专利名称：用于功率半导体模块的接触装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于功率半导体模块的接触装置，该接触装置具有带有接触导通 端部区段的弹性接触元件，该接触导通端部区段被设置用于与功率半导体模块的接头元件 接触导通。
背景技术：
由DE 10 2005 055 713 Al中公知一种功率半导体模块，该功率半导体模块可以 具有筒形弹簧形状的弹性接触元件。每个筒形弹簧以带有直线形地呈销钉状的接触导通端 部区段的方式构成，该接触导通端部区段被设置用于与该公知的功率半导体模块的接头元 件接触导通。相应的接头元件可以是功率半导体器件的接触面或者功率半导体模块的基底 的印制导线的接触面。用于功率半导体模块和盘片式晶闸管的接触装置由DE 10 2004050 588 Al公知。 这种公知的接触装置具有弹性接触元件，该弹性接触元件可以被构成为筒形弹簧，该筒形 弹簧的接触导通端部区段可以直线形地销钉式地、以带有不同地构造的接触端部的方式构 成。在此，该接触端部例如可以是弧形的接触端部。与弹性接触元件的接触导通端部区段的各自的特殊的构成形式无关，在公知的接 触装置中，由温度引起的并且由此产生由热膨胀引起的是，不能避免在弹性接触元件的各 自的接触导通端部区段与功率半导体模块的配属的接头元件之间的很小的相对运动。由于 该相对运动，尤其是在功率半导体模块长期持续使用或者使用寿命之后，会在弹性接触元 件的接触导通端部区段上和/或功率半导体模块的接头元件上产生不希望的材料损耗，该 材料损耗在极端情况下甚至会导致功率半导体模块停止运转。在用于功率半导体模块的公知的接触装置中，对各自的接头元件进行精制，以便 确保功率半导体模块的希望的使用时间或使用寿命。众所周知，该精制部会应用到功率半 导体模块的整个基底上。
发明内容
本发明的目的在于，完成一种开头所称类型的接触装置，该接触装置构成简单，并 且该接触装置保证在功率半导体模块的总的使用寿命上保持不变的接触特性。根据本发明，本目的通过权利要求1的特征，也就是通过如下方式得以实现，即， 接头元件具有芯片构件，该芯片构件具有用于弹性接触元件的接触导通端部区段的定心凹 陷部。通过具有其定心凹陷部的芯片构件，以有优点的方式产生出所属的弹性接触元件 的接触导通端部区段的自动对中心，并且因此产生出在功率半导体模块的总的使用寿命上 在弹性接触元件与接头元件的芯片构件之间保持不变的接触。芯片构件以合乎目的方式构成为可自动SMD装配的构件(SurfaceMounted Device，表面安装器件)。构成为可自动SMD装配的根据本发明的芯片构件可以利用商业上常用的装配自动装置装配到功率半导体模块的所属的接头元件上并且材料配合地连接。在 此，形式也就是形状及该芯片构件的所谓的精制部与功率半导体模块的弹性接触元件的材 料相协调。根据本发明，芯片构件可以具有由金属化部形成的精制部，该金属化部与弹性接 触元件的材料相协调。当芯片构件本身由导电材料组成时，该金属化部可以至少设置在定心凹陷部中。 同样能够实现的是，芯片构件由绝缘材料组成并且在表面上被镀上金属，其中，特殊的精制 部金属化部至少设置在定心凹陷部中。定心凹陷部可以在芯片构件中呈球截形、圆锥形、截锥体形或者任意其他形状地 构造。重要的只是，在功率半导体模块的接头元件上固定的芯片构件的定心凹陷部促使配 属的弹性接触元件的接触导通端部区段自动对中心。如前面已经述及的那样，形式也就是形状及该芯片构件的精制部与弹性接触元件 的或其接触导通端部区段的材料相协调。在此具有优点的是，芯片构件的定心表面总是相 同的，而与各自的基底制造商或印制线路板制造商和/或各自的基底工艺或印制线路板工 艺无关。各自的芯片构件的装配和钎焊接触导通能够以具有优点的方式借助于各自的装配 者的标准工艺来实现。在此，芯片构件关于基底或关于所属的印制线路板的定位精度可以 例如通过在设置于印制线路板上或者基底上的阻焊漆中刻槽的方式极其精确地得以维持。
