專利名稱：用于功率半導(dǎo)體模塊的定位裝置和表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述一種用以定位許多彼此保持間距的功率半導(dǎo)體模塊的裝置以及一種用于定位的功率半導(dǎo)體模塊的表面處理的方法。本發(fā)明的一個出發(fā)點是功率半導(dǎo)體模塊，如其例如由DE 196 30 173 A1已知的并且例如借助于DE 103 58 834 A1彼此保持間距排列。
背景技術(shù)：
本發(fā)明示范性從多個按照DE 196 30 173 A1的功率半導(dǎo)體模塊出發(fā)，其設(shè)置在一按照DE 103 58 834 A1的運輸包裝件中。在運輸之前應(yīng)該例如在功率半導(dǎo)體模塊的基片上涂覆一導(dǎo)熱層，由此功率半導(dǎo)體模塊在運輸以后可立即裝入一裝置例如一整流器中而不必進一步表面處理。
所述的功率半導(dǎo)體模塊具有兩個主表面，在第二主表面設(shè)置多個用于接觸的接觸元件。第一主表面由一基片構(gòu)成。該基片在面向功率半導(dǎo)體模塊的內(nèi)部的側(cè)面支承功率半導(dǎo)體元件而在遠離功率半導(dǎo)體模塊的內(nèi)部的側(cè)面用于導(dǎo)熱地連接于一冷構(gòu)件。在基片與冷構(gòu)件之間的導(dǎo)熱連接按照現(xiàn)有技術(shù)由一中間層構(gòu)成，該中間層由一導(dǎo)熱層、所謂導(dǎo)熱膏組成。
該導(dǎo)熱膏必須構(gòu)成為均勻的層或構(gòu)成為均勻分布的各個層元件，以便在功率半導(dǎo)體模塊安裝在冷體上以后確保高效的熱傳遞。不過這樣的由導(dǎo)熱膏構(gòu)成的層具有這樣的缺點，即軟膏狀的層易于損害均勻性。因此按照現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)選緊接在功率半導(dǎo)體模塊設(shè)置在冷體上之前涂覆導(dǎo)熱膏。當然由于該層必須具有一盡可能高的均勻性，亦即一均勻的層厚度，對此例如篩網(wǎng)印制法是合適的，其不一定在安裝地點使用。
DE 103 58 834 A1公開了用于上述功率半導(dǎo)體模塊的運輸包裝件。這樣的運輸包裝件以一達幾個毫米公差限定的彼此間距設(shè)置多個功率半導(dǎo)體模塊。此外該包裝件設(shè)置成使各功率半導(dǎo)體模塊的兩主表面不與或只以小的但確定的部分與運輸包裝件發(fā)生接觸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于介紹一種容納多個相互保持間距的功率半導(dǎo)體模塊的裝置，達到其也以一小于一毫米的公差彼此定位，并且介紹一種用于該多個功率半導(dǎo)體模塊的同時表面處理的所屬的方法。
按照本發(fā)明該目的通過權(quán)利要求1和2的特征的措施來達到。在諸從屬權(quán)利要求中描述優(yōu)選的實施形式。
本發(fā)明的構(gòu)想從多個功率半導(dǎo)體模塊出發(fā)，它們在一未精確確定的網(wǎng)目板中彼此側(cè)向地設(shè)置，并且其水平的位置彼此也是確定的。本發(fā)明描述一種裝置用以容納和定位多個相互保持間距的功率半導(dǎo)體模塊。為此建立一定位成形體，其具有一平的第一主表面和多個用以容納功率半導(dǎo)體模塊的空隙。
每一所述空隙沿第一主表面的法線方向具有一止擋裝置，由此每一功率半導(dǎo)體模塊的一主表面平面平行于和對準于成型體的第一主表面定位。此外空隙從定位成型體的第二主表面開始朝其第一主表面的方向至少在一部分內(nèi)具有一成錐形收縮的構(gòu)型。
用于多個功率半導(dǎo)體模塊的同時表面處理的所屬的方法利用上述裝置將各功率半導(dǎo)體模塊定位和固定在其位置并然后將相應(yīng)適用的涂層方法用一材料應(yīng)用于各功率半導(dǎo)體模塊的第一主表面的全面的或局部的涂層。


借助于圖1至3的實施例進一步說明本發(fā)明的方案。
圖1示出本發(fā)明的裝置的定位成型體的一部分。
圖2示出本發(fā)明的裝置的定位成型體在各功率半導(dǎo)體模塊的不同的定位階段的剖面圖。
圖3示出本發(fā)明的裝置的定位成型體的一部分的三維視圖。
具體實施例方式
