(57)【要約】【課題】パワー半導体装置のコンデンサが機械的に荷重をあまり受けないようにした、合理的に製造可能な信頼性のあるパワー半導体装置を提供する。【解決手段】本発明は、基板（２）と、該基板（２）上に配置され、該基板（２）と導電結合されるパワー半導体構成要素（３）と、導電性の直流電圧母線構造部（４）と、該直流電圧母線構造部（４）と導電結合されているコンデンサ（４４）とを備えたパワー半導体装置（１）に関する。パワー半導体装置（１）は、コンデンサ固定機構（６）が少なくとも１つの第１の変形要素（１２）を介して前記直流電圧母線構造部（４）を前記基板（２）の方向へ押し、これによって母線構造部接続要素（５，５’）を前記基板（２）の導電性の接触面（１１）に対し押圧させ、その結果前記母線構造部接続要素（５，５’）が前記基板（２）の前記接触面（１１）と導電性圧接するように、構成されている。【選択図】図１
2018026543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（２）と、該基板（２）上に配置され、該基板（２）と導電結合されるパワー半導体構成要素（３）と、導電性の直流電圧母線構造部（４）と、該直流電圧母線構造部（４）と導電結合されているコンデンサ（４４）とを備えたパワー半導体装置（１）において、該パワー半導体装置（１）が、前記コンデンサ（４４）を固定するために、該コンデンサ（４４）を受容するための受容機構（３０）を備えたコンデンサ固定機構（６）を有し、該コンデンサ固定機構内に前記コンデンサ（４４）の少なくとも一部分が配置され、前記直流電圧母線構造部（４）を起点に、該直流電圧母線構造部と導電結合される導電性の母線構造部接続要素（５，５’）が前記基板（２）の方向へ延在し、前記コンデンサ固定機構（６）の、前記直流電圧母線構造部（４）側の側面（９）に、前記コンデンサ固定機構（６）と溶着結合され、エラストマーから形成されている弾性の少なくとも１つの第１の変形要素（１２）が配置され、前記パワー半導体装置（１）は次のように構成され、すなわち前記コンデンサ固定機構（６）が前記少なくとも１つの第１の変形要素（１２）を介して前記直流電圧母線構造部（４）を前記基板（２）の方向へ押し、これによって前記母線構造部接続要素（５，５’）を前記基板（２）の導電性の接触面（１１）に対し押圧させ、その結果前記母線構造部接続要素（５，５’）が前記基板（２）の前記接触面（１１）と導電性圧接するように、構成されているパワー半導体装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１の変形要素（１２）の一部分が、前記コンデンサ固定機構（６）の、それぞれの前記第１の変形要素（１２）側の繰り抜き部（４３）内に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のパワー半導体装置。
【請求項３】
前記パワー半導体装置が交流負荷電流誘導要素（１６）を有し、前記コンデンサ固定機構（６）が圧力要素（１９）を有し、該圧力要素（１９）の、前記交流負荷電流誘導要素（１６）側の側面（２２）に、前記圧力要素（１９）と溶着結合され、エラストマーから形成されている弾性の第２の変形要素（２０）が配置され、前記パワー半導体装置（１）は次のように構成され、すなわち前記コンデンサ固定機構（６）が前記第２の変形要素（２０）を介して前記交流負荷電流誘導要素（１６）を前記基板（２）の他の導電性の接触面（１１）に対し押圧させ、その結果前記交流負荷電流誘導要素（１６）が前記基板（２）と導電性圧接するように、構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のパワー半導体装置。
【請求項４】
前記第２の変形要素（２０）の一部分が、前記圧力要素（１９）の、前記第２の変形要素（２０）に付設された繰り抜き部（２１）内に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のパワー半導体装置。
【請求項５】
前記パワー半導体装置（１）が導電板（２７）を有し、前記コンデンサ固定機構（６）がブロッキング要素（２３）を有し、該ブロッキング要素（２３）の、前記導電板（２７）側の側面（２５）に、前記ブロッキング要素（２３）と溶着結合され、エラストマーから形成され、前記導電板（２７）と機械的に接触している弾性の第３の変形要素（２４）が配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載のパワー半導体装置。