由借助随后的附图进行的下列说明中得出根据本发明的接触装置的其他细节、特 征和优点。其中图1示出基底上或者构成为PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)的印制线 路板上的芯片构件的透视图，图2示意性地示出芯片构件的实施例的剖视图，以及图3示出芯片构件的另一实施例的本质上与图2类似的剖视图。
具体实施例方式图1以透视的方式示出具有四边形基面的芯片构件10。由导电材料组成的芯片构 件10布置在平坦的电路载体12上，以便产生与接头元件14的接触导通。平坦的电路载体12可以是例如由氧化铝制成的基底(DCB)或者印刷电路板 (PCB)。芯片构件10以带有用于弹性接触元件的接触导通端部区段18的定心凹陷部16 的方式构成。分别在图2和3中以细线对这样的接触导通端部区段18加以说明。各自的 接触导通端部区段18能够以具有优点的方式简单地直线形地呈销钉状地构成，从而该接 触导通端部区段18在投影到平坦的电路载体12的配属的接头元件14上时只需要很小的 投影面(也就是基面)，并且配属的芯片构件10也可以利用相应的小的基面来确定尺寸。在图2中对呈球截形地构成的定心凹陷部16加以说明。与此相对的是，图3对呈 圆锥形地构成的定心凹陷部16加以说明。芯片构件10具有金属化部20，该金属化部20与弹性接触元件的或者该弹性接触元件的接触导通端部区段18的材料相协调。该金属化部20至少设置在定心凹陷部16中 并形成接触导通精制部。芯片构件10固定地钎焊在配属的接头元件14上。该钎焊连接在图2和3中以附 图标记22来标示。附图标记列表10 (在12上的)芯片构件12平坦的电路载体14 (紧靠12的)接头元件16(10的用于18的)定心凹陷部18接触导通端部区段 20 (10的或者在16中的)金属化部22(10的紧靠14的)钎焊连接。
权利要求
用于功率半导体模块的接触装置，所述接触装置具有带有接触导通端部区段(18)的弹性接触元件，所述接触导通端部区段(18)被设置用于与所述功率半导体模块的平坦的电路载体(12)的接头元件(14)接触导通，其特征在于，所述接头元件(14)具有芯片构件(10)，所述芯片构件(10)具有用于所述弹性接触元件的所述接触导通端部区段(18)的定心凹陷部(16)。
2.根据权利要求1所述的接触装置，其特征在于，所述芯片构件(10)构成为能自动 SMD装配的构件。
3.根据权利要求1所述的接触装置，其特征在于，所述芯片构件(10)与所述平坦的电 路载体(12)的所述接头元件(14)材料配合地连接。
4.根据权利要求1所述的接触装置，其特征在于，所述定心凹陷部(16)在所述芯片构 件(10)中呈球截形或者圆锥形地构成。
5.根据权利要求1所述的接触装置，其特征在于，所述芯片构件(10)完全由金属组成。
6.根据权利要求5所述的接触装置，其特征在于，所述芯片构件(10)的金属与所述弹 性接触元件的所述接触导通端部区段(18)的材料相协调。
7.根据权利要求1所述的接触装置，其特征在于，所述芯片构件(10)具有金属化部 (20)，所述金属化部(20)与所述弹性接触元件的所述接触导通端部区段(18)的所述材料 相协调。
8.根据权利要求7所述的接触装置，其特征在于，所述金属化部(20)至少设置在所述 芯片构件(10)的所述定心凹陷部(16)中。
全文摘要
本发明描述了一种用于功率半导体模块的接触装置，该接触装置具有带有接触导通端部区段(18)的弹性接触元件，该接触导通端部区段(18)被设置用于与功率半导体模块的平坦的电路载体(12)的接头元件(14)接触导通。接触导通端部区段(18)简单地直线形地呈销钉状地构成，并且接头元件(14)具有芯片构件(10)，该芯片构件(10)以带有用于弹性接触元件的接触导通端部区段(18)的定心凹陷部(16)的方式构成。该接触装置构成简单，并且该接触装置保证在功率半导体模块的总的使用寿命上保持不变的接触特性。
文档编号H01L25/07GK101901792SQ20101017883
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月12日 优先权日2009年5月26日
发明者彼得·莫尔 申请人:赛米控电子股份有限公司