專利名稱：功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率電子學(xué)領(lǐng)域。它具體涉及一種功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多種類型的功率半導(dǎo)體組件，每個(gè)組件各具有一個(gè)或多個(gè)可控的功率半導(dǎo)體元件并且每個(gè)組件各安置在具有向外引出的功率端子及控制端子的一個(gè)組件殼內(nèi)，以及對(duì)于其中每個(gè)功率半導(dǎo)體組件都包含有一個(gè)安裝在單獨(dú)殼體中的控制單元，該控制單元與所屬的功率半導(dǎo)體組件能形成這樣的可折連接，即從控制單元輸出到相應(yīng)的控制信號(hào)輸出端上的控制信號(hào)將到達(dá)功率半導(dǎo)體組件相應(yīng)的控制端子，因此，功率半導(dǎo)體組件的各個(gè)控制端布置成第一固定的空間結(jié)構(gòu)布局，而控制單元的各個(gè)控制信號(hào)輸出端布置成第二固定的空間結(jié)構(gòu)布局，兩者可以對(duì)準(zhǔn)套合一致。
用于牽引(電力機(jī)車等)的大功率IGBT組件-它安置在一組件殼中并且為了控制，可以與一個(gè)獨(dú)立的柵極控制組件相連或用螺旋擰上，已由發(fā)明人在T.Stockrseier等的文章“用于牽引的可靠的1200安培，2500伏的IGBT組件”(IEE IGBT Propulsion DrivesColloguim，London，1995年4月25日)中介紹了。功率半導(dǎo)體組件上的控制端子與控制單元上控制信號(hào)輸出端彼此對(duì)準(zhǔn)套合一致的結(jié)構(gòu)使得具有外殼體的控制單元能簡(jiǎn)便地安裝及擰緊在功率半導(dǎo)體組件的組件殼上，從而控制單元及功率半導(dǎo)體組件之間必要的電連接通過(guò)簡(jiǎn)單的螺絲連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在該文章中還指出，除了文中所描述的具有單個(gè)功率半導(dǎo)體元件(它實(shí)際上是由多個(gè)并聯(lián)的小IGBTs組成的，并附加連接了一個(gè)反并聯(lián)二極管)的1200A/2500V的組件外，還安排了具有兩個(gè)可單獨(dú)控制的半導(dǎo)體元件的半橋式組件或具有六個(gè)功率半導(dǎo)體元件的三相全橋式組件。因此，所有的組件應(yīng)當(dāng)具有同一“腳碼”，這就是說(shuō)，從尺寸及固定可能性出發(fā)是可互換的。此外，已知組件及所屬控制單元的結(jié)構(gòu)形式可參照

圖1及2中的圖形。
統(tǒng)一結(jié)構(gòu)用于具有不同內(nèi)部構(gòu)造的各種組件(單個(gè)換流器，半橋式，全橋式電路等)在現(xiàn)有技術(shù)中已導(dǎo)致有關(guān)橋式電路及類似電路構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)化，這降低了裝置成本及簡(jiǎn)化(有關(guān)連接部件，可配上的冷卻器等)倉(cāng)庫(kù)管理。然而問(wèn)題出現(xiàn)在控制方面，因?yàn)槊總€(gè)組件視內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同而需要另一種控制方式。例如在具有單個(gè)半導(dǎo)體元件的組件的情況下僅須控制一個(gè)柵極，而在具有半橋的組件的情況下必須控制二個(gè)柵極。此外，具有單個(gè)半導(dǎo)體元件的組件還存在兩種不同的結(jié)構(gòu)型式，這要看它應(yīng)當(dāng)構(gòu)成一個(gè)半橋的上部分還是下部分而定的。
本發(fā)明的任務(wù)因此在于開(kāi)發(fā)了一種在控制方面可降低庫(kù)存及裝置成本的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)。