【請求項６】
前記第３の変形要素（２４）の一部分が、前記ブロッキング要素（２３）の、前記第３の変形要素（２４）に付設されている繰り抜き部（２６）内に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のパワー半導体装置。
【請求項７】
前記受容機構（３０）が受容要素（２８）を有し、前記コンデンサ（４４）が前記受容要素（２８）と前記直流電圧母線構造部（３）との間に配置され、前記受容要素（２８）の、前記コンデンサ（４４）側の側面（６１）に、前記受容要素（２８）と溶着結合され、エラストマーから形成され、前記コンデンサ（４４）と接触している弾性の第４の変形要素（２９）が配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載のパワー半導体装置。
【請求項８】
前記エラストマーが架橋シリコンゴムとして、特に架橋リキッドシリコンゴムまたは架橋ソリッドシリコンゴムとして形成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載のパワー半導体装置。
【請求項９】
前記直流電圧母線構造部（４）が、導電性のポジティブポテンシャルバスバー（７）と導電性のネガティブポテンシャルバスバー（８）とを有し、前記ポジティブポテンシャルバスバー（７）と前記ネガティブポテンシャルバスバー（８）とが、該ポジティブポテンシャルバスバー（７）とネガティブポテンシャルバスバー（８）との間に配置されている非導電性の絶縁層（５５）によって互いに電気絶縁されて配置されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載のパワー半導体装置。
【請求項１０】
それぞれの前記母線構造部接続要素（５，５’）が、前記ポジティブポテンシャルバスバー（７）または前記ネガティブポテンシャルバスバー（８）と一体に形成されていることを特徴とする、請求項９に記載のパワー半導体装置。
【請求項１１】
前記直流電圧母線構造部（４）を備えた前記少なくとも１つの第１の変形要素（１２）を有する機械的な接触面（５０）が、前記直流電圧母線構造部（４）の、前記コンデンサ固定機構（６）側の面（５１）の最大で７０％、特に最大で４０％、特に最大で２０％であり、前記少なくとも１つの変形要素（１２）が、前記直流電圧母線構造部（４）の、前記母線構造部接続要素（５，５’）のすぐ近くに配置されている領域（５３）と機械的に接触していることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載のパワー半導体装置。
【請求項１２】
前記パワー半導体装置（１）が、金属製の本体（６３）と圧力生成手段（６２）とを有し、前記基板（２）が前記本体（６３）上に配置され、前記圧力生成手段（６２）が前記コンデンサ固定機構（６）に対し圧力を前記基板（２）の方向に作用させ、これによって前記コンデンサ固定機構（６）が、前記少なくとも１つの第１の変形要素（１２）を介して、前記直流電圧母線構造部（４）を前記基板（２）の方向へ押すことを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載のパワー半導体装置。
【請求項１３】
前記圧力生成手段（６２）が少なくとも１つのねじとして形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載のパワー半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、基板と、該基板上に配置され、該基板と導電結合されるパワー半導体構成要素と、導電性の直流電圧母線構造部と、該直流電圧母線構造部と導電結合されているコンデンサとを備えたパワー半導体装置が知られている。この場合、パワー半導体装置は、コンデンサを固定するために、コンデンサ固定機構と、コンデンサを受容するための受容機構とを有し、該受容機構内にコンデンサが配置されている。直流電圧母線構造部を起点に、該直流電圧母線構造部と導電結合される導電性の母線構造部接続要素が基板の方向へ延在し、コンデンサ固定機構のブロッキング要素とコンデンサとの間に配置されてコンデンサ固定機構と溶着結合されていない発泡材要素により、コンデンサを介して母線構造部接続要素が基板の導電性接触面に対し押圧され、その結果母線構造部接続要素は基板の接触面と導電性圧接する。
