[发明专利]功率半导体

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有外壳以及功率和控制连接器的功率半导体。

背景技术

上述功率半导体，例如已知的IGBT(绝缘栅双极晶体管)器件，应用于例如不同的电气工程领域，如电机的驱动控制器。

由EP0513410B1和DE19646396C2已知一种功率半导体模块，其均具有电绝缘基质，上面设置有带有功率半导体元器件的电路布线。该基质构成塑料外壳的基底，该塑料外壳包围电路布线。半导体元器件的借助电路布线相连通的电气功率连接器通过外壳向外延伸。为保护电路布线，外壳以浇铸材料填充。外壳上的固定点用来拧紧带有散热器的模块。

EP1976358B1描述了一种功率半导体，其具有由绝缘的陶制基质构成的承载板，该承载板构成外壳的基底。该承载板的上面和底面上设有金属层，其中上面的金属层构造得用来形成导电通路。借助该导电通路，功率半导体元器件与该半导体元器件的功率和控制连接器电连接。功率和控制连接器从外壳侧面引出。功率半导体的功率和控制连接器被设置为表面安装器件的连接器，该器件亦被称为SMD(表面安装器件)。该SMD器件被安装在电路板上。

为保持用于电气驱动所需的绝缘距离，其用于在功率和控制连接器的位于外壳内部的部段和承载板之间的电气间隙和爬电距离，并用于在功率和控制连接器的位于外壳外部的部段和电路板之间的电气间隙和爬电距离，功率和控制连接器被设置为，外壳内部的连接器首先垂直于承载板伸出，然后穿过外壳外侧向外，最后垂直伸向电路板。同时所有功率和控制连接器都具有相同的间隔。

发明内容

本发明目的在于，提供一种改善了技术特性的功率半导体。

根据本发明，该任务借助权利要求1中所述的特征得以解决。从属权利要求涉及本发明的优选实施方案。

根据本发明的功率半导体具有承载板，在该承载板上设有至少一个功率半导体元器件。该带有至少一个功率半导体元器件的承载板至少部分被外壳包围。借助该至少一个功率半导体元器件，功率和控制连接器电连接，并从外壳中引出。

根据本发明的功率半导体的特征在于，功率连接器在外壳的一个侧面上设置成一排，同时控制连接器在外壳的另一个侧面上设置为一排，其中并排的功率连接器之间的距离大于并排的控制连接器之间的距离。由于外壳两侧上的功率和控制连接器的特殊布局，特别是在有高电压和强电流的使用中产生改善了的电气特性，因为与已知的功率半导体相比，用于电气间隙和爬电距离的绝缘距离更大。

在优选的实施方案中，功率连接器具有大于控制连接器的横截面，以便该功率半导体适用于接通强电流。

除功率和控制连接器的上述排列外，关键的电气间隙和爬电距离通过连接器自身的特殊构造来避免。在另一个优选实施方案中，功率和控制连接器具有从外壳的侧面伸出的第一部段、从第一部段延伸到电路板的第二部段和从第二部段侧向向外伸出的第三部段。特别是各部段均围成一个拐角，约计90°。

承载板上可设置多个功率半导体元器件。特别优选的实施方案为在承载板上设置两个功率半导体元器件。同时该功率半导体元器件具有共同的设置在外壳的一面上的功率连接器，还具有分开的设置在外壳的另一面上的控制连接器。属于第一个功率半导体元器件的控制连接器并排设置为外壳的第一个排，属于第二个功率半导体元器件的控制连接器并排设置为第二个排。控制连接器的第一个排和第二个排之间的距离优选大于第一个排和第二个排中相邻的控制连接器之间的距离。借助该特殊的优选布局，控制连接器被划分为各组，其中每组连接器只分属一个功率半导体。由此可以确保，不同组的控制连接器(它们在电势方面可能彼此具有很大区别)以足够的绝缘距离排列，而同一组中的控制连接器(它们在由电势方面可能彼此区别很小)则更紧密并排设置。控制连接器第一个排和第二个排之间的距离可以等于或者小于相邻控制连接器间的距离。

功率半导体模块是指何种元器件，对于本发明原则上并不重要。功率半导体模块可以是例如IGBT器件，也可以是MOSFET或者其他已知的功率半导体元器件。

为在散热器上实现安装，载板面向散热器的一面优选与外壳齐平地封闭。

附图说明

下面参照附图详细地说明了本发明的实施例。

图1示出：根据本发明的功率半导体的实施例的后视透视图；和

图2示出：图1所示功率半导体的俯视图。

具体实施方式