該任務(wù)在導(dǎo)言部分所述的一種功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)中這樣地解決第一結(jié)構(gòu)布局與第二結(jié)構(gòu)布局對(duì)于所有的功率半導(dǎo)體組件及控制單元是相同的，并且不同的功率半導(dǎo)體組件及控制單元通過(guò)控制端子及控制信號(hào)輸出端的不同占線分布加以區(qū)別。通過(guò)控制部分接線結(jié)構(gòu)布局的標(biāo)準(zhǔn)化就可以作到利用功率半導(dǎo)體組件及控制單元不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)成功率半導(dǎo)體元件橋路的不同部分，而又不必放棄統(tǒng)一的接線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。這種統(tǒng)一的接線結(jié)構(gòu)布局就其本身來(lái)講已帶來(lái)了顯著的簡(jiǎn)化，它與不同的功率半導(dǎo)體組件是否存在于一種統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式無(wú)關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的第一優(yōu)選實(shí)施形式的特征在于組件殼及控制單元的殼體對(duì)于所有的功率半導(dǎo)體組件及控制單元總是相同的；功率半導(dǎo)體組件的功率端子被布置成對(duì)于所有的功率半導(dǎo)體組件都是相同的第三固定的空間結(jié)構(gòu)布局；而且不同的功率半導(dǎo)體組件通過(guò)功率端子的不同的占線分布加以區(qū)別。通過(guò)控制部分之外的組件及控制單元的標(biāo)準(zhǔn)化獲得了進(jìn)一步的簡(jiǎn)化。
當(dāng)根據(jù)該系統(tǒng)的第二優(yōu)選實(shí)施形式至少包括三類特別適宜構(gòu)成橋式電路的功率半導(dǎo)體組件時(shí)，該系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)將特別有利。其中第一類是具有由兩個(gè)功率半導(dǎo)體元件構(gòu)成的半橋式電路的功率半導(dǎo)體組件，第二類是具有一單個(gè)功率半導(dǎo)體元件的功率半導(dǎo)體組件，它可裝成半橋式電路的一個(gè)橋臂，第三類是具有單個(gè)功率半導(dǎo)體元件的功率半導(dǎo)體組件，它可裝成半橋式電路的另一橋臂，如果第一及第二結(jié)構(gòu)布局的控制端子及控制單元的控制信號(hào)輸出端圍繞一對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地布局時(shí)，以及在第二和第三類功率半導(dǎo)體組件控制端子只是這樣占線布局，使第二類功率半導(dǎo)體組件占線布局的控制端子通過(guò)圍繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)選擇的對(duì)稱角度轉(zhuǎn)到第三類功率半導(dǎo)體組件占線的控制端子，以及如果對(duì)于這兩類功率半導(dǎo)體組件可配上相同的控制單元，它在第二類時(shí)以第一空間布局及在第三類時(shí)以第二空間布局與相應(yīng)的功率半導(dǎo)體組件相連接，而這兩種布局通過(guò)圍繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)選擇的對(duì)稱角度顯示其區(qū)別。由此為了控制兩種不同組件，可使用相同的控制單元，這種控制單元總是以不同的空間配置與組件相連接。
另外的一些實(shí)施形式由從屬權(quán)利要求給出。
以下將結(jié)合附圖并借助實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。附圖為圖1根據(jù)本發(fā)明的一種功率半導(dǎo)體組件的端子的布局及結(jié)構(gòu)形式的一優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖2圖1所示組件帶有用螺旋擰上的控制單元時(shí)的各個(gè)方向的視圖；圖3具有兩個(gè)功率半導(dǎo)體元件的半橋式電路組件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的概圖及其控制部分和功率部分的連接圖；圖4具有用作半橋式電路一臂的單個(gè)半導(dǎo)體元件的一個(gè)組件的優(yōu)選實(shí)施例的概圖及其控制部分及功率部分的附屬連接圖；圖5具有用作半橋式電路另一臂的單個(gè)半導(dǎo)體元件的一個(gè)組件的優(yōu)選實(shí)施例的概圖及其控制部分及功率部分的附屬連接圖。
