zur thermischen Leitung.
- Die integrierten Schaltkreise 1a und 1b enthalten jeweils einen Kollektor- Kontaktbereich und einen Emitter-Kontaktbereich, die sich auf der oberen Stirnfläche bzw. auf der unteren Stirnfläche des Chips befinden. Im Beispiel aus Fig. 1 befindet sich der Emitter-Kontaktbereich oben. Die IGBT des vorliegenden Beispiels können u. a. vom Typ Hitachi "MBM-A/BS/GS" sein. Dieser IGBT-Typ enthält auf seiner oberen Stirnfläche, zusätzlich zum Emitter-Kontaktbereich, einen Gate-Kontaktbereich.
- In Fig. 1 ist gezeigt, daß die obere Stirnfläche jedes IGBT ein Emitter-Kontaktstück aufnimmt, das vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist. Die zwei in Fig. 1 gezeigten Emitter-Kontaktstücke sind mit 3a bzw. 3b bezeichnet. Die im allgemeinen ebene Unterseite der beiden Emitter-Kontaktstücke 3a und 3b ist örtlich durch Rückätzen behandelt, so daß sie sich der Oberfläche des Emitter- Kontaktbereichs des Chips anpaßt, wobei für den Gate-Kontaktbereich ein freier Zugang belassen ist. Dem Fachmann ist klar, daß, wenn auf IGBT zurückgegriffen wird, auf denen der Gate-Kontaktbereich unterschiedlich angeordnet ist, auf das Rückätzen der Kontaktstücke 3a und 3b beispielsweise verzichtet werden kann.
- Die jeweils von einem der IGBT-Chips und dem diesem zugeordneten Emitter-Kontaktstück gebildeten Gesamtheiten sind zwischen einem oberen Verbindungsstück und einem unteren Verbindungsstück in Sandwich-Struktur angeordnet. In Fig. 1 sind die zwei dem Chip 1a zugeordneten Verbindungsstücke mit 5a bzw. 7a bezeichnet, während die zwei dem Chip 1b zugeordneten Verbindungsstücke mit 7b und 9b bezeichnet sind. Diese Verbindungsstücke können z. B. aus Kupfer oder Aluminium hergestellt sein und sind dazu vorgesehen, sowohl die elektrische Verbindung mit den IGBT herzustellen, als auch die auf Höhe der Emitter- und Kollektor-Kontaktbereiche erzeugte Wärme abzuführen. Weiter unten wird auf bestimmte Besonderheiten der Konfiguration dieser Verbindungsstücke näher eingegangen.
- In Fig. 1 ist außerdem gezeigt, daß die verschiedenen Elemente des Moduls auf einem mit dem Bezugszeichen 11 versehenen Trägerwafer aufgebaut sind. Dieser Trägerwafer, der auch in Fig. 2 gezeigt ist, kann z. B. aus extrudiertem Aluminium hergestellt sein. Im vorliegenden Beispiel enthält der Trägerwafer drei obenliegende Befestigungsstreifen, die mit den Bezugszeichen 13a, 13b bzw. 13c versehen sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in dem vorliegenden Beispiel jeder Befestigungsstreifen zur Aufnahme von drei IGBT vorgesehen.
- Wieder mit Bezug auf Fig. 1 ist erkennbar, daß der Trägerwafer in diesem Beispiel außerdem Mittel zur Wärmeabfuhr enthält, die durch sechs gemeinsam mit dem Bezugszeichen 15 versehene Rippen gebildet sind und direkt unter den Befestigungsstreifen 13a, 13b und 13c angeordnet sind, die zur Aufnahme der integrierten Leistungsschaltkreise und der diesen zugeordneten Verbindungsmittel vorgesehen sind. Es ist diesbezüglich anzumerken, daß anstelle der Rippen vorgesehen werden kann, den unteren Teil des Trägerwafers mit Kühlkanälen zu versehen, in denen ein Kühlmittelfluid zirkuliert.
