為了使半導(dǎo)體組件（２）固定在冷卻器（１）上，借助一個或多個由彈簧材料作的夾、即彈簧夾（４）使半導(dǎo)體組件（２）與冷卻器（１）夾持在一起。該固定最好通過彈簧夾（４）與冷卻器（１）或與半導(dǎo)體組件（２）相互形狀的匹配進(jìn)一步地優(yōu)化。彈簧夾與冷卻器或與半導(dǎo)體組件的相應(yīng)連接可這樣有利地進(jìn)行，即彈簧夾（４）可被放置在相應(yīng)的彈簧夾接收座（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）上，并自行保持在冷卻器（１）或半導(dǎo)體組件（２）上／中。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體組件、尤其是功率半導(dǎo)體組件如IGBT組件在冷卻器上的固定。典型地，功率半導(dǎo)體組件這樣地構(gòu)成，即電子元件被釬焊在陶瓷襯底上，后者通常(可選擇)被釬焊在作為散熱器的底板上。為了使功率半導(dǎo)體組件工作，必需使在元件中產(chǎn)生的熱散出。因?yàn)樵摽蛇x擇的底板通常對此不能滿足，因而半導(dǎo)體組件通常用襯底或底板側(cè)以法蘭盤或以螺絲方式連接在冷卻器上。為了保證可靠的熱傳導(dǎo)，在組裝時通常將導(dǎo)熱膠或?qū)崮し胖迷趦蓚€接觸面之間，即放置在冷卻器及襯底或底板之間，因此補(bǔ)償不平整及粗糙度。因?yàn)樵跍厣龝r由于導(dǎo)熱膠和/或膜的粘性減小下沉量增加，使連接強(qiáng)度失去或在變相材料的情況下由固態(tài)變成軟(流體)態(tài)，致使過渡熱阻增加。由于該原因，建議在溫升后再調(diào)整緊固螺絲的壓力，或在緊固螺絲時附加設(shè)置彈簧環(huán)。出于該原因，在螺絲連接方面的固定成本由于在投入工作后所需的后續(xù)緊固而增加，該螺絲安裝成本在使用廉價(jià)的元件情況下，即使無上述的成本增加就已經(jīng)很高了。因此，本專利技術(shù)的任務(wù)在于，在半導(dǎo)體組件及冷卻器之間建立成本合理、簡單及可靠的連接。根據(jù)本專利技術(shù)，該任務(wù)將通過具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的用于至少一個半導(dǎo)體組件的所述類型的冷卻器、通過具有獨(dú)立權(quán)利要求10的特征的用于固定在冷卻器上的所述類型的半導(dǎo)體組件、及通過具有獨(dú)立權(quán)利要求19的特征的用于將非根據(jù)本專利技術(shù)的或根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)成的冷卻器固定在非根據(jù)本專利技術(shù)的或根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)成的半導(dǎo)體組件上的所述類型的彈簧夾來解決。各個有利的進(jìn)一步構(gòu)型被描述在各個從屬權(quán)利要求中。根據(jù)本專利技術(shù)，該半導(dǎo)體組件將借助一個或多個由彈簧材料作的夾、即彈簧夾夾持在冷卻器上。冷卻器可使用具有接收彈簧夾所需形狀的擠壓型材，而不需要冷卻器的再加工。這種連接比螺絲有利，因?yàn)檠b配可更簡單更快速地進(jìn)行。此外這種彈簧夾在足夠預(yù)緊距離的情況下可補(bǔ)償冷卻器及半導(dǎo)體組件之間的下沉量，以便能持久地保證可靠的熱傳遞，而不需要再加壓或在首次工作后或工作時所需的其它安裝步驟。彈簧夾始終用于保持所需的壓緊力。它具有簡單的形狀及可由彈性材料、最好由彈簧鋼構(gòu)成。有利地，根據(jù)本專利技術(shù)可通過彈簧夾與冷卻器或與半導(dǎo)體組件相互形狀的匹配進(jìn)一步地優(yōu)化。