用于具有殼體的功率半導體裝置的連接裝置及功率半導體裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于具有殼體的功率半導體裝置的連接裝置，其具有插接器和密封材料模制體，插接器具有帶有聯(lián)接的接觸裝置的引線，接觸裝置構造有定位裝置，密封材料模制體（40）單件地構造有兩個相互對應的可接合的分體（41）；為了將密封連接裝置（10）相對于在功率半導體裝置（1）的殼體（20）內配屬的第二凹部（21）密封在其外側上具有第一薄片（410）；并且具有布置在分體（4）的各自的內側上的第二薄片，分體（41）的第二薄片（420）相互嚙合地布置；以及具有用于容納引線（31）和接觸裝置（32）的第一凹部（430）。此外，本實用新型還涉及一種功率半導體裝置。
【專利說明】用于具有殼體的功率半導體裝置的連接裝置及功率半導體裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于具有殼體的功率半導體裝置的連接裝置，其中，連接裝置具有插接器和密封材料模制體，該插接器具有帶有聯(lián)接的接觸裝置的引線，有利地，連接裝置具有多個插接器。這種連接裝置在功率電子裝置中得到應用。
【背景技術】
[0002]這種連接裝置必須能在困難的環(huán)境條件下長年起作用。腐蝕性的負載如濕氣、蒸汽、水等導致使用受到限制或者導致所建立的連接失效。而且出于安全原因也必須保護工業(yè)插接器免受來自外部的影響，例如塵埃、水等的影響。該保護必須通過殼體及其鎖止裝置以及合適的密封裝置來保證。
[0003]公知的是，為了密封插接裝置免受噴水的影響，按照保護等級IP54或者更高的保護等級使用專用插接器，這些專用插接器可以是防噴水的并且可以密封安裝。商業(yè)通用的插接器具有由彈性密封材料例如硅構成的以本領域通用的方式成型的密封裝置。
[0004]由印刷文獻W02006/054574公開了一種可與插接器連接的防水套筒連接器，其中，插接器設有多個插頭聯(lián)接部，其中每個插頭聯(lián)接部都具有前端部段作為電連接部段，其中，插頭聯(lián)接部從插頭殼體向前伸出并且由該插頭殼體保持，其中，插頭殼體設有凸出部，其中每個凸出部從用于相應的插頭聯(lián)接部的插頭殼體的前端面伸出，以便覆蓋電連接部段的后部，其中，防水套筒連接器具有:多個套筒聯(lián)接部，在其中相應地可裝入插頭聯(lián)接部的電連接部段；套筒殼體，其具有用于容納相應的套筒聯(lián)接部的聯(lián)接部容納室以及用于將套筒聯(lián)接部鎖止在各自的聯(lián)接部容納室和插頭聯(lián)接部導入開口內的聯(lián)接部鎖止部段，插頭聯(lián)接部可相應地導入該插頭聯(lián)接部導入開口內以裝入套筒聯(lián)接部內，其中，插頭聯(lián)接部導入開口構造在套筒聯(lián)接部之前；由彈性材料構成的防水密封件，其具有用于與套筒殼體的前端面緊密接觸的形狀和用于保持防水密封件的密封件保持器。
`[0005]上述現(xiàn)有技術的缺點是，商業(yè)通用的防噴水插接器常常造成額外的成本，因為已經提前批量生產的插接器必須與之適配，而且必要時已經存在的插接器必須由防噴水插接器來替代。
實用新型內容
[0006]本實用新型的任務是，提供一種連接裝置，該連接裝置具有至少一種按照保護等級IP54、尤其是按照IP65的保護，其中，可以使用提前批量生產的標準插接器，其中，該連接裝置應本身以及相對于殼體受到密封保護以防噴水。
[0007]根據(jù)本實用新型，該任務通過一種用于具有殼體的功率半導體裝置的連接裝置解決，其中，所述連接裝置具有密封材料模制體和至少一個插接器，所述插接器具有帶有聯(lián)接的接觸裝置的引線，其中，所述接觸裝置構造有定位裝置，并且其中，所述密封材料模制體
[0008]?單件式或多件式地構造有至少兩個相互對應的能接合的分體，[0009]?為了將所述連接裝置相對于在所述功率半導體裝置的殼體內配屬的第二凹部密封在其外側上具有第一薄片，
[0010]?具有布置在所述分體的相應的內側上的第二薄片，其中，所述分體的第二薄片在接合的狀態(tài)下相互嚙合，以及
[0011]?具有至少一個用于容納所述引線和所述接觸裝置的第一凹部。
[0012]本實用新型的任務還通過一種功率半導體裝置解決，其中，所述功率半導體裝置具有殼體和上述連接裝置。