圖1給出了根據(jù)本發(fā)明的一種功率半導(dǎo)體組件的端子布局及結(jié)構(gòu)形式的一優(yōu)選實(shí)施例的透視圖。功率半導(dǎo)體組件10安置在一個(gè)扁平薄殼狀、電絕緣塑料作成的組件殼11中。對(duì)于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，作為例子可參閱導(dǎo)言部分所述的文章。該組件殼11可借助于分布在其四周的固定孔12a-g固定在一個(gè)適合的底板上。在組件的正面安排了內(nèi)部功率半導(dǎo)體元件與一外電路電連接用的全部連接端子。這些連接端子包括多個(gè)功率端子13至17，它們各由三個(gè)彼此連接的、從殼體11向上伸出并被彎成平行于殼上表面的接線板組成。在接線板的下面各埋置了一個(gè)鎖緊螺帽，一個(gè)連接螺絲穿過(guò)安排在接線板上的圓孔可擰入鎖緊螺帽內(nèi)。
在組件具有內(nèi)部半橋式電路的情況下功率端子13被半橋式電路的相輸出端(中間抽頭)占用(參見(jiàn)圖3中功率端子313)。如果功率半導(dǎo)體組件10的內(nèi)部?jī)H裝有單個(gè)半導(dǎo)體元件時(shí)，則功率端子13不被占用且由此不起作用(參見(jiàn)圖4或圖5中的功率端子413及513)。功率端子組14和15以及16和17各自彼此相連接，并且各自在組件的不同平面上構(gòu)成了一個(gè)6重端子。視組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)而定，一個(gè)功率半導(dǎo)體元件的正電極或負(fù)電極，在IGBT的情況下為集電極或發(fā)射板，連到每個(gè)6重端子上。對(duì)本發(fā)明范圍中優(yōu)選的連接端子方案還將在下面結(jié)合圖3，4及5詳細(xì)地說(shuō)明。
在功率端子13為一方及功率端子14，15為另一方之間的組件10的中間區(qū)域中，在預(yù)定的第一結(jié)構(gòu)布局情況下布置了彼此絕緣的控制端子19至24，它們同樣可通過(guò)連接螺絲(例如圖2中26至31)旋入到相應(yīng)螺母中形成接觸連接。這些控制端子19至24位于由四個(gè)螺紋柱18a-d所確定的矩形的內(nèi)部。借助這些螺紋柱，一緊湊安置于一獨(dú)立殼體34內(nèi)的控制單元25可按照?qǐng)D2所示地旋到功率半導(dǎo)體組件10上。相應(yīng)的固定螺絲33a-d可在圖2(a)的頂視圖上看到。在控制單元25朝向組件的下側(cè)安置有控制信號(hào)輸出端(圖中看不到)，如從上方看，這些輸出端與置于功率半導(dǎo)體組件10的上側(cè)的控制端子19至24具有相同的結(jié)構(gòu)布局?？刂贫俗?9至24中的每一端子原則上對(duì)應(yīng)一個(gè)控制信號(hào)輸出端，當(dāng)控制單元25放置到組件10上時(shí)該控制信號(hào)輸出端將座落在所屬的控制端子上，并借助于一個(gè)從上方貫穿通過(guò)控制單元25并擰入控制端子的連接螺絲26(用于控制端子19)至31(用于控制端子24)與控制端子形成電連接。在控制單元25的側(cè)面上安置有用于控制單元24線路的多個(gè)(纖維光)控制信號(hào)端子32及一個(gè)直流電源端子35(圖2(c))，通過(guò)控制信號(hào)端子32從光導(dǎo)纖維向控制單元25供給邏輯控制指令，并在控制單元中處理成用于安置在組件中的功率半導(dǎo)體元件的控制信號(hào)(柵極信號(hào))。