在此情況下，彈簧夾與冷卻器或與半導(dǎo)體組件的相應(yīng)連接可這樣有利地進(jìn)行，即彈簧夾可被放置或卡在彈簧夾接收座上，并即使當(dāng)彈簧夾不是在夾持狀態(tài)時也可自行保持在冷卻器或半導(dǎo)體組件上/中，在該夾持狀態(tài)中半導(dǎo)體組件將借助彈簧夾與冷卻器相連接。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實(shí)施變型，為此冷卻器或半導(dǎo)體組件在整個長度上或在彈簧夾接收座的區(qū)域中具有一個槽，在該槽中彈簧夾被固定在冷卻器或半導(dǎo)體組件上。另一方式是，冷卻器或半導(dǎo)體組件在槽的位置上還具有一個凸緣，在其上可卡入一個與其適配的彈簧夾。根據(jù)另一有利的實(shí)施形式，彈簧夾還可這樣進(jìn)行構(gòu)型，即半導(dǎo)體組件或冷卻器無需附加側(cè)向力僅通過作用在一個方向上的裝配力即可鎖入半導(dǎo)體組件或冷卻器。因此可簡單地在整個可能長度上使多個半導(dǎo)體組件固定在一個冷卻器上或使多個冷卻器固定在一個半導(dǎo)體組件上。根據(jù)另一有利的實(shí)施形式，半導(dǎo)體組件的殼體可仍用澆鑄方法至少形成一個適合的盆形臺以卡入彈簧夾，該盆形臺最好具有一個船舷狀邊緣，由此不會負(fù)擔(dān)附加成本。彈簧夾最好可自動地置入盆形臺中，例如當(dāng)電路板焊上前及彈簧夾的放置變難時。最好一個半導(dǎo)體組件含有至少兩個位于對面兩側(cè)的盆形臺。另一可能的選擇是多個彈簧夾被放置在一個盆形臺中或使用另外構(gòu)型、例如臺階形來取代盆形彈簧夾接收座。當(dāng)半導(dǎo)體組件被放置在冷卻器上后可借助一個工具、如一個專門構(gòu)型的鉗子以高可靠度及精確度使合適形狀的彈簧夾自動地卡入為此所設(shè)的冷卻器的槽中。如果半導(dǎo)體組件已與一個電路板焊接，則該卡入過程可無問題地僅從側(cè)面進(jìn)行。一種適配這種實(shí)施形式的彈簧夾最好具有三個彎棱，在卡入過程中可繞第一彎棱擺動，及在第二及第三彎棱附近形成一個壓力弓。在一個可選用的第四彎棱上可實(shí)現(xiàn)壓緊。以下將借助附圖基于多個優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)一步地描述本專利技術(shù)。附圖為附圖說明圖1根據(jù)本專利技術(shù)的第一優(yōu)選實(shí)施形式的半導(dǎo)體組件/冷卻器的固定。圖2根據(jù)本專利技術(shù)的第二優(yōu)選實(shí)施形式的半導(dǎo)體組件/冷卻器的固定。圖3根據(jù)本專利技術(shù)的第三優(yōu)選實(shí)施形式的半導(dǎo)體組件/冷卻器的固定。圖4根據(jù)本專利技術(shù)的第四優(yōu)選實(shí)施形式的半導(dǎo)體組件/冷卻器的固定。圖5根據(jù)本專利技術(shù)的第五優(yōu)選實(shí)施形式的半導(dǎo)體組件/冷卻器的固定。圖6一個彈簧夾的優(yōu)選實(shí)施形式，它優(yōu)先使用在根據(jù)本專利技術(shù)的第五優(yōu)選實(shí)施形式中。圖7根據(jù)本專利技術(shù)的一個半導(dǎo)體組件殼體的構(gòu)型例。在以下描述的根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施形式中相同或類似元件使用相同的標(biāo)記。圖1的上部分表示根據(jù)本專利技術(shù)的適配的冷卻器1及固定于其上的根據(jù)本專利技術(shù)的適配的半導(dǎo)體組件2。半導(dǎo)體組件2以一個接觸面2a放置在冷卻器1上為此設(shè)置的接觸面1a上及通過兩個彈簧夾4夾在冷卻器1上。