接触元件、功率半导体模块和具有该模块的电路装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及接触元件、功率半导体模块和具有该模块的电路装置。其中该导电接触元件在纵向方向上延伸，并且具有第一端和与该第一端相对的第二端，该接触元件在该第一端处具有第一凸缘，所述第一凸缘实施为使得当该接触元件利以该第一凸缘在前的方式放置到与该纵向方向垂直的平面上时，所述第一凸缘同所述平面具有数量Ｎ１≥２且彼此间隔开的第一接触区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种接触元件，尤其涉及用于功率半导体模块的接触元件。
技术介绍
功率半导体模块具有金属化的电路载体，其必须导电地连接至另外的元件，例如驱动单元，或者连接至平板导体，例如带状线(stnpline)。为此使用的连接 技术要求生产简单和低成本，另外要在发生机械应力和震动的环境中具有足够 的长期稳定性。为此，该连接技术可具有焊接至电路载体的金属化部分上的接 触元件。通常需要提供一种实现JiM特性和允许可靠和简单焊接的接触元件。另外 通常需要提供一种功率半导体模块，还有一种具有半导体模块的电路装置，其 中该功率半导体模块能够利用接触元件以简单的方式电接触连接。
技术实现思路
提供一种接触元件，其在纵向方向上延伸并且具有第一端和设置成与第一 端相对的第二端。第一凸缘设置在第一端，所述第一凸缘是这样实现的，即当 接触元件以第一凸缘在前的方式放置至捶直于纵向方向的平面上时，所述第一 凸缘与所述平面具有数量N&2且彼此间隔开的第一接触区域。由于所述第一凸 缘因此不是整个区域在一平面上，因此在第一凸缘和所述平面之间仍然有空闲 区域(free regions)。如果所述平面例如由要在其上焊接接触元件的导体区域形 成，那么，在焊接期间为液态的辉料可渗透在第一凸缘和导体区域之间，因此 产生可靠、固定和持久的^^接。附图说明下面将参照附图更详细地介绍本专利技术，其中图1显示管状接触元件的透视图，其在沿竖直方向Z的纵向方向上延伸，并且在彼此相对的两端具有设有连接板(web)的凸缘；图2显示根据图1的透视图中的接触元件的示意图。图3显示具有多个彼此间隔开的金属化部分的部分电路载体的透视图，其中将根据图1和2中的相应接触元件焊接至一些金属化部分； 图4显示根据图1和2中的接触元件的竖向截面图； 图5显示根据图1和2中与竖直方向z相反的接触元件的平面图； 图6显示装置的竖向截面图，其中根据图4的接触元件以凸缘在前的方式焊接至电路载体的金属化部分上，其中，所述凸缘具有直接与金属化部分接触的连接板。图7显示根据图6的装置的图，不同之处是将焊料层配置在连接板和金属 化部分之间；图8显示根据图4中的接触元件与垂直于纵向方向的平面具有的接触区域， 并且所述接触元件利用凸缘设置在所述平面上，其中这些接触区域形成一个分 段的环；图9显示对应于图8的装置，其中^f触区域以彼此呈辐条状的方式配置； 图10显示根据图4中的接触元件在垂直于纵向方向的平面E4中的横向截面图ll显示接触销的横向截面图12显示根据图4中的接触元件的横向截面图，且对应于图10中的横向 截面图，其中将具有过大尺寸的接触销ffiiS接触元件中；图13显示的功率半导体模i央所具有的电路载体设有根据图6中的接触元 件，其中将接触销插入接触元件中，并且从功率半导体模块的外壳伸出，以允 许接触销电连接至印刷电路板，和图14显示根据图13的功率半导体模块，具有之后设置的印刷电路板。具体实施例方式除非另有说明，相同的附图标记表示具有相同功能的相同元件。 图1显示接触元件100的图片，图2显示接触元件100的图示r说明。接触 元件100包括实施为圆柱管和具有圆柱轴线A的轴103。接触元件100具有在第一端101的第一凸缘111。此外，在与第一端101相对的第二端102处提供可选的第二凸缘112。在第一凸缘111的远离第二端102的一侧，第一凸缘111具 有三个彼此间隔开的连接板，在图2中仅可分别看出了第一和第二连接板11和 12，而隐蔽了第三连接板。此外，第一凸缘111在远离第二端一侧具有可选的 平坦表面部分19，其垂直于纵向方向，并且连接板ll和12延伸超出该平坦表 面部分19。