【０００３】
母線構造部接続要素への圧力の導入がコンデンサを介して行われるため、コンデンサが機械的に強く荷重されるので、コンデンサが損傷または破損することがある。また、パワー半導体装置の製造時に、ブロッキング要素とコンデンサとの間に発泡材要素を敷設しなければならないが、複数の発泡材要素のうちの少なくとも１つの敷設をうっかり忘れる恐れがあるので、時間を要し、ミスが起こりがちである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許第１０２００９０４６４０３Ｂ４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、パワー半導体装置のコンデンサが機械的に荷重をあまり受けないようにした、合理的に製造可能な信頼性のあるパワー半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、基板と、該基板上に配置され、該基板と導電結合されるパワー半導体構成要素と、導電性の直流電圧母線構造部と、該直流電圧母線構造部と導電結合されているコンデンサとを備えたパワー半導体装置において、該パワー半導体装置が、前記コンデンサを固定するために、該コンデンサを受容するための受容機構を備えたコンデンサ固定機構を有し、該コンデンサ固定機構内に前記コンデンサの少なくとも一部分が配置され、前記直流電圧母線構造部を起点に、該直流電圧母線構造部と導電結合される導電性の母線構造部接続要素が前記基板の方向へ延在し、前記コンデンサ固定機構の、前記直流電圧母線構造部側の側面に、前記コンデンサ固定機構と溶着結合され、エラストマーから形成されている弾性の少なくとも１つの第１の変形要素が配置され、前記パワー半導体装置は次のように構成され、すなわち前記コンデンサ固定機構が前記少なくとも１つの第１の変形要素を介して前記直流電圧母線構造部を前記基板の方向へ押し、これによって前記母線構造部接続要素を前記基板の導電性の接触面に対し押圧させ、その結果前記母線構造部接続要素が前記基板の前記接触面と導電性圧接するように、構成されていることによって解決される。
【０００７】
本発明の有利な構成は、従属項から明らかである。
【０００８】
少なくとも１つの第１の変形要素の一部分が、コンデンサ固定機構の、それぞれの第１の変形要素側の繰り抜き部内に配置されていれば、有利である。というのは、このように構成すると、少なくとも１つの第１の変形要素は機械的に非常に大きな荷重を受けることができるようにコンデンサ固定機構と結合されているからである。
【０００９】
パワー半導体装置が交流負荷電流誘導要素を有し、前記コンデンサ固定機構が圧力要素を有し、該圧力要素の、交流負荷電流誘導要素側の側面に、圧力要素と溶着結合され、エラストマーから形成されている弾性の第２の変形要素が配置され、パワー半導体装置（１）が次のように構成され、すなわちコンデンサ固定機構が第２の変形要素を介して交流負荷電流誘導要素を基板の他の導電性の接触面に対し押圧させ、その結果交流負荷電流誘導要素が基板と導電性圧接するように、構成されているのが有利である。これによって、交流負荷電流誘導要素は基板と非常に確実に導電圧接する。
【００１０】
さらに、第２の変形要素の一部分が、圧力要素の、第２の変形要素に付設された繰り抜き部内に配置されているのが有利である。というのは、このように構成すると、第２の変形要素は機械的に非常に大きな荷重を受けることができるように圧力要素と結合されているからである。
【００１１】
さらに、パワー半導体装置が導電板を有し、コンデンサ固定機構がブロッキング要素を有し、該ブロッキング要素の、導電板側の側面に、ブロッキング要素と溶着結合され、エラストマーから形成され、導電板と機械的に接触している弾性の第３の変形要素が配置されているのが有利である。これにより、導電板に作用する機械的荷重、特に機械的振動荷重が軽減される。
【００１２】
さらに、第３の変形要素の一部分が、ブロッキング要素の、第３の変形要素に付設されている繰り抜き部内に配置されているのが有利である。というのは、このように構成すると、第３の変形要素は機械的に非常に大きな荷重を受けることができるようにブロッキング要素と結合されているからである。
