[发明专利]可安装在散热片上的功率半导体模块的拧固型组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以在例如整流器中应用的功率半导体模块。

背景技术

通常，功率半导体模块都是安装在散热片上用于冷却。此外，这些模块还可以连接到电子电路装置，例如印刷电路板或者从外部与它们连接的母线。这也就是为何模块和散热片需要机械对准并且热接触对应的热接触表面以进行接触。尤其当在模块和散热片之间使用粘滞的导热膏(例如导热膏)时，模块相对于散热片可能会变扭曲，导致本来已限定其厚度分布的导热膏被污染，并导致其施加不规则。

当只采用一个单独的紧固件(例如螺丝钉)将功率半导体模块连接到散热片上时，这尤其是一个问题，即使使用两个或以上的紧固件，由于螺纹孔需要具有足够大的尺寸以便于旋入螺丝钉，这仍然是一个问题。在这种情况下，模块相对于散热片可能发生扭曲，污染导热膏。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种能够可靠地拧固安装在散热片上的功率半导体模块。另一目的涉及一种将功率半导体模块可靠地拧固安装在散热片上的方法。

这些目的通过如权利要求1所述的功率半导体模块和如权利要求27所述的将功率半导体模块安装在散热片上的方法而实现。本发明的各种方面和其他实施例记载为从属权利要求的主题。

下面将要描述的功率半导体模块系统包括功率半导体模块和散热片以及至少一个紧固件，通过至少一个紧固件能将功率半导体模块与散热片连接。功率半导体模块包括具有第一热接触表面的底部，散热片对应地包括具有第二热接触表面的顶部。那么通过将第一热接触表面与第二热接触表面接触实现功率半导体模块的热量的消散。

此外，功率半导体模块包括数量为N1≥1的第一定位元件，散热片具有数量为N2≥1的第二定位元件，每个第一定位元件对应每个第二定位元件组成一对。现在这是可能的：设置功率半导体模块和散热片，以使当功率半导体模块安装在散热片上的时候，每一对的两个定位元件能完全或至少部分地相互配合，导致功率半导体模块和散热片相互被拧固并且然后利用至少一个紧固件被连接。

附图说明

下面将参考附图以实施例的形式详细描述本发明。其中相同的附图标记表示具有相同功能的相同元件。其中：

图1A是以几个构造为凸起为特征的功率半导体模块的底部的图解视图；

图1B是通过包括图1A所示通过紧固件螺丝拧紧到散热片上的功率半导体模块的功率半导体模块系统沿着E1截面的纵剖面图；

图2A是以构造为凹槽的定位元件为特征的功率半导体模块的底部的图解视图；

图2B是通过包括图2A所示通过紧固件螺丝拧紧到散热片上的功率半导体模块的功率半导体模块系统沿着E2截面的纵剖面图；

图3A是以几个定位元件设置在其一个侧边上为特征的功率半导体模块的底部的图解视图；

图3B是图3A所示的功率半导体模块安装到散热片上之后的侧面图；

图3C是沿着图3A和3B中E3截面的如图3B所示的布置的纵剖面图；

图4A是通过包括功率半导体模块和具有弹簧定位元件的散热片的功率半导体模块系统的一部分的纵剖面图；

图4B是如图4A所示的功率半导体模块系统在将功率半导体模块安装在散热片上之后使得散热片的定位元件与功率半导体模块上对应的定位元件相互配合时的图解视图；

图5A是包括功率半导体模块和散热片的功率半导体模块系统的一部分的纵剖面图，其中功率半导体模块具有弹簧定位元件；

图5B是如图5A所示的功率半导体模块系统在将功率半导体模块安装在散热片上之后使得功率半导体模块的定位元件与散热片上对应的定位元件相互配合时的图解视图；

图6是功率半导体模块系统的一部分的纵剖面图，其中功率半导体模块包括一体配置在功率半导体模块的封装上的弹簧定位元件；

图7A是如图6中所示的功率半导体模块的图解视图，其中通过筛网和刮刀将导热膏施加到模块的热接触表面；

图7B是如图7A中所示的功率半导体模块的图解视图，其中移除了具有导热膏的图案化应用的筛网。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考作为说明书一部分的附图，并且其中通过示例性具体实施例的方式显示本发明是如何实现的。出于此考虑，方向性的术语，例如“顶”、“底”、“前”、“后”、“领先的”、“随后的”等等，是参考附图中描述的方向使用的。因为实施例中的组件可以在数个不同的方向上定位，方向性的术语用于进行说明，但并不作为限制。应理解，可以使用其它的实施例，并且在不脱离本发明范围的情况下可以进行结构上或逻辑上的改变。因此，下列详细说明，并不用于进行限制，并且本发明的保护范围由附加的权利要求进行限制。