為此在冷卻器1中設(shè)有兩個開口槽作為彈簧夾接收座3a，這些接收座由于擴(kuò)展到冷卻器中，則可相對半導(dǎo)體組件2在冷卻器1上的加壓方向從后面抓住彈簧夾4。為了后部抓持，每個彈簧夾4具有一個適配于彈簧夾接收座3a的端部區(qū)域，該區(qū)域從后面鉤在彈簧夾接收座3a的一個面上，該面位于彈簧夾接收座3a的一個區(qū)域中，該區(qū)域局部地掏空在冷卻器1對于半導(dǎo)體組件2所設(shè)置的接觸面1a的后面。每個彈簧夾4這樣地從后面鉤住相應(yīng)的彈簧夾接收座3a，即它在垂直于冷卻器1的接觸面1a的拉力方向上被固定保持。半導(dǎo)體組件2具有一個相應(yīng)的第二彈簧夾接收座3d，在其上這樣地抓持彈簧夾4的另一側(cè)，即半導(dǎo)體組件2保持在冷卻器1的接觸面1a上并壓緊在該接觸面上。有利地，該第二彈簧夾接收座3d由設(shè)在半導(dǎo)體組件2與冷卻器1的接觸面2a對面的半導(dǎo)體組件2側(cè)上的臺階構(gòu)成，該臺階或是僅設(shè)在用于彈簧夾4的區(qū)域中或是設(shè)在半導(dǎo)體組件2的整個長度上。每個彈簧夾4這樣地構(gòu)成，即由它施加的力作用在垂直于冷卻器1的接觸面1a的方向上。為了使力均勻地分布，可以設(shè)置多于一個的、各具有第一及第二彈簧夾接收座3a及3d的彈簧夾4，例如圖1中所示的情況下，在冷卻器1的接觸面1a對立邊緣的每個上設(shè)有兩個彈簧夾4。但也可想象，設(shè)置多于兩個的彈簧夾4，例如設(shè)在與半導(dǎo)體組件2的接觸面2a垂直的半導(dǎo)體組件2的每個自由面上。在圖1的下部分表示出三個步驟，說明根據(jù)本專利技術(shù)圖1上部分中的固定狀態(tài)是如何實(shí)現(xiàn)的，即根據(jù)本專利技術(shù)如何在冷卻器1上固定半導(dǎo)體元件2。在左邊第一個圖所示的步驟中，半導(dǎo)體元件2以其接觸面2a接觸在冷卻器1為此所設(shè)的接觸面1a上，及彈簧夾4將用其一側(cè)掛到冷卻器1的第一彈簧夾接收座3a中。在該步驟中在兩個接觸面之間加入導(dǎo)熱膠和/或膜。在中間的第二圖中，表示通過由箭頭所示的卡入過程、即向著半導(dǎo)體組件2運(yùn)動的過程使彈簧夾4的自由端插入到它的相應(yīng)第二彈簧夾接收座3d中。通過兩個彈簧夾4的彈簧作用力，該半導(dǎo)體組件2與冷卻器1相連接并緊壓在其上。在彈簧夾4掛入冷卻器1的第一彈簧夾接收座3a中后彈簧夾4的自由邊的有利構(gòu)型是這樣的，即當(dāng)彈簧夾4在卡入第二彈簧夾接收座3d中時彈簧夾不必張開，即除了鎖合力外還附加施加了側(cè)向力。圖1中右下方的圖亦表示圖1中上方的圖中所示的固定后的完成狀態(tài)，即彈簧夾4卡入半導(dǎo)體組件2后的狀態(tài)。對于在背離冷卻器1的一側(cè)已裝在電路板上的半導(dǎo)體組件2也可以使用這種安裝方式。圖2表示作為圖本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于至少一個半導(dǎo)體組件（２）的冷卻器（１），其特征在于：至少設(shè)有一個第一彈簧夾接收座（３ａ，３ｂ，３ｃ），用于各接收一個彈簧夾（４），該彈簧夾使半導(dǎo)體組件（２）保持在冷卻器（１）上。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：H卡爾布雷克，R約爾克，K卡尼利斯，M羅登克特，T斯托爾策，
申請(專利權(quán))人：歐佩克歐洲功率半導(dǎo)體股份有限兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]
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