(57)【要約】【課題】電力モジュールが電力デバイス内で簡単な組立体を有する程度まで、電力モジュール、及び電力モジュールを受容する電力デバイスを改善すること。【解決手段】印刷回路基板（４６）上に組み立てるための電力モジュールは、回路キャリア（２１２）、及び冷却素子の組立用のハウジング（２１４）を有する。回路キャリア（２１２）は、電力モジュールの組立位置で印刷回路基板に対してほぼ直交するように印刷回路基板に配置される。電力モジュールが電力デバイス内での組立を簡単にするように、電力モジュール、並びに電力モジュールを受容する電力デバイスを改善するために、電力モジュールは、電力モジュールを印刷回路基板に取り付けるための少なくとも１個の差込み部（２２０）を有する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷回路基板上に組み立てられる電力モジュールであって、
回路キャリアと、
冷却素子の組立用のハウジングと、
前記電力モジュールを前記印刷回路基板に取り付けるための少なくとも１個の差込み部を具備し、
前記回路キャリアは、前記電力モジュールの組立位置で前記印刷回路基板に直交するように該印刷回路基板に配置されていることを特徴とする電力モジュール。
【請求項２】
前記少なくとも１個の差込み部は、前記電力モジュールを前記印刷回路基板に電気接続する少なくとも１個のばねコンタクトを有することを特徴とする請求項１記載の電力モジュール。
【請求項３】
前記少なくとも１個の差込み部は第１部分および第２部分を有し、
該第１及び第２の部分は、前記印刷回路基板が前記第１及び第２の部分の間で前記電力モジュール内に導入されるように適合されることを特徴とする請求項１又は２記載の電力モジュール。
【請求項４】
前記差込み部の前記第１部分に第１ばねコンタクトが設けられ、
前記差込み部の前記第２部分に第２ばねコンタクトが設けられ、
前記第１及び第２のばねコンタクトは、前記電力モジュールを導入された前記印刷回路基板に電気接続することを特徴とする請求項３記載の電力モジュール。
【請求項５】
前記差込み部の前記第１部分に、多数の第１ばねコンタクトが列状に設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載の電力モジュール。
【請求項６】
前記差込み部の前記第２部分に、多数の第２ばねコンタクトが列状に設けられていることを特徴とする請求項５記載の電力モジュール。
【請求項７】
前記差込み部の前記第２部分は、前記印刷回路基板の前記冷却素子及び前記少なくとも１個のばねコンタクトを絶縁するために使用されることを特徴とする請求項３ないし６のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項８】
前記回路キャリアの一面には、少なくとも１個の電子部品が設けられ、
前記一面とは反対側の面に、前記冷却素子を取り付けることができることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項９】
前記少なくとも１個のばねコンタクトは、前記少なくとも１個の電子部品に電気接続されていることを特徴とする請求項８記載の電力モジュール。
【請求項１０】
前記少なくとも１個のばねコンタクトは、機械的ストレインリリーフのために少なくとも１個のロック機構を有することを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項１１】
前記ハウジングは、機械的ストレインリリーフのために少なくとも１個のクリップ部を有することを特徴とする請求項１ないし１０のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項１２】
前記回路キャリアは、平坦な熱伝導性のキャリア板として構成されることを特徴とする請求項１ないし１１のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項１３】
前記回路キャリアは、セラミック製のキャリア板として構成されることを特徴とする請求項１ないし１２のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項１４】
前記ハウジングは、プラスチック材料製であると共に前記回路キャリアを少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする請求項１ないし１３のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項１５】