相应地，第二凸缘112可在远离第一端101 —侧具有可选的平坦表面部分 29，并且第二凸缘的彼此间隔开的连接板21、 22、 23延伸超出该平坦表面部分 29。图3显示具有绝缘载体53的电路载体，彼此间隔的导体区域51施加在其 上。根据图1和2的相应接触元件以其第一凸缘111在前并且因此其第一端101 在前的方式焊接至这些接触区域51中的一些上。在^^向方向上与第一端101相 对的第二端102处，接触元件100具有可选的第二凸缘112，例如，其实施为与 第一凸缘川相同。在图3中可以看出上端102齡可有漏斗形部分，它有助 于接触销插入相关接触元件100。图4显示根据图2中的接触元件的竖向截面图。在本图中可以清楚地分别 看出第一凸缘111的可选的平坦表面部分19和第二凸缘112的可选的平坦表面 部分29。平坦表面部分19布置在与纵向方向z垂直的平面El中。平坦表面部 分29相应地布置在与纵向方向z垂直的平面E2中。第一凸缘111的连接板ll、 12延伸超出第一平坦表面部分19的高度为hl。第二凸缘112的连接板21、 22 延伸超出第二平坦表面部分29的高度为h2。彼此独立的高度hl和/或h2在每 个隋况下都小于lmm,例如10,到200,。接触元件100在轴103的纵向方 向z上总共延伸长度1。所述长度1原则上可自由选择，且例如可为2mm至4mm。此外，图4还显示出轴103的外部半径R103和内部半径rl03，以及第一 凸缘111的半径Rlll和第二凸缘112的半径R112。下面在图5中作进一步说 明，第一凸缘lll的连接板ll、 12、 13可形成具有外部半径Rl和内部半径rl 的分段环。第二凸缘112的连接板21、 22、 23也可相应地形成具有外部半径 R2和内部半径r2的分段环。在图4中同样描述了这些外部半径R1、 R2和内部 半径rl、 r2。外部半径R1和/或R2每个可在例如0.5mm至U2mm的范围，且可 彼此独立选择，但是也可以是相同的。轴103的外部半径R103例如可为lmm至2mm，它的内部半径rl03例如可为0.5mm至lmm。图5显示根据图4中的接触元件100的第一凸缘111在竖直方向z上的平 面图。该图显示出连接板ll、 12、 13以互相间隔的方式沿第一凸缘lll的周边 布置。第一连接板ll、 12、 13形成具有外部半径Rl和内部半径rl的分段环。 如图5中的典型实施例所示，外部半径R1的大小可选择成等于第一凸缘lll的 外部半径Rlll。然而，作为本说明的一种替代方案，也可选择分段环的外部半 径R1小于第一凸缘111的外部半径Rlll。此外从图5中得出，可选择分段环的内部半径rl大于轴103的内部半径 r103。作为替代方案，也可选择分段环的内部半径rl和轴103的内部半径rl03 相等。图4中示出的接触元件101的第二端可选地以与所述接触元件的第一端 101完全一样的方式实施。举例说明，第一端101和第二端102可实施为关于垂 直于纵向方向z的平面E4成镜面对称。然而，这种镜面对称是非强制的，举例 说明，带有凸缘111和U2的端101和102可构造为一样，但相对于彼此旋转。对于在图4中示出镜面对称的接触元件100，图5对应于接触元件100的 与竖直方向z相反的图。适应于该图的说明和附图标记放在括号中。图6显示根据图4的接触元件100焊接至电路载体50的金属化部分51上。 金属化部分51都为平坦形式或至少在焊接接触元件IOO的部分中是平坦的。这 样，纵向轴线A理想地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电接触元件，其在纵向方向上延伸，并且具有第一端和布置成与该第一端相对的第二端，其中，该接触元件在该第一端处具有第一凸缘，所述第一凸缘实施为使得当该接触元件以该第一凸缘在前的方式放置到与该纵向方向垂直的平面上时，所述第一凸缘与所述平面具有数量Ｎ１≥２且彼此间隔开的第一接触区域。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：T斯托尔泽，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]