【００１３】
さらに、受容機構が受容要素を有し、コンデンサが受容要素と直流電圧母線構造部との間に配置され、受容要素の、コンデンサ側の側面に、受容要素と溶着結合され、エラストマーから形成され、コンデンサと接触している弾性の第４の変形要素が配置されているのが有利である。これにより、それぞれのコンデンサに作用する機械的荷重、特に機械的振動荷重が軽減される。
【００１４】
さらに、エラストマーが架橋シリコンゴムとして、特に架橋リキッドシリコンゴムまたは架橋ソリッドシリコンゴムとして形成されているのが有利である。というのは、シリコンゴムは弾性特性に特に優れているからである。
【００１５】
さらに、直流電圧母線構造部が、導電性のポジティブポテンシャルバスバーと導電性のネガティブポテンシャルバスバーとを有し、ポジティブポテンシャルバスバーとネガティブポテンシャルバスバーとが、該ポジティブポテンシャルバスバーとネガティブポテンシャルバスバーとの間に配置されている非導電性の絶縁層によって互いに電気絶縁されて配置されているのが有利である。というのは、このように構成すると、ポジティブポテンシャルバスバーとネガティブポテンシャルバスバーとは互いに確実に電気絶縁されるからである。
【００１６】
さらに、それぞれの母線構造部接続要素が、ポジティブポテンシャルバスバーまたはネガティブポテンシャルバスバーと一体に形成されているのが有利である。というのは、このように構成すると、母線構造部接続要素を特に簡単に製造できるからである。
【００１７】
さらに、直流電圧母線構造部を備えた少なくとも１つの第１の変形要素を有する機械的な接触面が、直流電圧母線構造部の、コンデンサ固定機構側の面の最大で７０％、特に最大で４０％、特に最大で２０％であり、少なくとも１つの変形要素が、直流電圧母線構造部の、母線構造部接続要素のすぐ近くに配置されている領域と機械的に接触しているのが有利である。これにより、母線構造部接続要素と基板の導電性接触面とを圧接させるための、コンデンサ固定機構から直流電圧母線構造部への力の導入は、母線構造部接続要素が配置されている個所で機械的に好ましく、且つ実際に合目的に行われる。
【００１８】
さらに、パワー半導体装置が、金属製の本体と圧力生成手段とを有し、基板が本体上に配置され、圧力生成手段がコンデンサ固定機構に対し圧力を基板の方向に作用させ、これによってコンデンサ固定機構が、少なくとも１つの第１の変形要素を介して、直流電圧母線構造部を基板の方向へ押すのが有利である。これにより、確実に且つ長時間安定に圧力が基板の方向においてコンデンサ固定機構に作用する。
【００１９】
さらに、圧力生成手段が少なくとも１つのねじとして形成されているのが有利である。というのは、このように構成すると、圧力生成手段が特に簡潔に形成されているからである。
【００２０】
さらに、基板がダイレクトボンド銅基板(Direct Copper Bonded Substrate)または絶縁金属基板(Insulated Metal Substrate)として形成されているのが有利である。というのは、このように構成すると、特に信頼性が高い構成の基板が得られるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
次に、本発明の実施形態を、以下の図を参照して説明する。
【図１】本発明によるパワー半導体装置の断面斜視図である。
【図２】図１を横から見た詳細斜視図である。
【図３】基板上に配置されるパワー半導体装置の直流電圧母線構造部の斜視図である。
【図４】パワー半導体層のコンデンサ固定機構と第１の変形要素とを下から見た斜視図である。
【図５】パワー半導体装置のコンデンサ固定機構と第１の変形要素との断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は本発明によるパワー半導体装置１の断面斜視図、図２は横から見た図１の詳細斜視図である。図３ないし図５は、本発明によるパワー半導体装置１の構成要素を異なる側から見た図である。
【００２３】