前記ハウジングは、柔軟で弾性を有する鋳造コンパウンドで裏打ちされることを特徴とする請求項１ないし１４のうちいずれか１項記載の電力モジュール。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のうちいずれか１項に従った電力モジュールと、印刷回路基板と、冷却素子とを具備する電力デバイスであって、
前記冷却素子は、平坦面を有すると共に前記電力モジュールの前記回路キャリア上に設けられていることを特徴とする電力デバイス。
【請求項１７】
前記冷却素子は、ヒートシンクとして構成されていることを特徴とする請求項１６記載の電力デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路キャリア及び冷却素子組立体用ハウジングを具備する、印刷回路基板上に組み立てるための電力モジュールに関する。ここで、回路キャリアは、電力モジュールの組立状態でほぼ直交するように印刷回路基板上に配置される。
【背景技術】
【０００２】
多くの応用例において、電力モジュールの以前の構造は、電力モジュールをさらに処理する場合、及び電子周波数コンバータ等の電力デバイスを構成する際に、問題になった。これを、図１ないし図１０を参照して説明する。
【０００３】
図１に示されるように、従来の電力デバイスは、電力モジュール２２並びにキャパシタ２３及びチョークコイル２４等の電子部品が組み立てられる印刷回路基板２６を有する。電力デバイスはまた、電力モジュール２２に発生した放熱するために使用されるヒートシンク２５を有する。
【０００４】
公知の電力モジュールにおいて、電力モジュール２２のピン２７は、ヒートシンク２５を組み立てるために組立面２８を貫通するのが通常である。電力モジュール２２、キャパシタ２３及びチョークコイル２４が印刷回路基板２６の一面に載置されると、全てのリード付き部品は噴流半田を使用して半田付けすることができる。しかし、キャパシタ２３及びチョークコイル２４が電力モジュール２２よりも高いので、ヒートシンク２５は、印刷回路基板２６の一部を覆うのみか、又は高い部品が配置される所定位置２９を削るか、手間をかけて窪ませなければならない。これは、放熱を著しく悪くし、より複雑になり、しかも電力デバイスの製造コストの上昇を招く。
【０００５】
しかし、電力モジュール３２及び高い部品３３，３４が図２に示されるように印刷回路基板３６の反対側の面に載置される場合には、特別なヒートシンク３５の製造を要しない。しかし、全てのリード付き部品を噴流半田で半田付けすることは最早不可能である。電力モジュール３２又は他のリード付き部品３３，３４のいずれかを噴流半田で半田付けできるのみである。従って、印刷回路基板３６の反対側の面の残余の部品は、手半田又はロボットを使用して半田付けしなければならず、複雑さ及び費用が追加される。また、構造の全体高さも増加することにより、電子周波数コンバータを要求通り狭く構成することは最早できない。
【０００６】
図３に見られるように、コストの理由により、電力デバイスの放熱の改善が得られるように、ヒートシンク４５が電力デバイスの背後に配置され、印刷回路基板４６が電力デバイスの側壁４８と平行に延びる構造が現在、好まれている。以前の電力モジュール４２では、電力モジュール４２を受容するために、追加の印刷回路基板４９を使用する必要が常にあった。この補助印刷回路基板４９は、追加の接続部４７を介して主印刷回路基板４６に対して実装するよう意図されるので、材料コストおよび組立費用の増加を招いた。
【０００７】
図３に示される電力デバイスの全体構造は、ヒートシンク４５の組立面に直交するよりも電力モジュール４２の接続ピン４３を介して横方向に引き出すことにより、簡単にすることができる。この結果、補助印刷回路基板４９及び追加の接続部４７の使用は省略される。
【０００８】
図４は、ピン５１がヒートシンクの組立面５３に直交する公知の電力モジュール４２を示す。これと対照的に、図５及び図６に示されるように、横方向ピン設計の電力モジュール６２のピン６１は、ヒートシンクの組立面の平面とほぼ平行に配置される。
【０００９】
しかし、横方向ピン設計の電力モジュール６２は、その構成及び構造のため、処理可能性、組立、耐用期間及び安全性の点で、重大な欠点を有する。これらの欠点を図７及び図８を参照して説明する。
【００１０】
横方向ピン設計の電力モジュールは、ヒートシンク等の放熱素子が設けられる組立面を有する。電力モジュールは従来から、電力モジュールの組立面上にヒートシンクを設ける前に、最初に印刷回路基板に半田付けされる。しかし、印刷回路基板に対する直角が正確に達成するように電力モジュールが印刷回路基板上に配置されない場合、電力モジュールの組立面にヒートシンクを取り付けることは、半田付けされた接続ピンの潜在的な曲げとなるか、少なくとも接続ピンにおける許容できないほどの高張力となる。半田付け処理の間、電力モジュールが固定されない場合、ヒートシンクの取付け後に接続部が曲がるか変形するおそれがある。これは、接続部の半田付けを損傷し、初期不良を招くおそれがある。従って、電力モジュールの接続ピンの縦軸及び印刷回路基板間の直角を確保するために、半田付け処理の際に固定補助物が使用される。