圖1示出本發(fā)明的裝置的定位成型體10的向其第一主表面14的俯視圖。定位成型體10優(yōu)選由鋁組成，其具有一平的第一主表面14。定位成型體10還具有多個空隙12，其側(cè)向尺寸稍大于一待設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊40的相應(yīng)尺寸。借助于該定位成型體10待實施的方法決定相應(yīng)的尺寸。每一空隙具有一止擋裝置20，其限定待設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊40向定位成型體10的第一主表面14的表面法線方向的位移。該止擋裝置20構(gòu)成為多個止動凸出部并且設(shè)置在定位成型體10的空隙12的兩對置的側(cè)面上。按照對定位精度的要求優(yōu)選這樣的止動凸出部可以設(shè)置在全部側(cè)面上，在需要時也可以每一側(cè)面上設(shè)置多個止動凸出部。在空隙12的各角內(nèi)的相應(yīng)構(gòu)成的止動凸出部也是合適的。
圖2示出本發(fā)明的裝置的定位成型體在各功率半導(dǎo)體模塊40的不同的定位階段沿圖1的線A-A截取的剖面圖。
定位成型體10具有一第一主表面14，其用作為本發(fā)明的方法的參考表面。此外定位成型體10具有用以容納功率半導(dǎo)體模塊40的空隙12，這些寬隙12具有一側(cè)向的擴展部，其稍大于配設(shè)的功率半導(dǎo)體模塊40的殼體42的側(cè)面的擴展部。該空隙12的擴展部在第二主表面上明顯大于功率半導(dǎo)體模塊40的殼體尺寸。從該第二主表面16開始向第一主表面14的方向至少在一部分18內(nèi)成錐形逐漸收縮。該構(gòu)型是優(yōu)選的，因為各功率半導(dǎo)體模塊40在設(shè)置于定位成型體10中之前盡管彼此側(cè)向設(shè)置于一網(wǎng)目板中，例如排列于一運輸包裝件的一部分中，不過在這種情況下該位置的公差大于定位成型體10中的公差。
待設(shè)置的功率半導(dǎo)體模塊40本身具有一殼體42，其包圍一基片46，因此基片42構(gòu)成功率半導(dǎo)體模塊40的第一主表面并且在殼體42的側(cè)面方向稍微突出。在該第一主表面的表面法線的方向基片46高出功率半導(dǎo)體模塊40的殼體42。在功率半導(dǎo)體模塊40的第二主表面上設(shè)置多個接線元件44。
每一空隙12具有至少兩個優(yōu)選相對設(shè)置的止擋裝置20。這些止擋裝置20優(yōu)選構(gòu)成為止動凸出部，其中這些止動凸出部在第一主表面14的表面法線的方向不高出定位成型體10的第一主表面14。各止動凸出部20用來限定功率半導(dǎo)體模塊40沿定位成型體10的第一主表面14的表面法線的方向的運動。為此功率半導(dǎo)體模塊40以其側(cè)向突出于基片46的殼體部分42緊貼各止動凸出部20的止動面22，該殼體部分42因此構(gòu)成止擋邊緣48。在這種情況下基片46在各止動凸出部20的旁邊延伸并且與定位成型體10的第一主表面14構(gòu)成一平面平行和對準的表面。
通過上述的定位裝置將各個功率半導(dǎo)體模塊40彼此以1mm或更小的側(cè)向位置公差和以定位成型體10的平的第一主表面14與功率半導(dǎo)體模塊40的各個由相應(yīng)的基片46構(gòu)成的主表面之間小于0.5mm的高度公差彼此定位，上述的定位裝置具有一定位成型體10和具有一包括在其中設(shè)置的各功率半導(dǎo)體模塊40的包裝件的分體50，。
用于同時對多個功率半導(dǎo)體模塊40的基片進行表面處理的本發(fā)明的方法在這里示例性從多個功率半導(dǎo)體模塊40以小的側(cè)向定位精度設(shè)置于一包裝件的分體50中出發(fā)。借助于定位成型體10將各功率半導(dǎo)體模塊側(cè)向彼此一直對準到所必需的公差，該定位成型體沿其第二主表面的表面法線的方向定位在功率半導(dǎo)體模塊40的上面。通過該本發(fā)明的裝置各功率半導(dǎo)體模塊40定位在其位置。
在另一步驟中現(xiàn)在可以在各功率半導(dǎo)體模塊40的第一主表面上涂層。該涂層或整個面地實現(xiàn)，此時全部基片46涂上一均勻厚度的層，或也可局部地實現(xiàn)，此時例如在各功率半導(dǎo)體模塊40的相應(yīng)的基片46上以彼此相同的間距涂覆多個相同的島60。