總共6個(gè)控制端子19至24(圖1)及所屬的連接螺絲26至31(圖2(a))大體上圍繞著一個(gè)對(duì)稱軸(圖2(a)中的40)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地安放。此處對(duì)稱角度為180°。如果控制端子19至24或連接螺絲26至31的結(jié)構(gòu)布局繞對(duì)稱軸40旋轉(zhuǎn)180°，則控制端子19正好占據(jù)控制端子22的位置，控制端子20正好占據(jù)控制端子23的位置，及控制端子21正好占據(jù)控制端子24的位置，反之亦然。這種對(duì)稱關(guān)系按其意義而言也同樣適用于連接螺絲26至31，及控制單元25下側(cè)的控制信號(hào)輸出端(圖中看不到)。因此可以確信，當(dāng)在組件10上的控制單元25繞對(duì)稱軸40旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，控制信號(hào)輸出端重新回到控制端子19至24上，其區(qū)別在于，控制信號(hào)輸出端及控制端子之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系產(chǎn)生了周期性的變換。當(dāng)相同的控制單元應(yīng)當(dāng)對(duì)于具有單個(gè)半導(dǎo)體元件的不同組件(圖4及5)有了用處時(shí)，這種周期性變換起著重要作用。
在圖3中給出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的具有以半橋式電路布局的兩個(gè)功率半導(dǎo)體元件的組件的優(yōu)選實(shí)施例的接線示意圖。帶有組件外殼311及功率端子313至317的功率半導(dǎo)體組件310具有與圖1，2中組件10同一類的結(jié)構(gòu)形式及接線布局。其控制端子(相應(yīng)于圖1中組件10的控制端子19至24)被配置的具有殼體334及控制信號(hào)端子332的控制單元325遮蓋著。在組件310內(nèi)部，作為功率半導(dǎo)體元件安排了兩個(gè)IGBT(絕緣柵雙極性晶體三極管)36及37，并以一個(gè)電路圖的形式給出了它們的連接端子。這兩個(gè)IGBT 36及37各具有一個(gè)柵極36g，37g，一個(gè)集電極36c，37c，及一個(gè)發(fā)射極36e，37e。因?yàn)榭刂贫俗颖旧肀徽谏w著，圖3中的IGBT 36及37按符號(hào)表示連接到所屬的接線柱326至331，這些接線柱被旋入控制端子(圖1中19-24)中并形成與控制單元的連接。因此，接線柱326相應(yīng)于圖1中的控制端子19，接線柱327相應(yīng)于控制端子20，等等。
IGBT 36及37在功率半導(dǎo)體組件310的內(nèi)部連成一個(gè)半橋式電路。為此，第一(上方)IGBT的發(fā)射極36e與第二(下方)IGBT集電極37c相連接。第一級(jí)發(fā)射極36e及第二集電極37c之間的連接點(diǎn)連接到構(gòu)成半橋式電路相輸出端的功率端子313上。該連接點(diǎn)同時(shí)也連接到對(duì)應(yīng)于接線柱328的一個(gè)控制端子上，(圖1中21)。這個(gè)控制端子構(gòu)成了第一IGBT36方面的一個(gè)輔助發(fā)射極，同時(shí)也構(gòu)成了第二IGBT37方面的一個(gè)輔助集電極。第一IGBT36的集電極36c連接到功率端子316，317上，它們構(gòu)成了半橋式電路36，37的“+”端。第二IGBT37的發(fā)射極37e連接到功率端子314，315上，它們構(gòu)成了半橋式電路的“-”端。第一IGBT36的集電極36c還與對(duì)應(yīng)于接線柱326的一個(gè)控制端子相連接，(圖1中19)。該控制端子構(gòu)成第一IGBT36方面的一個(gè)輔助集電極。相應(yīng)地第二IGBT38的發(fā)射極37e同時(shí)還連接到對(duì)應(yīng)于接線柱331的一個(gè)控制端子上，(圖1中24)。該控制端子構(gòu)成第二IGBT37方面的一個(gè)輔助發(fā)射極。最后，這兩個(gè)IGBT的柵極36g及37g各與對(duì)應(yīng)于接線柱327及330的一個(gè)控制端子相連接，(圖1中20及23)。
當(dāng)我們把各柵極端子算作輔助端子時(shí)，圖3中的功率半導(dǎo)體組件310的半橋式電路總共就有三個(gè)主端子316，317及313和314，315及五個(gè)輔助端子(接線柱326，327，328，330及331)。這些輔助端子通過(guò)接線柱連接到控制單元325上。與接線柱329對(duì)應(yīng)的端子(圖1中22)未被占用，因?yàn)閮蓚€(gè)輔助端子、即第一IGBT36的輔助發(fā)射極及第二IGBT37的輔助集電極共同地通過(guò)接線柱328連接。