【００１１】
従来技術によれば、直立構造用の電力モジュールは、図７に示されるように、アルミニウム層９１、エポキシド層９２及び銅層９３の重ね合わせとして構成された回路キャリアを従来から有する。従来から、この種の回路キャリアの熱膨張係数は、シリコンチップ９４及びボンディングワイヤ９５に適合しない。チップを具備する回路キャリアは、プラスチック材料ベースの鋳造コンパウンドによりさらに囲まれる。この種のトランスファー成形コンパウンド又は鋳造コンパウンドは、従来からシリコンチップ又は回路キャリアよりも大きな熱膨張係数を有する。従って、一定規模のモジュールを超えて硬い鋳造コンパウンドを使用することにより、ワイヤボンディングの場所及び収容された部品に大きな剪断力が生ずる。この結果、硬い鋳造コンパウンド及びアルミニウム・エポキシド・銅でコーティングされた回路キャリアの使用は、電力モジュールの耐用年数の大きな短縮を招く。
【００１２】
さらに、従来技術に従った回路キャリアは、組立後の電力半導体が破壊する場合に安全ではない。電力半導体が破壊すると、数μmの厚さしかないエポキシド絶縁体９２が焦げる熱が生ずるのが通常である。結果として、使用中に電力モジュールのピンが本線の電圧を伝えるので、ハウジング基部は本線の電圧に直接接続されている。必要な空間距離及び沿面距離は、ハウジングの高さが低いため、ピン及びヒートシンク間、並びに接続ピン間で維持されない。
【００１３】
特許文献１は、図９に構造が斜視図で示された電力モジュールを開示する。図１０は、印刷回路基板上の組立位置にある公知の電力モジュールを示す。特許文献１に記載された電力モジュールは、印刷回路基板に固定するためのボードロック１３１等の機械的固定装置を有する。他に想定される機械的固定装置は、印刷回路基板上の電力モジュールを支持するためのねじ接続部又は保持足１５３を有する。これらの機械的固定装置は印刷回路基板上に電力モジュールの直角組立を可能にするので、電力モジュールの組立面に冷却素子４５を組み立てる際に、接続ピンの圧縮力又は曲げ力さえも防止する。従って、印刷回路基板上の接続ピンの半田付けは、機械的な過負荷にはならない。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００５０２６２３３．３号明細書
【特許文献２】独国特許第１０２００４００９０５５号明細書
【特許文献３】独国実用新案第２９８２１０１５号明細書
【特許文献４】米国特許第５６８０２９４号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１９６１１５８４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した垂直型電力モジュールは、印刷回路基板上に半田付けするよう構成されている。接続ピン１１１は、電力モジュールから導出される共に印刷回路基板の対応する孔内に導入され、次に半田付けされる。電力モジュールは、半田付けされなければならないので、印刷回路基板にしっかりと接続される。印刷回路基板に半田付けされた電力モジュールは、例えば不良を追いかける困難を伴って交換できるのみであるので、電力モジュールを受容する電力デバイスの補修が困難になる。従って、電力デバイスの構造を簡単にするために、無半田組立が望ましい。
【００１５】
従って、本発明は、電力モジュールが電力デバイス内で簡単な組立体を有する程度まで、電力モジュール、及び電力モジュールを受容する電力デバイスを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、上述の目的は、請求項１に記載された電力モジュール、及び請求項１６に記載された電力デバイスにより達成される。
【００１７】
本発明の有利な展開は従属請求項に記載される。
【００１８】
本発明による電力モジュールが印刷回路基板に電力モジュールを取り付けるための少なくとも１個の差込み部を有するという事実の結果、電力モジュールは印刷回路基板に容易に取り付けることができるので、印刷回路基板上の電力モジュールの無半田組立が可能である。電力モジュールのこの種の無半田組立により、従来技術の半田付け接続の場合の歪みを招く許容差を補償することができる。
【００１９】