借助于所述方法可以優(yōu)選將導(dǎo)熱膏和膠合劑或其他的材料涂覆到基片46上。為此特別優(yōu)選的方法是已知的篩網(wǎng)印制法或成形印制法。
圖3示出本發(fā)明的裝置的一定位成型體10的三維視圖。其中止擋裝置20的止動凸出部形式的結(jié)構(gòu)和空隙12的成錐形收縮是特別明顯的。此外，定位成型體10具有至少兩個優(yōu)選在對置的兩角設(shè)置的軸銷24，其用作為定位裝置。一未示出的篩網(wǎng)的框架具有相應(yīng)的空隙。定位成型體的軸銷24安裝于其配設(shè)的空隙內(nèi)并因此在篩網(wǎng)印制過程中相對于待印制的功率半導(dǎo)體模塊40定位印制篩網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種用于容納和定位多個彼此保持間距的功率半導(dǎo)體模塊(40)的裝置，包括一定位成型體(10)，該定位成型體具有一平的第一主表面(14)和多個用以容納功率半導(dǎo)體模塊的(40)的空隙(12)；其特征在于，每一空隙(12)具有一止擋裝置(20)，由此每一功率半導(dǎo)體模塊(40)的主表面平面平行于和對準于定位成型體(10)的第一主表面(14)定位，并且空隙(12)從第二主表面(16)開始朝第一主表面(14)的方向至少在一部分(18)內(nèi)成錐形收縮地構(gòu)成。
2.一種用于同時對多個功率半導(dǎo)體模塊(40)進行表面處理的方法，其特征在于，各功率半導(dǎo)體模塊在此設(shè)置并固定于按照權(quán)利要求1所述的裝置中并且通過合適的方法用一材料(60)整個面地或局部地涂覆各功率半導(dǎo)體模塊(40)的第一主表面。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，定位成型體(10)朝一包括設(shè)置在其中的各功率半導(dǎo)體模塊(40)的包裝件的分體(50)設(shè)置。
4.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，止擋裝置(20)構(gòu)成為至少兩個凸出部，該凸出部不高出定位成型體(10)的第一主表面(14)并且設(shè)置在空隙(12)的內(nèi)部而且緊貼在功率半導(dǎo)體模塊(40)的配設(shè)的止擋邊緣(48)上。
5.按照權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，各功率半導(dǎo)體模塊(40)的各止擋邊緣(48)由相應(yīng)的功率半導(dǎo)體模塊(40)的殼體(42)構(gòu)成，一個構(gòu)成對準的主表面的配設(shè)的基片(46)朝至少兩個邊緣的方向或朝空隙(12)的各角的方向突出于所述殼體。
6.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，定位成型體(10)的平的第一主表面(14)與功率半導(dǎo)體模塊(40)的相應(yīng)的配設(shè)的主表面之間的高度公差小于0.5mm。
7.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，定位成型體(10)具有至少兩個用于篩網(wǎng)印制裝置的定位裝置(24)。
8.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，借助于篩網(wǎng)印制或成形印制實現(xiàn)涂層。
9.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，材料(60)是一導(dǎo)熱膏或一膠合劑。
全文摘要
本發(fā)明描述一種用于容納和定位許多彼此保持間距的功率半導(dǎo)體模塊的裝置和一種所屬的方法，包括一定位成型體，其具有一平的第一主表面和多個用以容納許多功率半導(dǎo)體模塊的空隙。其中每一空隙具有一止擋裝置，由此每一功率半導(dǎo)體模塊的一主表面平面平行于和對準于定位成型體的第一主表面定位?？障稄牡诙鞅砻骈_始朝第一主表面的方向至少在一部分內(nèi)成錐形收縮地構(gòu)成。
文檔編號H01L21/67GK1958407SQ20061013651
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月5日
發(fā)明者J·約斯特 申請人:塞米克朗電子有限及兩合公司