本発明によるパワー半導体装置１は基板２を有し、該基板上には、該基板と導電結合されている複数のパワー半導体構成要素３が配置されている。それぞれのパワー半導体構成要素３は、好ましくはパワー半導体スイッチまたはダイオードの形態で設けられている。この場合、パワー半導体スイッチは、たとえばＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)またはＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のようなトランジスタの形態で、或いは、サイリスタの形態で設けられている。基板２は、絶縁物質体３２（たとえばセラミック体）と、絶縁物質体３２の第１の側に配置され、絶縁物質体３２と結合されている、導電性の構造化された第１の導電層３１とを有している。第１の導電層３１は、その構造の結果、導電性接触面１１を形成している。好ましくは、基板２は、好ましくは構造化されていない導電性の第２の導電層３３を有し、この場合絶縁物質体３２は構造化された第１の導電層３１と第２の導電層３３との間に配置されている。基板２は、本実施形態の場合のように、たとえばDirect Copper Bonded Substrate (DCB-Substrate)の形態またはInsulated Metal Substrate (IMS)の形態で設けられていてよい。パワー半導体構成要素３は、好ましくは基板２の付設の接触面６ａと（たとえば蝋接層または焼結層により）溶着されている。
【００２４】
パワー半導体装置１は、さらに、導電性の直流電圧母線構造部４と複数のコンデンサ４４とを有し、コンデンサ４４はその電気接続要素５６を介して直流電圧母線構造部４と導電結合されている。直流電圧母線構造部４は、導電性のポジティブポテンシャルバスバー７と、導電性のネガティブポテンシャルバスバー８とを有し、ポジティブポテンシャルバスバー７とネガティブポテンシャルバスバー８とは、好ましくは、該ポジティブポテンシャルバスバー７とネガティブポテンシャルバスバー８との間に配置されている非導電性の絶縁層５５（たとえばプラスチックフォイル）によって互いに電気的に絶縁して配置されている。
【００２５】
本実施形態の範囲内では、パワー半導体構成要素３はハーフブリッジスイッチに対し電気結線され、これらのハーフブリッジスイッチはたとえば電圧および電流の整流および変換のために使用することができる。パワー半導体装置１は、電気エネルギーアキュムレータとして複数のコンデンサ４４を有し、これらのコンデンサは、パワー半導体装置１に生じる直流電圧をバッファリングする。このように、本実施形態では、コンデンサ４４は中間開路コンデンサとして用いられるが、他の目的に使用してもよい。もっとも簡潔なケースでは、ただ１つのコンデンサ４４のみを設けてもよい。
【００２６】
パワー半導体装置１は、コンデンサ４４を固定するため、コンデンサ４４を受容するための受容機構を有するコンデンサ固定機構６を有している。それぞれの受容機構３０には、それぞれのコンデンサ４４の少なくとも一部分が配置されている。本実施形態の範囲内では、コンデンサ固定機構６は、コンデンサ４４のための開口部を備えたコンデンサ固定板１３を有し、該コンデンサ固定板１３からは、その開口部のまわりに配置される細条部１７が基板３から離間する方向に延在しており、これら細条部１７は、コンデンサ４４を取り囲み、このようにして受容機構３０を形成している。コンデンサ固定機構６は好ましくは一体に形成されている。コンデンサ固定機構６は好ましくはプラスチックから成り、特にプラスチック射出成形部材から形成されている。
【００２７】
直流電圧母線構造部４からは、該直流電圧母線構造部４と導電結合されている母線構造部接続要素５と５’が基板２の方向へ延在している。コンデンサ４４の電気接続要素５６は、母線構造部接続要素５，５‘と（たとえば蝋接結合部または焼結結合部または溶接結合部を介して）溶着されて、導電接触している。それぞれの母線構造部接続要素５と５’はポジティブポテンシャルバスバー７またはネガティブポテンシャルバスバー８と一体に形成されている。
【００２８】
コンデンサ固定機構６の、直流電圧母線結合部４の側面９には、コンデンサ固定機構６と一体に結合され、エラストマーから形成されている、弾性のある第１の変形要素１２が配置されている。この場合、コンデンサ固定機構６の、直流電圧母線構造部４の側面９に、好ましくは複数の第１の変形要素１２が配置されている。パワー半導体装置１は次のように形成されており、すなわちコンデンサ固定機構６が少なくとも１つの第１の変形要素１２を介して直流電圧母線構造部４を基板２の方向へ押し、これによって母線構造部接続要素５と５’を基板２の導電性の接触面１１に対し押圧させ、その結果母線構造部接続要素５と５‘が基板２のこれら接触面１１と圧接して導電性を得るように、形成されている。