本発明による電力モジュールはまた、電力デバイスの印刷回路基板への無半田接続により、補修の場合であっても電力モジュールを容易に交換することができるので、本発明による電力モジュールを受容する電力デバイスの構造を簡単にする。
【００２０】
冷却素子の組立面及び印刷回路基板の平面間はまた、特許文献１に開示された電力モジュールのような堅固な接続という結果を伴わないで、直角にすることができる。本発明による電力モジュールは特に、電力モジュールの接続ピンが堅固な結合部により印刷回路基板に固定されることなく、回路キャリアの組立面に設けられた冷却素子を印刷回路基板に対して直角に組み立てることができる。
【００２１】
少なくとも１個の差込み部が電力モジュールを印刷回路基板に電気的に接続する少なくとも１個のばねコンタクトを有する場合、電力モジュールの印刷回路基板への無半田電気接続が達成される。これにより、従来の電力モジュールのように、電力モジュールの回路キャリアに設けられた冷却素子が、電力モジュール及び印刷回路基板間の電気端子パッドに機械的過負荷をかけることを回避する。このため、電力モジュールの印刷回路基板への電気的接続の早期不良は、回避することができる。
【００２２】
圧入コンタクトに類似する、印刷回路基板とのばねコンタクトの純粋な差込み接続部又は冷間溶接での接続のいずれか一方は、ばねコンタクトのばね力に依存してさらに形成することができる。
【００２３】
本発明の別の一実施形態によれば、少なくとも１個の差込み部は、第１部分及び第２部分間の電力モジュールに印刷回路基板が導入できるように適合される第１部分及び第２部分を有する。
【００２４】
第１ばねコンタクト及び第２ばねコンタクトが電力モジュールを導入された印刷回路基板に電気的に接続するように、第１ばねコンタクトが差込み部の第１部分に設けられると共に第２ばねコンタクトが差込み部の第２部分に設けられる場合、印刷回路基板の２面に電気的接続が存在する。
【００２５】
本発明による電力モジュールの一実施形態によれば、多数の第１ばねコンタクトが差込み部の第１部分に列状に設けられる。従って、電力モジュール及び印刷回路基板間の単一列の電気接続が、一連の第１ばねコンタクトによって印刷回路基板の一面に形成される。
【００２６】
本発明による電力モジュールの別の一実施形態によれば、多数の第２ばねコンタクトが差込み部の第２部分に列状に設けられる。従って、電力モジュール及び印刷回路基板間の２列の電気接続が、印刷回路基板の２面に形成される。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１個のばねコンタクトは、機械的ストレインリリーフ用の少なくとも１個のロック機構を有する。本発明の別の一実施形態によれば、ハウジングは、機械的ストレインリリーフ用の少なくとも１個のクリップ接続を有する。このため、電力モジュールに導入された印刷回路基板を固定でき、電力モジュール及び印刷回路基板間の電気接続は、機械的圧力又は張力が存在する場合であっても確保される。
【００２８】
電力モジュールの回路キャリアが一面に少なくとも１個の電子部品を有し、冷却素子を反対側の面に設けることができる場合、少なくとも１個の電子部品が発生する熱を、熱伝導性回路キャリアにより移し、熱伝導性冷却素子により放熱することができる。このような電力モジュールの構成は、大量の熱が放散される電力デバイスに電力モジュールが使用される場合に特に利点がある。
【００２９】
差込み部の第２部分が、印刷回路基板及び少なくとも１個のばねコンタクトから冷却素子を絶縁するために使用される結果、関連するＥＮ規格、ＩＥＣ規格及びＵＬ規格が要求する空間距離及び沿面距離を得ることができる。電力モジュールの接続ピン、すなわちばねコンタクトは、使用中に本線の電圧を伝えるので、十分な空間距離及び沿面距離により最も接触し易いヒートシンクから絶縁される必要がある。この目的のために、差込み部の第２部分により、電力モジュールの接続ピン及び冷却素子間に十分な空間が得られる。差込み部の第２部分は、接続ピン及び冷却素子間に配置されたハウジングの一部として設けられるのが好適である。
【００３０】
電力モジュールの有利な一実施形態によれば、回路キャリアは、平坦な熱伝導性キャリア板として構成される。このため、回路キャリアに対する冷却素子の完全無欠な組立を確保することができ、冷却素子が例えばヒートシンクとして構成される場合、電力モジュールの回路キャリア及び冷却素子間の最適な熱移動を確保することができる。
【００３１】