[0013]本實用新型的任務還通過一種用于利用所述的連接裝置構造連接的方法，所述方法包括以下方法步驟:
[0014]?將插接器放入密封材料模制體的分體內；
[0015]?將所述密封材料模制體的分體封閉；
[0016]?將所述密封材料模制體與所述殼體接合。
[0017]根據(jù)本實用新型的連接裝置尤其被設置用于將控制線路與具有殼體的功率半導體裝置連接。連接裝置具有密封材料模制體和至少一個插接器，該插接器具有帶有聯(lián)接的接觸裝置的引線，其中，接觸裝置分別構造有定位裝置，并且其中，密封材料模制體優(yōu)選地單件地構造有兩個相互對應的可接合的分體。為了將密封連接裝置相對于在功率半導體裝置的殼體內配屬的第二凹部密封在其外側上具有第一薄片。在分體的各自的內側上布置有第二薄片，其中，分體的這些第二薄片相互嚙合地布置。此外，連接裝置優(yōu)選具有多個用于容納配屬的引線或接觸裝置的第一凹部。
[0018]根據(jù)本實用新型的連接裝置由密封元件，優(yōu)選僅由一個元件構成，該元件構造為單件的密封材料模制體，其具有兩個相互對應的可接合的分體，這兩個分體借助可彎曲的接片來連接。由此，可以進行插接器快速且簡單的安裝和拆卸。該實施方式提供例如通過壓鑄低成本地生產密封材料模制體的優(yōu)點。替代地，密封材料模制體也可以由兩個或者多個相互對應的分體構成。
[0019]此外有利的是，可以設置各種不同的插接器構造方式，即具有不同的接觸裝置和不同的引線。就是說可以應用光波導體或者電導體的各種不同的構造方式。
[0020]另一優(yōu)點是，密封材料模制體在接合的狀態(tài)下僅包覆插接器的一個部段。由此，接觸裝置的一部分裸露，該部分可以布置到附屬的插座內，該插座不是連接裝置的一部分。
[0021]此外，證明有利的是，密封材料模制體整體上由彈性材料構成。由此保證了長時間密封作用。當密封材料模制體由電絕緣材料構成時也是有利的。由此不需要插接器的額外絕緣。
[0022]此外，證明有利的是，密封材料模制體在分體上具有另外的接片，這些分體根據(jù)在連接裝置中的布置在殼體內也是可接近的。由此可以容易地將連接裝置插入殼體內并且也可以容易地再次從殼體移開。接片額外提供的優(yōu)點是，通過在將密封材料模制體從殼體移開時將接片壓在一起，可以固定插接器的引線。
[0023]此外，證明有利的是，分體具有凸鼻，優(yōu)選卡止凸鼻，并且對應的分體具有配屬的凹部。由此分體額外地相互地機械固定。另一實施方式是一種不可松開的連接裝置，其中，分體示例性地通過粘合來連接。
[0024]此外，證明有利的是，密封材料模制體具有至少一個止擋棱邊，該止擋棱邊分別被構造用于止擋在殼體內配屬的支座上。由此保證了更密封且更耐久的安置。
[0025]此外，本實用新型還描述了一種用于根據(jù)以下方法步驟構造連接裝置的方法:
[0026]?將插接器放入密封材料模制體的分體內；
[0027]?將密封材料模制體的分體封閉；
[0028]?將密封材料模制體與殼體接合。
[0029]在放入插接器時，帶有聯(lián)接的接觸裝置的引線被放入兩個分體的一個中的第一凹部內。在此，插接器以較輕的壓力被放入，從而薄片部分地包圍引線。
[0030]在封閉密封材料模制體的兩個分體時，分體被壓在一起。在此，一個分體的卡止凸鼻卡合到對應的分體所配屬的卡合凹部內。
[0031]最后的方法步驟包含密將封材料模制體與殼體的接合。這里連接裝置被插入功率半導體裝置的殼體內。
[0032]該方法的優(yōu)點在于，連接裝置根據(jù)上述方法步驟可以快速地被安裝。此外，該方法設計簡單，從而非專業(yè)人員也可 以執(zhí)行該方法步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]本實用新型的優(yōu)選實施方式在圖1至圖4中示出且在下文中對其進行詳細說明。在附圖中:
[0034]圖1示出帶有密封材料模制體的內部區(qū)域的立體圖的根據(jù)本實用新型的連接裝置；
[0035]圖2示出根據(jù)本實用新型的連接裝置的三維圖；
[0036]圖3示出帶有殼體的根據(jù)本實用新型的連接裝置的三維圖；
[0037]圖4示出根據(jù)圖3的連接裝置的剖面圖。
[0038]相同的細部在圖1至圖4中分別用同一附圖標號標注，從而無需結合所有附圖分別詳細地描述所有細部。
