[发明专利]用于电子模块的压入连接

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将电子模块（例如功率半导体模块）与电路板、供电线路等等连接的新型压入连接。

背景技术

在选择功率半导体模块时对应用者重要的方面是其简单的可处理性和安装。现代的模块壳体设计例如使用专门的压入技术（所谓的“PressFIT（压力配合）”技术），以便例如在单个制造步骤中将模块既与电路板又与冷却体连接。对于这样的连接，例如仅仅需要唯一的螺钉。因此，这样的压入连接为已知的焊接连接提供高质量的替代方案，并且因此满足高达55kW功率范围内的现代整流器设计的要求。这样的功率半导体模块可以用在不同的通用驱动装置、变频驱动装置、无中断电源（USV）、电感加热和焊接设备中以及用在风力发电装置、太阳能设备以及空调设备中。

适用于所述压入技术的模块壳体具有专门成形的可变形的压力接触元件（“压力配合”针脚），该压力接触元件在安装模块时被压入到电路板的相应接触孔中，其中压入力可以通过拧紧唯一的螺钉来产生。通过拧紧螺钉来进行电路板的接触孔中的压力接触元件的塑性形变。存在气密的接触区，该接触区对环境影响是非常鲁棒的。

可替代地，模块可以被压入到电路板中并且与压入过程无关地利用螺钉和其它装置被固定在冷却体处（在压入到电路板中之前或之后）。迄今为止，功率半导体模块作为整体仅仅被压入到电路板中。其它低电感的接线元件、例如带状导体对（亦称汇流排，即所谓的“busbar（汇流排）”）以其它方式被接触。

但是在安装电路板和模块以前必须保证压力接触元件不变形，因为否则可能在安装时出现问题。此外，模块壳体处的压力接触元件是在几何形状方面相对高成本地制造的接线元件。由于模块处接触元件的剩余变形，通常不可能在不耗费较高成本的情况下取消压力配合接触并且重新连接。

发明内容

本发明所基于的任务是，在构造在冷却体上或者利用压入技术接触汇流排或电路板以后能够再次容易地移除功率半导体模块。在此，冷却体和汇流排或电路板将保持在原位置，并且到冷却体和到汇流排或到电路板的模块连接被取消并且可以将模块拿出来。

该任务通过根据权利要求1所述的压力连接元件以及根据权利要求6所述的连接系统来解决。本发明的不同实施方式是从属权利要求的主题。

公开了一种用于压入到第一接线元件的第一接触开口和第二接线元件的第二接触开口中的压力连接元件。该压力连接元件具有：伸长的基体，其用于穿过第二接线元件的第二接触开口直到到达第一接线元件的第一接触开口；第一压入区，其用于以力配合的方式接触第一接触开口；以及在纵向方向上与第一压入区间隔开的第二压入区，其用于以力配合的方式接触第二接触开口。

此外公开了一种用于电子模块的连接系统。该连接系统包括：电子模块，该电子模块具有至少一个接线元件，该接线元件具有至少一个接触开口；至少一个外部接线元件，该外部接线元件具有第二接触开口；以及至少一个压力连接元件，该压力连接原价包括伸长的基体，该基体用于穿过外部接线元件的第二接触开口直到到达电子模块的第一接线元件的第一接触开口中，其中该压力连接元件包括：用于以力配合的方式接触第一接触开口的第一压入区以及在纵向方向上与第一压入区间隔开的用于以力配合的方式接触第二接触开口的第二压入区。外部接线元件例如可以由具有低电感的电路板或者带状导体对构成。

附图说明

下面根据附图中所示的示例详细阐述本发明。

图1a示意性地示出具有用于与电路板接触的压力配合针脚的功率半导体模块；

图1b示出另一模块，其中压入和安装在冷却体上分开进行；

图2以侧视图示意性地示出根据本发明的用于借助于可压入的连接元件来连接电子模块和相应接线元件的系统的示例；

图3示出根据本发明的连接元件的示例的侧视图，该连接元件具有两个用于压入到模块接线元件以及电路板、有孔的带状导体等等中的压入区；

图4以侧视图示意性地示出根据本发明的用于借助于可压入连接元件来连接电子模块和相应接线元件的系统的另一示例，其中为了将模块与彼此相叠的接线元件连接，连接元件具有不同的长度；

图5以侧视图示意性地示出根据本发明的用于借助于可压入连接元件来连接电子模块和相应接线元件的系统的示例，其中模块壳体具有间隔件作为接线元件的支座；

图6示出与图5类似的系统，其中在两个彼此相叠的接线元件之间布置绝缘层，连接元件穿过该绝缘层；

图7示出与图6类似的系统，其中在绝缘载体元件处布置多个连接元件，该载体元件穿过绝缘层并且引导部被用绝缘层隔离；