采用這種功率半導(dǎo)體組件與控制單元同一種結(jié)構(gòu)形式，從現(xiàn)在起便可以簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)其它類型的組件。這尤其在圖4及5中所示的各具有單個(gè)半導(dǎo)體元件的功率半導(dǎo)體組件410及510，通過(guò)組件的外部連接，可以方便地互連成一個(gè)半橋式電路。這時(shí)圖4的組件構(gòu)成了所謂的正組件，即起著圖3半橋式電路的上半部分作用的組件。圖5的組件相應(yīng)于一個(gè)負(fù)組件，它被用來(lái)構(gòu)成圖3所示半橋式電路的下半部分。
圖4的正組件(功率半導(dǎo)體組件410)在組件殼411(它與圖3中組件殼311從結(jié)構(gòu)形式開(kāi)始都是相同的)內(nèi)包括單個(gè)IGBT38，它以與圖3的第一IGBT36相同的方式用其集電極38c連接到功率端子416，417上。其發(fā)射極38e與功率端子414，415相連接，它們相當(dāng)于圖3中的功率端子314，315。功率端子413未被占用，因此可以省掉。
具有外殼434及控制信號(hào)端子432的控制單元425與圖3的控制單元325具有相同的結(jié)構(gòu)形式。原則上，在控制單元425上也可通過(guò)接線柱426至431與六個(gè)輔助端子相連接，它們與圖1中的控制端子19至24或圖3中的接線柱326至331采取相同的空間結(jié)構(gòu)布局。然而，因?yàn)樵谀壳暗那闆r下僅控制一單個(gè)半導(dǎo)體元件，在組件410中與接線柱429，430及431(用點(diǎn)線表示的圖形)對(duì)應(yīng)的控制端子未被應(yīng)用，并在控制單元425中未予考慮，這就是說(shuō)，用于單個(gè)半導(dǎo)體元件的控制單元425與用于半橋式電路的控制單元325具有相同的結(jié)構(gòu)形式，然而未配備下橋臂的元件。與圖3相一致地，IGBT38的集電極38c接到接線柱426的控制端子的連接點(diǎn)用作輔助集電極，發(fā)射極38e接到接線柱428的控制端子的連接點(diǎn)用作輔助發(fā)射極，及柵極38g接到接線柱427的控制端子的連接點(diǎn)被用作柵極端子。
就圖5給出的負(fù)組件(功率半導(dǎo)體組件510)而言，與正組件的情況十分類似。這里在一個(gè)功率半導(dǎo)體組件510中也裝有一個(gè)IGBT39作為單個(gè)半導(dǎo)體元件，它具有組件殼511及多個(gè)功率端子513至516從結(jié)構(gòu)形式開(kāi)始是與圖3及4的組件都是相同的。該IGBT39以其集電極39c連接到功率端子514，515上，其發(fā)射極39e連接到功率端子516，517上。因?yàn)檫@些功率端子514，515及516，517，位于組件的不同平面上-如從圖1中可看出的，通過(guò)這種接線布局，按圖5的一個(gè)組件的集電極39c可非常簡(jiǎn)單地與按圖4的另一組件的發(fā)射極38e在同一平面上連接，以便構(gòu)成一個(gè)完整的半橋。這里功率端子513也未占用，因此也可省掉。在控制方面，IGBT39以與圖3的第二IGBT37相似的方式連接發(fā)射極39e作為輔助發(fā)射極與在接線柱531的控制端子連接，柵極39g處在接線柱530的控制端子上。為了構(gòu)成輔助集電極，在此情況下與圖3中不同，集電極39c與在接線柱529的控制端子連接。
兩種單個(gè)半導(dǎo)體元件的組件410及510的特點(diǎn)在于由于對(duì)這兩種組件，使用了旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布局的控制端子及接線柱426-431及526-531，故在這些不同的空間布局中可使用相同的控制單元。在圖4的功率半導(dǎo)體組件410(正組件)的情況下，將控制單元425這樣地定位及用螺絲擰到組件上在控制單元內(nèi)安置的控制信號(hào)輸出端借助于接線柱426，427及428連接到IGBT38的輔助集電極38c，柵極38g及輔助發(fā)射極38e上。這時(shí)控制信號(hào)端子432處于下方。
