況下，條42充當母線條且與負的DC連接件處于電連接)與第一最上部冷卻器30a處于直接電連接，所以這個第一冷卻器也將具有相同的電勢，即，“-DC “。
[0036]在負的DC連接件或端子“-DC”和正的DC連接件或端子“+DC”之間提供電絕緣器件62，以使它們彼此電隔離。
[0037]提供呈最上部冷卻器30a和最下部冷卻器30c的形式的連接件是為了電連接到半導體模塊20a、20b上。
[0038]提供相連接件是為了電連接到中心第二冷卻器30b上，中心第二冷卻器30b與母線條42電絕緣，中心第二冷卻器30b取決于半導體模塊20a、20b的運行而具有電勢“_DC”或“+DC”。在這個實施例中，半導體組件10因此適合對轉換器(諸如HVDC轉換器)提供相電壓。
[0039]現在將參照圖6-8來描述半導體組件的第四實施例。在這個實施例中，在疊堆38中提供多個(即，兩個)半導體模塊20a、20b。相應地，提供多個冷卻器，即，三個冷卻器30a、30b、30c，使得各個半導體模塊20a、20b設置在兩個冷卻器30a_c之間。這意味著在這個實施例中，半導體模塊20a、20b和冷卻器30a-c在疊堆38中也交錯地布置，疊堆38具有圖中顯示的第一上端和相對的第二下端。
[0040]夾持組件40包括具有上部螺紋端部分42a的條42。呈螺母44a的形式的夾持元件旋到條42的上端部分42a上，條42充當母線條。條42的下端部分42b優選借助于螺紋接頭附連到呈電容器60的形式的電氣裝備件上，其中，電容器設有電連接到一個電力連接件上的螺紋。
[0041]呈盤形彈簧的形式的彈簧套件46布置在螺母44a和第一最上部冷卻器30a之間，如圖中顯示的那樣。彈簧套件46通過專用軛49 (即，不起冷卻器的作用的軛)和軛絕緣元件48a對第一最上部冷卻器30a施加力。
[0042]母線條42設有母線條絕緣體50，以使母線條42與半導體模塊20a、20b電絕緣。
[0043]現在將論述電容器60的設計。電容器殼的前側60a展示多個端子或極，第一組標為“DC”且表示電容器的第一極，并且第二組標為“+DC”且表示電容器的第二極。第一組端子通常與電容器60的殼處于相同的電勢。
[0044]在電容器60的前側60a上提供呈疊片62 (特別參見圖7和8)的形式的絕緣片，并且絕緣片具有幾乎覆蓋這個前側60a的大小。在疊片62中對第二組端子“+DC”提供第一開口 62a，并且對母線條42提供第二中心開口 62b。疊片62由電絕緣材料制成。
[0045]在疊片62前面，即在其外部，提供由諸如金屬的導電材料制成的傳導片64。在傳導片64中對第二組端子“+DC”提供第一開口 64a，并且對母線條42提供第二中心開口 64b。但是，傳導片的中心開口 64b的直徑基本大于母線條42的直徑，以確保它們之間有電絕緣。傳導片64設有圍繞中心開口 64b的圓形區域64c，其適于與最內部冷卻器30c緊密接觸。
[0046]在組裝期間，將疊片62裝配到第二組端子“+DC”上，然后也將傳導片64裝配到這個第二組端子上。借助于軟焊、硬釬焊或栓接等來在第二組端子“+DC”和傳導片64之間提供電連接和機械連接。然后將母線條42旋到或以別的方式附連到電容器60上，從而對母線條42提供電勢“-DC”。然后以從圖4中顯示的最內部到最外部的順序，將圖4中顯示的不同部分旋到母線條42上，螺母44a為結束，將螺母44a旋到母線條42的外端部分42a上，直到對成疊堆的冷卻器和半導體模塊施加期望力為止，或者通過施加力(諸如液壓力)，以及轉動螺母以鎖定彈簧來將螺母44a旋到母線條42的外端部分42a上。
[0047]提供連接件是為了在控制單元70和半導體模塊20a、20b之間有電連接。
[0048]提供相連接件是為了電連接到中心第二冷卻器30b上，中心第二冷卻器30b與母線條42電絕緣，中心第二冷卻器30b取決于半導體模塊20a、20b的運行而具有電勢“_DC”或“+DC”。在這個實施例中，半導體組件10因此適合對轉換器(諸如HVDC轉換器)提供相電壓。
[0049]已經描述了半導體組件的優選實施例。將理解的是，在不偏離有創造性的思想的情況下，可在所附權利要求限定的范圍內對這些進行修改。
[0050]已經在絕緣片呈疊片的形式的情況下描述了電氣裝備件，諸如電容器。將理解的是，這個思想不僅適用于本文描述的有創造性的半導體組件，而且還適用于其它組件，諸如包括圖1中顯示的現有技術的緊壓包裝疊堆的組件。
[0051]雖然已經在圖中展示了具體極性，但將認識到，任何電壓和電流都可應用于半導體組件，而不偏離有創造性的思想。
[0052]在描述的優選實施例中，半導體模塊和冷卻器是圓形。將理解的是，這些部件的形狀可與圓形不同，諸如為正方形或六角形，而不偏離有創造性的思想。
[0053]已經將疊片描述和顯示成裝配到第二組端子上。在其它實施例中，疊片可裝配在該電氣裝備件的殼體的內部或外部。
[0054]已經描述了對母線條提供傳導片的中心開口基本大于母線條本身的直徑，以便實現電絕緣。這個絕緣也可由其它手段實現，諸如通過例如用電絕緣膠密封。
【主權項】