回路キャリアがセラミック製、好適には厚膜セラミック製、ハイブリッドセラミック製又は銅直接接合（ＤＣＢ）セラミック製のキャリア板として設けられる場合、電子部品を有する回路キャリアが熱破壊できない絶縁材料で生産される。これは、本線の電圧で作動する電力モジュールにおいて特に重要である。さらに、回路キャリアは、電子部品に適合する熱線膨張係数により電子部品が使用される際に低電圧半田接合部を可能にする、ハイブリッドセラミック又はＤＣＢセラミック等の材料製であるのが好適である。このセラミック材料の縁の長さは２mmよりも大きい。従って、電力モジュールの耐用年数の改善を達成することができる。
【００３２】
さらに、電力モジュールの安全性は、回路キャリアがセラミック製の場合に改善することができる。電力半導体の破壊がある場合に薄いエポキシド絶縁が焼け付き、回路キャリアを本線の電圧に直接接続できるアルミニウム・エポキシド・銅製の回路キャリアとは対照的に、セラミック等の熱破壊できない絶縁材料製の回路キャリアは、電力半導体が破壊すると本線の電圧に直接接続されない。
【００３３】
本発明による電力モジュールの別の有利な一実施形態によれば、電力モジュールは、柔軟で弾性を有する鋳造コンパウンドで裏打ちされると共に回路キャリアを少なくとも部分的に取り囲むプラスチック材料製のハウジングを有する。この種の鋳造コンパウンドは、回路キャリア上の少なくとも１個の電子部品及び回路キャリア自体を水滴及び汚れから保護するために使用される。鋳造コンパウンドが柔軟で弾性を有するので、回路キャリア、少なくとも１個の電子部品、及び電子部品を回路キャリアに固定するボンディングワイヤ間に、歪みや剪断力が生じない。これにより、本発明による電力モジュールの耐用年数が増加する。
【００３４】
本発明による電力モジュールが、印刷回路基板と、電力モジュールの回路キャリアに設けられ、平坦面を有する冷却素子とからなる電力デバイスに載置されると、特にコンパクトな電力デバイスを製造することができる。さらに、この種の電力デバイスの製造方法は、電力モジュールが少なくとも１個の差込み部により印刷回路基板に取り付けることができるので、本発明による電力モジュールの組込みによって簡素化される。印刷回路基板に対する無半田接続のため、電力モジュールを容易に交換できるので、この種の電力デバイスの補修もかなり簡素化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、添付図面に示された実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図面において、本発明による電力モジュールの類似する又は対応する詳細には同じ参照符号が付される。
【００３６】
図１１に見られるように、本発明による電力モジュールは、ハウジング２１４によって部分的に囲まれる回路キャリア２１２を有する。ハウジング２１４は、好適にはプラスチック材料製である。ハウジング２１４は、その一端に配置された差込み部２２０を有する。この差込み部２２０は、ハウジング２１４の主本体から突出する第１部分２２１及び第２部分２２２を有する。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、第１ばねコンタクト２３１は差込み部２２０の第１部分２２１に配置され、第２ばねコンタクト２３２は差込み部２２０の第２部分２２２に配置される。このため、電力モジュールと導入された印刷回路基板との２列の電気接続が可能である。図１１において、第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２は各々、適当な第１ボンディングワイヤ２３５及び第２ボンディングワイヤ２３６によって回路キャリア２１２に接続されている。
【００３８】
差込み部２２０の第１部分２２１及び第２部分２２２は、特に各自由端間の距離が電力モジュールに導入される印刷回路基板（図１１に図示せず）に適合するように配置される。図１１に示される電力モジュールの差込み部２２０の第１部分２２１及び第２部分２２２の各縦軸は、回路キャリア２１２の平面にほぼ直交する。従って、電力モジュールに導入される印刷回路基板（図示せず）は、回路キャリア２１２の平面にほぼ直交して固定される。
【００３９】
第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２は、ハウジング２１４の内側の第１部分２２１及び第２部分２２２の内面にそれぞれ設けられている。第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２の各縦軸は、差込み部２２０の第１部分２２１及び第２部分２２２の縦軸とほぼ平行に延びる。第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２は各々、直角に曲げられ且つ回路キャリア２１２の平面とほぼ平行に延びている部分２３１ａ，２３２ａを有する。直角に曲げられた各部分２３１ａ，２３２ａは、ボンディングワイヤ２３５，２３６によって回路キャリア２１２にそれぞれ接続されている。