- In Fig. 1 ist ebenfalls gezeigt, daß zu diesem Zweck eine mit dem Bezugszeichen 17a versehene dünne Keramikschicht zwischen dem unteren Verbin dungsstück 5a und dem Befestigungsstreifen 13a eingelagert ist. Zwischen dem unteren Verbindungsstück 7b und dem Befestigungsstreifen 13b ist ebenfalls eine dünne Keramikschicht 17b eingelagert. Diese zwei Verbindungsschichten sind vorgesehen, um gleichzeitig die Verbindungsstücke 5a und 7b von den Befestigungsstreifen 13a und 13b galvanisch zu trennen und eine Wärmeabfuhr der Verbindungsstücke zum Trägerwafer 11 zu ermöglichen.
- Im vorliegenden Beispiel sind die oberen Verbindungsstücke 7a und 9b jeweils mit einer Keramikkappe abgedeckt (diese Kappen sind mit den Bezugszeichen 19a und 19b versehen). Ferner ist ersichtlich, daß zwei U-Federn 21a und 21b mit ihren Enden jeweils an den Befestigungsstreifen 13a und 13b befestigt sind. Jede der Federn 21a und 21b stützt sich mit ihrem mittleren Teil gegen eine der Kappen 19a und 19b ab, so daß diese Kappe in Richtung des Befestigungsstreifens, an dem die Feder ferner anliegt, zurückgestellt wird. Es wird deutlich, daß hier gemäß der vorliegenden Erfindung die Elemente, die jeweils die gerade beschriebenen Sandwich-Strukturen bilden, gemeinsam durch Einwirkung einer der Federn 21a und 21b zusammengedrückt werden. Es ist ferner anzumerken, daß die Federn 21a zbd 21b als Spannfedern wirken. Tatsächlich wird jede von ihnen zwischen einem der Befestigungsstreifen 13a oder 13b einerseits und einer Kappen 19a und 19b andererseits gespannt.
- Es ist deutlich geworden, daß dank der gerade beschriebenen Konstruktion jeder der Emitter- und Kollektor-Kontaktbereiche der Chips 1a und 1b sowohl elektrisch als auch thermisch mit einem der Verbindungsstücke 5a, 7a, 7b und 9b in Kontakt gehalten wird. Der von jeder der Federn ausgeübte Druck reicht aus, um den Kontakt zwischen den verschiedenen Stücken, die gegeneinander gedrückt werden, aufrechtzuerhalten. Es kann somit auf ein Löten verzichtet werden. Da die Flächen der Stücke, die sich berühren, eben sind, rufen die Schubkräfte, die normalerweise durch die Wärmedehnung entlang einer Verbindung zwischen zwei Stücken erzeugt werden, lediglich ein Gleiten einer Fläche auf der anderen hervor. Dadurch wird jegliche Gefahr einer Qualitätsminderung der elektrischen Kontakte durch die Einwirkung von Temperaturschwankungen vermieden.
- Wieder mit Bezug auf Fig. 1 ist erkennbar, daß ein Verbindungsstück 9c außerdem oben am dritten Befestigungsstreifen 13c befestigt ist. Eine dünne Keramikschicht 17c ist zwischen dem Befestigungsstreifen 13c und dem Verbindungsstück 9c eingelagert. Die Dicke der Keramikschicht ist so gewählt, daß das Verbindungsstück 9c von dem Befestigungsstreifen 13c galvanisch getrennt ist, wobei zwischen diesen dennoch ein thermischer Kontakt besteht. Weiter unten wird auf die Funktion, die von dem Verbindungsstück 9c im vorliegenden Beispiel ausgeübt wird, näher eingegangen.
- Bis jetzt ist nur von zwei IGBT-Chips gesprochen worden. Jedoch nimmt, wie oben bereits erwähnt worden ist, im vorliegenden Beispiel der Befestigungsstreifen 13a, der den Chip 1a aufnimmt, außerdem zwei weitere, jeweils mit 101a und 201a bezeichnete IGBT auf, während der Befestigungsstreifen 13b, der den Chip 1b aufnimmt, auf ähnliche Weise zwei weitere, jeweils mit 101b und 201b bezeichnete IGBT aufnimmt. Die sechs integrierten Schaltkreise 1a, 1b, 101a, 101b, 201a und 201b sind alle völlig gleich.