【具體實施方式】
[0039]圖1示出帶有密封材料模制體40的內部區(qū)域的立體圖的根據(jù)本實用新型的連接裝置10的三維圖。單件地構成的密封材料模制體40在這里在打開的狀態(tài)下與兩個分體41一起示出。示出的是，在兩個分體41中的一個內插有插接器30，就是說兩個具有聯(lián)接的接觸裝置32的引線31。接觸裝置32與引線31分別通過軸形的耦接器323連接。耦接器323可以由金屬或者塑料構成。在耦接器323下方布置有面式圓盤形狀的另一定位裝置322，具有定位裝置321的圓柱形接觸銷聯(lián)接到該另一定位裝置322上。
[0040]引線31在耦接器323上方的區(qū)域內由薄片420包圍。由此，引線31防滑地布置在分體內。薄片420在兩個分體41內安設在與分體41的外側上的薄片410相同的高度上并與薄片410連接。另外，這些薄片面式且排成兩行地構造有用于引線31的各自排成兩行的凹部430并且相互錯開地布置在分體上。由此，薄片420在密封材料模制體40的分體41接合時相互嚙合并且封閉這些分體。
[0041]對應的分體41垂直于密封棱邊440具有兩個凹部430，這兩個凹部430從分體41的下側延伸到密封棱邊440。在上部中構造有匹配于引線31的凹部430。在分體41的下部中構造有呈接觸裝置32形狀的凹部430。此外，凹部430還具有軸形的耦接器323形狀、在其下的面式盤形的另一定位裝置322以及圓柱形的接觸銷。凹部430可以各自就其自身而言原則上任意地且針對各種不同類型的插接器30來設計。
[0042]在分體41的下部中額外布置有卡止凸鼻45。該卡止凸鼻45圓柱形地構造有由與密封材料模制體40相同的材料制成的環(huán)繞的薄片并垂直于密封棱邊440來布置。在相應的分體41內布置有附屬的卡合凹部46。通過這個卡合功能額外地將兩個分體41在接合狀態(tài)下保持在一起。
[0043]兩個分體41通過彈性接片42相互連接。接片42構造為如下橋接片，該橋接片在密封材料模制體40的上側相對于密封棱邊440居中地布置。為了更好的可折疊性，接片42居中地具有材料打薄(Ausdiinnung )。
[0044]密封材料模制體40具有另外兩個半圓形的接片43，這些接片43同樣在上側上沿縱向側在分體的邊緣區(qū)域上與密封棱邊440平行地布置。由此借助于兩個另外的接片43可以容易地將連接裝置10從殼體移開或者插入殼體中。但是，接片43也可以以其它幾何形狀來構造。
[0045]圖2示出根據(jù)本實用新型的連接裝置10的三維圖，該連接裝置10具有兩個插接器30和密封材料模制體40，該插接器30具有帶有聯(lián)接的接觸裝置32的兩個引線31。如圖1已經描述的那樣，密封材料模制體40在上側上具有用于將兩個分體41連接的接片42和半圓形的接片43。密封材料模制體40的上部呈長方六面體形狀地在對置的寬側上構造有倒圓角。在該上部下方，在分體41的外側上布置有環(huán)繞的薄片410。這些薄片410面式地構造并排成兩行相疊地布置。
[0046]密封材料模制體40的下部同樣設計成長方六面體，該長方六面體在寬側上階梯形地成斜面。另外，該下部通過很小的居中定位的矩形的空隙構造有朝密封材料模制體40的下側的斜面。通過階梯形的斜面，在分體41的寬側上成型出有止擋棱邊44，這些止擋棱邊44阻止連接裝置10滑移穿過殼體20 (參見圖4)。
[0047]具有定位裝置321的接觸裝置32垂直于密封棱邊440穿過凹部430從密封材料模制體40的下部凸出，這些接觸裝置32在將連接裝置10插入殼體20中之后(參見圖3和圖4)與附屬的插座連接。兩個引線31在半圓形的接片43之間居中地穿過在密封材料模制體40的密封棱邊440的縱向側上的空隙凸出，這兩個引線31構造為電導體或者光波導體。通過在接片43之間的定位，引線31可以在將密封材料模制體40移開或插入時通過將接片43壓在一起來固定并且避免了滑移。
[0048]圖3示出根據(jù)本實用新型的具有集成的插接器30和殼體20的連接裝置10的三維圖。殼體20單件地呈長方六面體形狀地構造有穹頂狀凸出的上部并在對置的寬側上構造有倒圓角。密封材料模制體40單件地由兩個相互對應的接合的分體41構成。
[0049]接合的分體41的密封棱邊440平行于殼體20的縱向側。兩個分體41通過可彎曲的接片42來連接，該接片42側向布置在密封材料模制體40的上側上。由此，連接裝置10可以沒有問題地插入殼體20內，因為接片42通過其定位布置在殼體20之上。