在圖5的功率半導(dǎo)體組件510(負(fù)組件)的情況下，控制單元425旋轉(zhuǎn)180°，再用螺絲擰到組件上，因此，在控制單元內(nèi)安置的同一控制信號(hào)輸出端借助于接線柱529，530及531以類似方式連接到IGBT39的輔助集電極39c，柵極39g及輔助發(fā)射極39e上。這時(shí)控制信號(hào)端子432處于上方。按此方式，在本發(fā)明的范疇內(nèi)創(chuàng)立了一種由功率半導(dǎo)體組件及附屬的控制單元構(gòu)成的系統(tǒng)用于組成一半導(dǎo)體元件半橋式電路，其特點(diǎn)在于統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)形式，易于彼此組合及使用少數(shù)幾種不同類型的控制單元就夠用了。
符號(hào)一覽表10，310，410，510，功率半導(dǎo)體組件11，311，411，511，組件殼12a-g 固定孔13-17 功率端子18a-d 螺栓19-24 控制端子25，325，425 控制單元26，31 接線柱32，332，432控制信號(hào)端子33a-d 固定螺絲34，334，434殼體(控制單元)35 供電端子36，37 IGBT(半橋式)36c，37c集電極36e，37e發(fā)射極36g，37g柵極38，39 IGBT(單個(gè))38c，39c集電極38e，39e發(fā)射極38g，39g柵極40 對(duì)稱軸313-317 功率端子326-331 接線柱413-417 功率端子426-431 接線柱513-517 功率端子526-531 接線柱
權(quán)利要求
1.功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，包括多種類型的功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)，每個(gè)組件各有一個(gè)或多個(gè)可控的功率半導(dǎo)體元件(36，37，38，39)并且每個(gè)組件各安置在具有向外引出的功率端子(13-17，313-317，413-417，513-517)及控制端子(19-24)的一個(gè)組件殼(11，311，411，511)內(nèi)，以及對(duì)于其中每個(gè)功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)有一個(gè)安裝在單獨(dú)殼體(34，334，434)內(nèi)的控制單元(25，325，425)，該控制單元與所屬的功率半導(dǎo)體組件能形成這樣可拆的連接，即從控制單元(25，325，425)到相應(yīng)控制信號(hào)輸出端上的控制信號(hào)將到達(dá)功率半導(dǎo)體組件相應(yīng)的控制端子(19-24)上，這時(shí)功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)的每個(gè)控制端子(19-24)布置成第一固定的空間結(jié)構(gòu)布局，而控制單元(25，325，425)的每個(gè)控制信號(hào)輸出端布置成第二固定的空間結(jié)構(gòu)布局，第一結(jié)構(gòu)布局與第二結(jié)構(gòu)布局完全一致，其特征在于第一結(jié)構(gòu)布局與第二結(jié)構(gòu)布局對(duì)所有的功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)及控制單元(25，325，425)是相同的；并且不同的功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)及控制單元(25，325，425)通過(guò)控制端子(19-24)及控制信號(hào)輸出端的不同接線結(jié)構(gòu)布局顯示其區(qū)別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，其特征在于組件殼(11，311，411，511)及控制單元(25，325，425)的殼體(34，334，434)對(duì)于所有的功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)及控制單元(25，325，425)總是相同的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，其特征在于功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)的功率端子(13-17，313-317