- In Fig. 2 ist außerdem gezeigt, daß das obere Verbindungsstück 9b eigentlich ein Verbindungsstreifen ist, der drei auf dem Befestigungsstreifen 13b aufgebauten IGBT gemeinsam ist. In ähnlicher Weise ist jeder der anderen im Zusammenhang mit den IGTB 1a und 1b beschriebenen Verbindungsstücke 5a, 7a und 7b eigentlich ein Verbindungsstreifen, der drei IGBT gemeinsam ist. Es wird somit deutlich, daß die auf demselben Verbindungsstreifen aufgebauten IGBT in Parallelschaltung verbunden sind. Zuletzt sei angemerkt, daß das Verbindungsstück 9c, das auf dem Befestigungsstreifen 13c angeordnet ist, ebenfalls die Form eines Streifens besitzt.
- Während gerade zu sehen war, daß die Verbindungssstreifen 5a, 7a, 7b und 9b die Parallelschaltung der IGBT ermöglichen, wird im folgenden gezeigt, wie diese Verbindungsstücke eine Reihenschaltung der IGBT ermöglichen. In den Fig. 1 und 2 ist gezeigt, daß der Verbindungsstreifen 9b, der die Chips 1b, 101b und 201b miteinander verbindet, eigentlich eine Seite eines Blechs 9 bildet, dessen andere Seite von dem Verbindungsstreifen 9c gebildet wird, der auf dem Befestigungsstreifen 13c befestigt ist. Auch wenn Fig. 2 dies nicht zeigt, bildet der obere Verbindungsstreifen 7a, der die Emitter-Kontaktbereiche der Chips 1a, 101a und 201a verbindet, die Hälfte eines Blechs 7, dessen andere Hälfte durch den unteren Verbindungsstreifen 7b, der die Kollektor-Kontaktbereiche der Chips 1b, 101b und 201b verbindet, gebildet wird.
- Kraft der eben beschriebenen Konfiguration verbindet das Blech 7 die zwei IGBT-Gruppen, die auf den Befestigungsstreifen 13a bzw. 13b aufgebaut sind, in einer Reihenschaltung. Der Fachmann kann bestätigen, daß die gerade beschriebene Konfiguration genau dem Stromlaufplan in Fig. 4 entspricht. Das durch die Verbindungsstreifen 9b und 9c gebildete Blech 9 kann die gleiche Form haben wie das Blech 7. Das Blech 9 ist vorgesehen, um die auf Höhe der Emitter- Kontaktbereiche der Chips 1b, 101b und 201b erzeugte Wärme zum Befestigungsstreifen 13c und den Mitteln zu Wärmeabfuhr 15 abzuleiten.
- Die eben beschriebene Konstruktion ermöglicht somit einerseits die Verbindung aller Kontaktbereiche der IGBT und andererseits, von allen Kontaktbereichen der Chips ausgehend, das Schaffen von Wegen zur Wärmeabfuhr. Tatsächlich sind die Kollektor-Kontaktbereiche der IGBT nahezu direkt mit den Befestigungsstreifen 13a und 13b in thermischem Kontakt, während deren Emitter-Kontaktbereiche mit den Befestigungsstreifen 13b und 13c über die Bleche 7 und 9 thermisch verbunden sind.
- Fig. 3 zeigt schematisch und als Schnitt ein fertiges Leistungsmodul. Es ist vor allem zu sehen, daß der Trägerwafer 11 eine Abdeckung 23 trägt, die die integrierten Schaltkreise und die Mittel zur elektrischen Verbindung und zur thermischen Ableitung abdeckt. In Übereinstimmung mit dem im Schema aus Fig. 4 Gezeigten enthält das Leistungsmodul des vorliegenden Beispiels weitere elektronische Schaltungselemente wie z. B. Mittel zum Verbinden der Gate-Kontaktbereiche der IGBT. Jedoch leiten diese weiteren Schaltungselemente keine starken Ströme und können folglich auf herkömmliche Art verwirklicht werden. Aus diesem Grund sind diese weiteren Schaltungselemente in den Fig. 1 bis 3 nicht gezeigt.