【００４０】
第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２は、導入された印刷回路基板への電気的接続部を形成する。このため、本発明による電力モジュールは印刷回路基板に容易に取り付けることができ、電力モジュールの印刷回路基板への無半田接続を可能にする。
【００４１】
図１２は、図１１に示された電力モジュールの正面図である。電力モジュールを印刷回路基板に取り付けるための差込み部２２０は、図１１に示される第１部分２２１及び第２部分２２２を有する。これらの部分の各内面には、多数の対応する第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２が列状に設けられている。
【００４２】
図１２に見られるように、電力モジュールにはまた、好適にはその両端部に孔２４１，２４２を設けることができ、冷却素子に対して電力モジュールの組立体をねじ止めできる。
【００４３】
第１及び第２のばねコンタクト２３１，２３２並びに冷却素子間に配置された差込み部２２０の第２部分２２２は、関連するＥＮ規格、ＩＥＣ規格及びＵＬ規格が要求する空間距離及び沿面距離が得られることを保証する。
【００４４】
本発明による電力モジュールの有利な一実施形態によれば、図１１に示されるハウジング２１４は、回路キャリア２１２上に組み立てられた半導体素子を水滴及び汚れから保護するために使用される鋳造コンパウンドで裏打ちされている。この鋳造コンパウンドは、柔軟で弾性を有する鋳造コンパウンドの形態で供給される。柔軟で弾性を有する鋳造コンパウンドにより、回路キャリア２１２、回路キャリア２１２上に組み立てられた半導体素子、及びボンディングワイヤ２３５間に、歪みや剪断力が生じない。
【００４５】
第１及び第２のばねコンタクト２３１，２３２が図１１及び図１２の差込み部２２０内で２列に配列されているが、本発明は２列のピン設計にのみ限定するものではなく、１列のピン設計又は任意の所望の列のピン設計として使用することができる。
【００４６】
回路キャリア２１２は、十分な厚さの熱破壊できない絶縁材料からなる平坦な熱伝導キャリア板の形態で構成されるのが好適である。回路キャリア２１２は、厚膜セラミック又はＤＣＢセラミック等のセラミックから製造されるのが好適である。セラミック製でハウジング２１４の内側に配置されたこのキャリア板の一面には、第１及び第２のばねコンタクト２３１，２３２に電気接続された電子部品が配置されている。キャリア板の他面は、組立位置で冷却素子と直接接触して配置されている。この冷却素子は、例えばヒートシンクであるが、例えば電気モータ等の制御されるデバイスのハウジングであってもよい。
【００４７】
図１３は、本発明による電力モジュールの別の一実施形態を示す。図１３は、電力モジュールがどのように印刷回路基板４６に取り付けられているかを示す。第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２は、印刷回路基板４６に設けられた適当な電気コンタクトを使用して電気接続されている。本発明の別の一実施形態によれば、第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２は、直角に２度曲げられ、自由端が回路キャリア２１２に直接半田付けされた部分２３１’ａ，２３２’ａをそれぞれ有する。
【００４８】
図１１及び図１３に示された本発明の実施形態のばねコンタクトは回路キャリア２１２にボンディング（図１１参照）又は半田付け（図１３参照）されるが、ばねコンタクトの回路キャリア２１２への溶接、接着、圧入又は差込み等の他の電気的接続を使用することも勿論できる。
【００４９】
図１４は、本発明の一実施形態による電力モジュールの差込み部２２０を示す拡大図である。第１ロック機構２５１及び第２ロック機構２５２が、第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２内にそれぞれ組み込まれている。各ロック機構２５１，２５２は、第１又は第２のばねコンタクト２３１，２３２と、直角に曲げられた各部分２３１ａ，２３２ａの間のばねコンタクトに組み込まれている。第１及び第２のロック機構２５１，２５２は導入された印刷回路基板を固定するために使用され、第１及び第２のばねコンタクト２３１，２３２の機械的ストレインリリーフを可能にする。第１及び第２のロック機構２５１，２５２は、例えば印刷回路基板の対応する孔に係止することができるように適合できる。しかし、他の固定も可能である。