[0050]圖4示出根據(jù)圖3的具有殼體20的連接裝置10的剖面圖。密封材料模制體40在接合的狀態(tài)下與插入的插接器30 —起示出。殼體20具有凹部21，密封材料模制體40插入該凹部21內。凹部21具有兩個支座22，在這兩個支座22上放置有分體41的止擋棱邊44。薄片410額外地朝殼體20密封。
[0051]附圖標記列表
[0052]I功率半導體裝置
[0053]10連接裝置
[0054]20殼體
[0055]21第二凹部
[0056]22支座
[0057]30插接器
[0058]3130 的引線
[0059]3230的接觸裝置
[0060]321定位裝置
[0061]322另外的定位裝置
[0062]323 耦接器
[0063]40密封材料模制體
[0064]41分體
[0065]410第一薄片
[0066]420第二薄片
[0067]430第一凹部
[0068]440密封棱邊
[0069]42可彎曲的接片
[0070]43另外的接片
[0071]44止擋棱邊
[0072]45卡止凸鼻
[0073]46卡合凹部
【權利要求】
1.一種用于具有殼體的功率半導體裝置的連接裝置，其中，所述連接裝置(10)具有密封材料模制體(40)和至少一個插接器(30)，所述插接器(30)具有帶有聯(lián)接的接觸裝置(32)的引線(31)，其中，所述接觸裝置(32)構造有定位裝置(321)，并且其中，所述密封材料模制體(40) ?單件式或多件式地構造有至少兩個相互對應的能接合的分體(41)， ?為了將所述連接裝置(10)相對于在所述功率半導體裝置(I)的殼體(20)內配屬的第二凹部(21)密封在其外側上具有第一薄片(410)， ?具有布置在所述分體(41)的相應的內側上的第二薄片(420)，其中，所述分體(41)的第二薄片(420)在接合的狀態(tài)下相互嚙合，以及 ?具有至少一個用于容納所述引線(31)和所述接觸裝置(32)的第一凹部(430)。
2.根據(jù)權利要求1所述的連接裝置，其中，所述插接器(30)被構造用于傳輸光信號或電信號。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的連接裝置，其中，所述密封材料模制體(40)在接合的狀態(tài)下包覆所述插接器(30)的部段。
4.根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的連接裝置，其中，每兩個分體(41)借助能彎曲的接片(42)相互連接。
5.根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的連接裝置，其中，所述密封材料模制體(40)由彈性材料構成。
6.根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的連接裝置，其中，所述密封材料模制體(40)由電絕緣材料構成。
7.根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的連接裝置，其中，所述密封材料模制體(40)具有布置在所述分體(41)上的另外的接片(43 )。
8.根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的連接裝置，其中，分體(41)具有凸鼻，尤其是卡止凸鼻(45),并且對應的分體(41)具有配屬的凹部(46)。
9.根據(jù)權利要求1-2中任一項所述的連接裝置，其中，所述密封材料模制體(40)具有止擋棱邊(44 )，所述止擋棱邊(44 )被構造為用于止擋在所述殼體(20 )的支座(22 )上。
10.功率半導體裝置，其中，所述功率半導體裝置(I)具有殼體(20)和根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的連接裝置(10)。
【文檔編號】H01R13/52GK203521749SQ201320423136
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權日:2012年7月16日
【發(fā)明者】英戈·博根 申請人:賽米控電子股份有限公司