【００２９】
本発明の場合、母線構造部接続要素５と５’への圧力導入は行われず、或いは、コンデンサ４４を介して非常にわずかしか行われずに、コンデンサ固定機構６の、直流電圧母線結合部４の側面９を介して行われるので、母線構造部接続要素５と５’は機械的に非常にわずかしか荷重されず、よって長寿命である。少なくとも１つの第１の変形要素１２がコンデンサ固定機構６と溶着結合されており、よってコンデンサ固定機構６と少なくとも１つの第１の変形要素１２とが１つの構成ユニットを形成しているので、パワー半導体装置１の製造時に、技術的に慣用されている、たとえば発泡材要素の敷設をうっかり忘れることがなく、その結果パワー半導体装置１を合理的に確実に製造することができる。
【００３０】
直流電圧母線構造部４を備えた少なくとも１つの第１の変形要素１２を有する機械的な接触面５０は、直流電圧母線構造部４の、コンデンサ固定機構６側の面５１の好ましくは最大で７０％、特に最大で４０％、特に最大で２０％である（図３を参照）。この場合、直流電圧母線構造部４の領域５３であって、母線構造部接続要素５，５’のすぐ近くに配置されている前記領域５３を備えた少なくとも１つの第１の変形要素１２は、機械的な接触部を有している。これにより、母線構造部接続要素５，５‘と基板２の導電性接触面１１との圧接を実現するために、コンデンサ固定機構６から直流電圧母線構造部４への力の導入が実際に合目的に行われ、したがって母線構造部５，５’が配置されている個所で機械的に好ましく行われる。
【００３１】
少なくとも１つの第１の変形要素５の一部分は、コンデンサ固定機構６の、これに付設されている繰り抜き部４３（図５を参照）内に配置されている。
【００３２】
第１の変形要素５は、該変形要素５を形成しているエラストマーから形成されている結合部分５６を介して互いに結合されていてよい。
【００３３】
パワー半導体装置１は、好ましくは、交流負荷電流誘導要素１６と圧力要素１９とを有し、この場合圧力要素１９の、交流負荷電流誘導要素１６側の側面２１に、圧力要素１９と溶着され、エラストマーから形成されている弾性の第２の変形要素２０が配置されている。その際パワー半導体装置１は次のように形成され、すなわちコンデンサ固定機構６が第２の変形要素２０を介して交流負荷電流誘導要素１６を基板２の他の導電性接触面１１に対し押圧させ、その結果交流負荷電流誘導要素１６が基板２に導電性圧接するように、形成されている。
【００３４】
パワー半導体装置１はさらに好ましくは導電板２７を有し、コンデンサ固定機構６はブロッキング要素２３を有している。ブロッキング要素２３の、導電板２７側の側面２５には、ブロッキング要素２３と溶着され、エラストマーから形成され、導電板２７と機械的に接触している、弾性の第３の変形要素２４が配置されている。導電板２７は、弾性の第３の変形要素２４を介して、振動に対し抵抗力があるように残りのパワー半導体装置１と結合されている。弾性の第３の変形要素２４により、導電板２７に作用する機械的負荷、特に機械的な振動負荷が軽減される。第３の変形要素２４の一部分は、好ましくは、ブロッキング要素２３の、該第３の変形要素２４に付設されている繰り抜き部２６内に配置されている。導電板２７上には、パワー半導体構成要素３を起動制御させるためにたとえばドライバー回路が配置されていてよい。
【００３５】
受容機構３０は、好ましくは受容要素２８を有し、この場合コンデンサ４４は受容要素２８と直流電圧母線構造部４との間に配置されている。受容要素２８の、コンデンサ４４側の側面６１には、受容要素２８と溶着され、エラストマーから形成され、コンデンサ４４と機械的に接触している、弾性の第４の変形要素２９が配置されている。弾性の第４の変形要素２９により、それぞれのコンデンサ４４に作用する機械的負荷、特に振動負荷が軽減される。
【００３６】
エラストマーは、好ましくは架橋シリコンゴムとして、特に架橋リキッドシリコンゴムとして、または架橋ソリッドシリコンゴムとして形成されている。
【００３７】