【００５０】
図１５は、第１ばねコンタクト２３１内にロック機構２５３が組み込まれた差込み部２２０の別の一実施形態を示す。ロック機構２５３は、導入された印刷回路基板を固定するために使用され、第１ばねコンタクト２３１のストレインリリーフを可能にする。ロック機構２５３は、印刷回路基板の対応する孔に係止することができる。
【００５１】
図１６（Ａ）は、本発明の別の一実施形態による電力モジュールの正面図である。ハウジング２１４は、差込み部２２０の一端に第１クリップ部２６１を、差込み部２２０の他端に第２クリップ部２６２を有する。第１及び第２のクリップ部２６１，２６２は導入された印刷回路基板を固定するために使用されるので、差込み部２２０の機械的ストレインリリーフが可能である。
【００５２】
図１６（Ｂ）は、電力モジュールの側面図である。ハウジング２１４に設けられた第１クリップ部２６１を見ることができる。
【００５３】
図１７（Ａ）は、本発明の有利な一実施形態による電力モジュールの正面図である。差込み部２２０は、ハウジング２１４の下部に配置されていないが、ハウジング２１４の任意の所望の高さに配置される。
【００５４】
図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示された電力モジュールの断面を示す。差込み部２２０は、ほぼ直線状の第１ばねコンタクト２３１及び第２ばねコンタクト２３２が回路キャリア２１２への電気接続を形成するように、ハウジング２１４の所定の高さに配置されている。ハウジング２１４上の差込み部２２０のこの有利な配置は、直角に曲げられて図１１及び図１３に示された各部分が必要ないので、第１及び第２のばねコンタクト２３１，２３２の構造を簡単にすることができることを意味する。
【００５５】
本発明による電力モジュールは、電力モジュールを印刷回路基板に取り付けるための少なくとも１個の差込み部を有する。従って、無半田接続が可能であるので、電力デバイスの印刷回路基板上に電力モジュールを組み立てることが簡単になる。さらに、電力モジュールのこの種の無半田組立により、従来の半田付け接続の場合に歪みを招く誤差を補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来技術に従った電力デバイスを示す概略図である。
【図２】従来技術に従った別の電力デバイスを示す概略図である。
【図３】従来技術に従ったさらに別の電力デバイスを示す概略図である。
【図４】公知の電力モジュールの側面図である。
【図５】横方向ピン設計を有する公知の電力モジュールの側面図である。
【図６】横方向ピン設計を有する図５の電力モジュールの正面図である。
【図７】図５及び図６に従った公知の電力モジュールの図である。
【図８】電力モジュールが直角に配置されていない従来技術に従った電力デバイス上のヒートシンクの組立体を示す概略図である。
【図９】従来技術の電力モジュールを示す概略図である。
【図１０】図９に示される従来技術の電力モジュールを受容する電力デバイスを示す概略図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による電力モジュールの断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による電力モジュールの正面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による電力モジュールの断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態による電力モジュールの差込み部の断面図である。
【図１５】本発明の別の一実施形態による電力モジュールの差込み部の断面図である。
【図１６】本発明の別の一実施形態による電力モジュールを示し、（Ａ）正面図、（Ｂ）断面図である。
【図１７】本発明の別の一実施形態による電力モジュールを示し、（Ａ）正面図、（Ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
４５    冷却素子
４６    印刷回路基板
２１２  回路キャリア
２１４  ハウジング
２２０  差込み部
２２１  第１部分
２２２  第２部分
２３１  第１ばねコンタクト
２３２  第２ばねコンタクト
２５１  第１ロック機構
２５２  第２ロック機構
２５３  ロック機構
２６１  第１クリップ部
２６２  第２クリップ部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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