[发明专利]半导体组件

说明书

一种半导体组件(10)包括具有半导体模块(20a)和冷却器(30a)的叠堆(38)，其中，半导体模块(20a)设置成与冷却器(30a)接触。夹持组件(40)适于对叠堆的两侧(22，24)施加力(F)。叠堆设有在其两侧之间的贯通孔(26，36)，并且夹持组件(40)的一部分包括延伸通过叠堆的贯通孔(26，36)的导电部分。从而，提供紧凑的机械布置，同时获得改进的电气属性，诸如较低的电感和较均匀的电流分配。

技术领域

本发明大体涉及半导体组件，并且更特别地，涉及包括紧压包装模块的半导体组件。

背景技术

许多不同类型的电力转换器利用紧压包装模块，因为易于在机械叠堆的帮助下对它们进行连续连接，其中连续地提供不止一个模块。使紧压包装模块安装在冷却器或压力板之间，并且对那个叠堆施加压力，以确保单独的紧压包装模块之间有恰当的电接触和热接触。对于HVDC转换器，可将高达20个模块连续连接成一个叠堆，而且完整的转换器可能需要超过一百个叠堆。这意味着需要大量重型且有时昂贵的机械部件来建立那些叠堆。

图1中公开了现有技术的紧压包装叠堆的示例。如在此图中看到的那样，标准叠堆包括两个或更多个杆，它们围绕叠堆均等地分布。在叠堆的各个端部中的一个端部处提供两个轭(yoke)，以封闭叠堆。此外，在叠堆的顶部上提供弹簧套件，以对其提供压力。在一些紧压叠堆包装中，省略这个弹簧套件，而且改为提供特殊的轭，该轭允许使用其固有的机械弹力作为弹簧力。

在美国专利申请公布US 2010/0133676 A1中公开了紧压包装叠堆的另一个示例。

发明内容

本发明的目标是提供一种具有简化的机械设计的紧压包装叠堆。

根据本发明，提供一种半导体组件，其包括：叠堆，其包括半导体模块和冷却器，其中，半导体模块设置成与冷却器接触，叠堆具有第一侧和第二侧；适于对叠堆施加力的夹持组件；半导体组件的特征在于，叠堆设有在第一侧和第二侧之间的贯通孔，而且夹持组件的一部分延伸通过叠堆的贯通孔，其中，延伸通过叠堆的贯通孔的夹持组件的部分包括构造成导电的导电部分。从而，提供紧凑的机械布置，同时获得改进的电气属性，诸如较低的电感和较均匀的电流分配。

在实施例中，提供单个母线条。从而，使部件的数量且从而重量保持最低。

在实施例中，提供绝缘元件，以使导电母线条与半导体模块电绝缘开。照这样，可借助于母线条来接触叠堆的端部部分。

在实施例中，在叠堆的中心处提供贯通孔。这确保对叠堆施加的力均匀分布，并且减少用于堆叠的机械部件，这又会降低组装的复杂性和成本。

在实施例中，半导体模块大体是扁平的，并且具有第一平坦侧和相对的第二平坦侧。这使得能够有可靠地电连接和热连接到相邻冷却器上的紧凑设计。这在第一和第二平坦侧充当模块功率连接件时特别有利。

在实施例中，冷却器布置成使得半导体模块(20a)的侧部的基本整个区域都与冷却器接触。从而确保半导体模块侧部的整个区域上有良好的电连接和热连接。

在实施例中，冷却器是导电的，使得它可用来连接到半导体模块上。

在实施例中，半导体模块和冷却器是圆形。这提供占地面积小的设计，而且还改进模块中的电磁耦合的均匀性。

在实施例中，夹持组件包括适于对叠堆的第一侧施加力的第一夹持元件和适于对叠堆的第二侧施加力的第二夹持元件。照这样，可提供半导体组件作为用于在后面连接到电气装备件上的单独部件。

在实施例中，半导体组件包括电气装备件，优选电容器，其中，母线条在第一端部分处电连接到叠堆的第一侧上，并且在第二端部分处电连接和机械地连接到该电气装备件的第一极上。通过将夹持组件结合到该电气装备件中，实现紧凑设计，而且使导电路径的长度保持最小，从而改进组件的电气属性。