，413-417，513-517)布置成第三固定的空間結(jié)構(gòu)布局；該第三結(jié)構(gòu)布局對(duì)于所有的功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)是相同的，及不同的功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)通過(guò)功率端子(13-17，313-317，413-417，513-517)的不同占線布局顯示其區(qū)別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)至少包括三種功率半導(dǎo)體組件類型，它們尤其適于構(gòu)成橋式電路，其中第一類具有由兩個(gè)功率半導(dǎo)體元件(36，37)構(gòu)成的半橋式的功率半導(dǎo)體組件(310)，第二類具有單個(gè)功率半導(dǎo)體元件(38)的功率半導(dǎo)體組件(410)，它用作一個(gè)半橋式電路的一個(gè)橋臂，及第三類具有單個(gè)功率半導(dǎo)體元件(39)的功率半導(dǎo)體組件(510)，它用作一個(gè)半橋式電路的另一橋臂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，其特征在于第一及第二結(jié)構(gòu)布局的控制端子(19-24)及控制單元(25，325，425)的控制信號(hào)輸出端繞一對(duì)稱軸(40)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱布局；在第二及第三類的功率半導(dǎo)體組件(410及510)中，只有這樣的控制端子被占用，即在第二類(410)中占用的控制端子通過(guò)繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)選擇的對(duì)稱角度轉(zhuǎn)到第三類(510)中占用的控制端子；此外對(duì)于兩類功率半導(dǎo)體組件(410，510)可使用相同的控制單元(425)，它在第二類型(410)時(shí)以第一空間布局及在第三類型(510)時(shí)以第二空間布局與相應(yīng)的功率半導(dǎo)體組件(410或510)相連接，這時(shí)這兩種布局通過(guò)繞對(duì)稱軸(40)旋轉(zhuǎn)一選擇的對(duì)稱角加以區(qū)別。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，其特征在于所選擇的對(duì)稱角為180°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，其特征在于功率半導(dǎo)體組件(10，310，410，510)的控制端子(19-24)及控制單元(25，325，425)的控制信號(hào)輸出端各通過(guò)接線柱(326-331，426-431，526-531)彼此可實(shí)現(xiàn)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)，其特征在于可控半導(dǎo)體元件構(gòu)成IGBT(36，37，38，39)。
全文摘要
一功率半導(dǎo)體組件系統(tǒng)包括多種功率半導(dǎo)體組件310，每個(gè)組件有一個(gè)或多個(gè)可控功率半導(dǎo)體元件，每個(gè)組件安置在具有引出的功率端子及控制端子的組件殼311中，每個(gè)310具有安裝在單獨(dú)殼體334中的控制單元325，該325與其半導(dǎo)體組件的連接是，從325到相應(yīng)控制信號(hào)輸出端上的控制信號(hào)將到達(dá)組件的控制端子，這時(shí)310的每個(gè)控制端各自成第一固定三維結(jié)構(gòu)，325的每個(gè)控制信號(hào)輸出端各自成第二固定三維結(jié)構(gòu)，該兩結(jié)構(gòu)是疊合的。
文檔編號(hào)H01L25/18GK1155165SQ96114589
公開(kāi)日1997年7月23日 申請(qǐng)日期1996年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月22日
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