- Um dieses erste Beispiel für ein Leistungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung abzuschließen, wird, lediglich beispielhaft, eine Art, die IGBT mit dem Äußeren des Leistungsmoduls zu verbinden, angegeben. Wieder mit Bezug auf Fig. 2 ist erkennbar, daß die zwei unteren Verbindungsstücke 5a und 7b verlängert sind und zwei Verbindungslaschen bilden, die mit 105 bzw. 107 bezeichnet sind. Die Verbindungslasche 105 bildet mit den Kollektor- Kontaktbereichen der Chips 1a, 101a und 201a einen Kontaktstift, während die Verbindungslasche 107 einerseits mit den Emitter-Kontaktbereichen der Chips 1a, 101a und 201a und andererseits mit den Kollektor-Kontaktbereichen der Chips 1b, 101b und 201b einen Kontaktstift bildet. Zuletzt ist in Fig. 2 gezeigt, daß der Verbindungsstreifen 9c verlängert ist und eine mit dem Bezugszeichen 109 versehene Verbindungslasche bildet. Die Verbindungslasche 109 bildet mit den Emitter-Kontaktbereichen der Chips 1b, 101b und 201b einen Kontaktstift.
Claims (10)
1. Elektronischer Leistungsmodul, welcher mindestens einen ersten und
einen zweiten integrierten Schaltkreis umfaßt, die auf einem Trägerwafer (1a, 1b)
nebeneinander liegend angeordnet sind, wobei jeder der integrierten Schaltkreise
zwei parallele und einander gegenüberliegende Stirnflächen umfaßt, wobei jede
der Stirnflächen Kontaktbereiche für die integrierten Schaltkreise umfaßt, wobei
der Modul ferner Mittel zur elektrischen Verbindung und zur thermischen Leitung
umfaßt, um einerseits die Kontaktbereiche mit dem Außenbereich des Moduls zu
verbinden und andererseits die durch die integrierten Schaltkreise erzeugte
Wärme abzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß:
- die integrierten Schaltkreise integrierte Leistungsschaltkreise sind,
- die Mittel zum elektrischen Verbinden und zum thermischen Leiten vor
allem von dem Waferträger hervorstehende Befestigungsstreifen (13a, 13b, 13c),
die aus einem wärmeleitenden Material hergestellt sind und thermisch mit Mitteln
(15) zur Wärmeabfuhr verbunden sind, und aus einem elektrisch und thermisch
leitenden Material hergestellte obere Befestigungsstücke (7a, 9b) umfassen,
- der erste integrierte Schaltkreis (1b) zwischen einem ersten der
Befestigungsstreifen (13b) und einem ersten der oberen Verbindungsstücke (9b)
angeordnet ist, und der zweite integrierte Schaltkreis (1a) zwischen einem zweiten
der Befestigungsstreifen (13a) und einem zweiten der oberen Befestigungsstücke
(7a) angeordnet ist, wobei der erste und zweite Befestigungsstreifen jeweils eine
obere, zu einer ersten der Stirnflächen, der unteren Stirnfläche, von einem der
ersten und zweiten integrierten Schaltkreise (1a, 1b) parallele und
gegenüberliegende Stirnfläche aufweisen, und das erste und das zweite obere
Verbindungsstück (7a, 9b) jeweils eine untere Stirnfläche aufweisen, die parallel
und gegenüberliegend zu einer zweiten der Stirnflächen, der oberen Stirnfläche,
von einem der ersten und zweiten integrierten Schaltkreise (1a, 1b) angeordnet
ist,
- eine erste und eine zweite Feder (21a, 21b) vorgesehen sind, um das
erste bzw. das zweite obere Verbindungsstück (7a, 9b) in Richtung auf den ersten
und zweiten Befestigungsstreifen (13a, 13b) zurückzustellen, so daß der erste und
der zweite integrierte Schaltkreis (1a, 1b) komprimiert werden und so ein
elektrischer und thermischer Kontakt zwischen den Stirnflächen der integrierten
Schaltkreise und den Mitteln zum elektrischen Verbinden und zum thermischen
Leiten geschaffen wird, indem die erste und die zweite Feder (21a, 21b) im
gespannten Zustand auf den Vorsprüngen des ersten und des zweiten
Befestigungsstreifens (13a, 13b) befestigt werden.