コンデンサ固定機構６は、変形要素１２，２０，２４，２９とともに１つの構成ユニット４２を形成しており、その結果パワー半導体装置１は特に合理的に製造可能である。構成ユニット４２の製造は、好ましくは次のように行われ、すなわちコンデンサ固定機構６をプラスチック射出成形部品として作製し、次に弾性変形要素を射出技術で形成するために構成されているカウンタモールド内に配置し、次にエラストマーを、非架橋化学プリフォーム（たとえば非架橋シリコンゴム）の形態で、弾性変形要素を形成させるためにカウンタモールド内で射出成形し、そこで架橋化するように、行われる。
【００３８】
コンデンサ固定機構６は、もっとも簡潔なケースでは、少なくとも１つの第１の変形要素１２を介して直流電圧母線構造部４を基板２の方向へ押し、このために必要な圧力は重力によって生成され、重力は、コンデンサ固定機構６が地球中心に関して直流電圧母線構造部４の上方に配置されている場合に、コンデンサ固定機構６を直流電圧母線構造部４に対し押圧させる。
【００３９】
パワー半導体装置１は、好ましくは、金属製の本体６３と圧力生成手段６２とを有している。基板２は本体６３上に配置されている。この場合基板２は、本体６３と基板２との間に配置されている蝋接層または焼結層を介して、本体６３と溶着結合されていてよい。これとは択一的に、基板２と本体６３との間に伝熱板が配置されていてよい。圧力生成手段６２は、基板２への方向で圧力をコンデンサ固定機構６に対して作用させる。その結果、コンデンサ固定機構６は少なくとも１つの第１の変形要素１２を介して直流電圧母線構造部４を基板２の方向へ押し、その結果母線構造部接続要素５と５’は基板２の導電性接触面１１に対し押圧される。圧力生成手段６２は、好ましくは、少なくとも１つのねじ６２として形成されている。本実施形態の範囲内では、コンデンサ固定機構６は貫通穴４１を有し、この貫通穴をネジ６２の一部分が貫通し、ねじ６２は雌ネジを備えている本体６３の穴４０にねじ込まれる。これとは択一的に、本体６３の穴４０は雌ねじを有さず、ねじ６２が穴４０を貫通して延在し、本体６３の、基板２とは逆の側で、ねじナットと螺合するようにしてよい。
【００４０】
本体６３は、たとえば本実施形態の場合のように、冷却体６３として形成されていてよい。冷却体６３は、好ましくは冷却体６３のベースプレート１４を起点に延在している冷却フィン１５または冷却ピンを有していてよい。基板２は冷却体６３のベースプレート１４上に配置されている。冷却体６３は空冷体または水冷体として形成されていてよい。これとは択一的に、本体は、冷却体（たとえば空冷体または水冷体）への取り付けのために設けられているベースプレート１４（冷却フィン１５または冷却ピンなし）として形成されていてよい。
【００４１】
もちろん、もし可能であれば、単数で取り上げた特徴、特に第２、第３、第４の変形要素は本発明によるパワー半導体装置内に複数で設けられていてもよい。
【００４２】
なお、本発明の種々の実施形態の構成要件は、これら構成要件が互いに排斥しあわなければ、互いに任意に組み合わせることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１          パワー半導体装置
２          基板
３          パワー半導体構成要素
４          直流電圧母線構造部
５，５’    母線構造部接続要素
６          コンデンサ固定機構
７          ポジティブポテンシャルバスバー
８          ネガティブポテンシャルバスバー
１２        第１の変形要素
１６        交流負荷電流誘導要素
１９        圧力要素
２０        第２の変形要素
２３        ブロッキング要素
２４        第３の変形要素
２６        ブロッキング要素の繰り抜き部
２７        導電板
２８        受容要素
２９        第４の変形要素
３０        コンデンサ受容機構
４３        コンデンサ固形機構の繰り抜き部
４４        コンデンサ
５５        絶縁層
６２        ねじ（圧力生成手段）
６３        パワー半導体装置の本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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2018026543000002.pdf
2018026543000003.pdf
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