1.一種半導體組件(10)，包括: 疊堆(38)，其包括半導體模塊(20a)和冷卻器(30a)，其中，所述半導體模塊(20a)設置成與所述冷卻器(30a)接觸，所述疊堆具有第一側和第二側； 夾持組件(40)，其適于對所述疊堆施加力(F)； 其特征在于， 所述疊堆(38)設有在所述第一側(22)和所述第二側(24)之間的貫通孔(26，36)，以及 所述夾持組件(40)的一部分延伸通過所述疊堆的貫通孔(26，36)， 其中，延伸通過所述疊堆的貫通孔(26，36)的所述夾持組件(40)的部分包括構造成導電的導電部分(42)。2.根據權利要求2所述的半導體組件，其特征在于，延伸通過所述疊堆(38)的貫通孔(26，36)的所述夾持組件(40)包括單個母線條(42)。3.根據權利要求1或2所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體組件包括絕緣元件(50)，提供所述絕緣元件(50)來使所述導電部分(42)與所述半導體模塊(20a)電絕緣開。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述貫通孔(26，36)設置在所述疊堆(38)的中心處。5.根據權利要求1至4中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體模塊(20a)大體是扁平的，并且具有第一平坦側(22)和相對的第二平坦側(24)。6.根據權利要求5所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體模塊(22)的第一平坦側和第二平坦側(24，26)起模塊功率連接件的作用。7.根據權利要求1至6中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述冷卻器(30a-e)布置成使得所述半導體模塊(20a)的側部的基本整個區域都與所述冷卻器接觸。8.根據權利要求1至7中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述冷卻器(30a)是導電的。9.根據權利要求1至8中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體模塊(20a)和所述冷卻器(30a)是圓形。10.根據權利要求1至9中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述夾持組件(40)包括適于對所述疊堆的第一側施加力的第一夾持元件(44a)和適于對所述疊堆的第二側施加力的第二夾持元件(44b)。11.根據權利要求1至9中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體組件包括電氣裝備件(60)，其中，所述導電部分(42)在第一端部分(42a)處電連接到所述疊堆(38)的第一側上，并且在第二端部分(42b)處電連接和機械地連接到所述電氣裝備件(60)的第一極(-DC)上。12.根據權利要求11所述的半導體組件，其特征在于，所述電氣裝備件￠0)是電容器。13.根據權利要求1至12中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述疊堆(38)包括多個半導體模塊(20a_d)和多個冷卻器(30a_e)，其中，所述半導體模塊(20a_d)中的各個設置在所述冷卻器(30a_e)中的兩個之間。14.根據權利要求13所述的半導體組件，其特征在于，所述疊堆(38)包括兩個半導體模塊(20a，20b)和三個冷卻器(30a-c)。15.根據權利要求14所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體組件包括提供來電連接到所述三個冷卻器的中心第二冷卻器(30b)上的連接件。16.根據權利要求1至15中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述夾持組件(40)包括在所述夾持組件的第一端部分(42a)處的彈簧套件(46)。17.根據權利要求1至16中的任一項所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體模塊(20a-d)包括高電壓半導體。18.根據權利要求17所述的半導體組件，其特征在于，所述半導體模塊(20a-d)包括隔離柵雙極晶體管。19.一種電氣裝備件￠0)，其在前側(60a)上具有多個端子(-DC，+DC)，并且包括用于接收母線條(42)的器件。20.根據權利要求19所述的電氣裝備件(60)，其特征在于，用于接收母線條(42)的所述器件包括螺紋。21.根據權利要求19或20所述的電氣裝備件(60)，其特征在于，用于接收母線條(42)的所述器件電連接到所述電氣裝備件￠0)的電連接件上。22.根據權利要求19至21中的任一項所述的電氣裝備件(60)，其特征在于，所述電氣裝備件￠0)是電容器。23.根據權利要求19至22中的任一項所述的電氣裝備件(60)，其特征在于，所述電氣裝備件出0)包括設置在所述前側(60a)上的絕緣片。24.根據權利要求19至23中的任一項所述的電氣裝備件(60)，其特征在于，所述電氣裝備件(60)包括根據權利要求1至18中的任一項所述的半導體組件，其連接到用于接收母線條的所述器件上。
【專利摘要】一種半導體組件(10)包括具有半導體模塊(20a)和冷卻器(30a)的疊堆(38)，其中，半導體模塊(20a)設置成與冷卻器(30a)接觸。夾持組件(40)適于對疊堆的兩側(22，24)施加力(F)。疊堆設有在其兩側之間的貫通孔(26，36)，并且夾持組件(40)的一部分包括延伸通過疊堆的貫通孔(26，36)的導電部分。從而，提供緊湊的機械布置，同時獲得改進的電氣屬性，諸如較低的電感和較均勻的電流分配。
【IPC分類】H02M7/00, H01L23/40, H01L25/16, H05K7/14, H01L25/07
【公開號】CN104981901
【申請號】CN201280077526
【發明人】O.埃克瓦爾, E.多雷, F.杜加, R.施內爾
【申請人】Abb 技術有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2012年12月7日
【公告號】EP2929562A1, WO2014086427A1