2. Elektronischer Leistungsmodul nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite obere Verbindungsstück (7a) aus einem Teil
eines Metallblechs (7) gebildet ist, von dem ein anderer Teil ein erstes unteres
Verbindungsstück (7b) bildet, das zwischen dem ersten integrierten Schaltkreis
(1b) und dem ersten Befestigungsstreifen (13b) angeordnet ist, so daß die durch
den zweiten integrierten Schaltkreis (1a) auf Höhe seiner oberen Stirnfläche
erzeugte Wärme hin zum ersten Befestigungsstreifen (13b) geleitet und der zweite
integrierte Schaltkreis (1a) elektrisch mit dem ersten integrierten Schaltkreis (1b)
über die obere Stirnfläche des zweiten integrierten Schaltkreises (1a) verbunden
ist.
3. Elektronischer Leistungsmodul nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federn (21a, 21b) aus einem leitenden Material
hergestellt sind und daß Kappen (19a, 19b) aus einem isolierenden Material
jeweils zwischen die oberen Verbindungsstücke (7a, 9b) einerseits und die Federn
(21a, 21b) andererseits derart eingefügt sind, daß die oberen Verbindungsstücke
von den Befestigungsstreifen (13a, 13b) isoliert sind.
4. Elektronischer Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites unteres Verbindungsstück (5a)
zwischen dem zweiten integrierten Schaltkreis (1a) und dem zweiten
Befestigungsstreifen (13a) angeordnet ist, und daß isolierende Schichten (17a,
17b) die unteren Verbindungsstücke (5a, 7b) von den Befestigungsstreifen (13a,
13b) trennen.
5. Elektronischer Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Schichten die Befestigungsstreifen
von den Mitteln zur Abfuhr von Wärme trennen.
6. Elektronischer Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste obere Verbindungsstück (9b) durch einen
Teil eines Metallblechs (9) gebildet ist, von dem ein anderer Teil ein zusätzliches,
an einem zusätzlichen Befestigungsstreifen (13c) befestigtes unteres
Verbindungsstück (9c) bildet, so daß die durch den ersten integrierten Schaltkreis
(1b) auf Höhe seiner oberen Stirnfläche erzeugte Wärme hin zum zusätzlichen
Befestigungsstreifen (13c) geleitet wird.
7. Elektronischer Leistungsmodul nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche des ersten und zweiten integrierten
Schaltkreises außerhalb des Moduls durch die ersten und zweiten unteren
Verbindungsstücke und durch das zusätzliche untere Verbindungsstück gebildet
werden.
8. Elektronischer Leistungsmodul nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß er einen dritten integrierten Leistungsschaltkreis umfaßt, der
parallel entweder zum ersten integrierten Leistungsschaltkreis oder zum zweiten
integrierten Leistungsschaltkreis geschaltet ist.
9. Elektronischer Leistungsmodul nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein erster der Kontaktbereiche des dritten integrierten
Schaltkreises nebeneinander liegend zu einer Verlängerung entweder des ersten
unteren Verbindungsstücks oder des zweiten unteren Verbindungsstücks
angeordnet ist.
10. Elektronischer Leistungsmodul nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verlängerung des ersten unteren Verbindungsstücks
oder des zweiten unteren Verbindungsstücks in Sandwich-Anordnung zwischen
dem dritten integrierten Schaltkreis einerseits und einer Verlängerung des ersten
oder des zweiten Befestigungsstreifens andererseits angeordnet ist.
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