ОПТОТИРИСТОР Российский патент 2002 года по МПК H01L31/16 

Изобретение относится к электронике, а именно к полупроводниковым приборам, и может быть использовано в силовой преобразовательной технике.

Известна конструкция корпуса полупроводникового прибора, позволяющая осуществлять герметизацию корпуса пластмассой и обеспечивать качественный теплоотвод. Корпус содержит кристаллодержатель и расположенный под ним плоский радиатор большой площади, а пространство между ними заполняется герметизирующей пластмассой. Для повышения теплопроводности области контакта слоя пластмассы с кристаллодержателем и радиатором их поверхности выполняются гофрированными; при этом площадь контакта между разнородными материалами повышается (см. з-ку Японии 62-229961, МКИ Н 01 L 23/28, опубл. 08.10.87).

Недостатком данного корпуса полупроводникового прибора являются сложность конструкции, большой расход материала.

Известен прибор (оптотиристор), состоящий из, по крайней мере, четырех слоев чередующегося типа проводимости и отличающейся высокой чувствительностью к излучению и стойкостью в отношении быстрого нарастания блокирующего напряжения. Особенность прибора в том, что внешний эмиттерный слой имеет узкий выступ, достигающий центра бесконтактной кольцевой фоточувствительной области: площадь выступа ≤20% площади фоточувствительной области. Такая структура, в частности, предъявляет низкие требования к точности операции травления и обеспечивает высокую степень воспроизводимости при применении селективного травителя (см. А. С. 216650, ЧССР, МКИ Н 01 L 31/10, опубл. 01.09.84).

Недостатком данного прибора являются невысокая помехозащищенность, сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является тиристорный ключ, содержащий корпус с выводами цепи управления, катодным силовым и анодным силовым, последний является одновременно основанием, при этом выводы цепи управления и катодный силовой расположены в одной координатной плоскости, внутри корпуса установлены кремниевый тиристор, соединенный с двумя термокомпенсаторами (анодным и катодным), катодным силовым выводом и основанием, излучающий светодиод (см. Каталог EUPEC "Ein Unternehmen von AEG und Siemens", BYR 34-800, с. 64-65, Fusgabe/Edition Juli/July 1990).

Недостатком данного тиристорного ключа являются сложность конструкции, невысокая помехозащищенность.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению помехозащищенности, снижению материалоемкости, упрощению конструкции за счет электрической развязки силовой и управляющей цепей, уменьшению массогабаритных показателей.

Технический результат достигается с помощью изобретения, содержащего корпус с выводами цепи управления, катодным силовым и анодным силовым, последний является одновременно основанием, при этом выводы цепи управления и катодный силовой расположены в одной координатной плоскости, внутри корпуса установлены кремниевый тиристор с фотоприемным окном, соединенный с двумя термокомпенсаторами (анодным и катодным), катодным силовым выводом и основанием, излучающий светодиод, при этом корпус установлен на основании симметрично по центру, а длинные стороны основания выполнены с проточками-замками прямоугольной формы с выступами с обеих сторон, выполненными с возможностью обеспечения адгезии корпуса с основанием, а более короткие стороны выполнены с проточками овальной формы, расположенными симметрично противоположно относительно центра, при этом выводы цепи управления и катодный силовой выполнены с овальными отверстиями.

На фиг.1 дан оптотиристор, общий вид, разрез.

На фиг.2 дан оптотиристор, общий вид, вид сверху.

На фиг.3 дано основание с проточками-замками с выступами.

Оптотиристор состоит из корпуса (на фиг. не показан), расположенного на основании 1 симметрично центра основания 1, на последнем установлены термокомпенсатор 2 анодный, кремниевый тиристор 3 с фотоприемным окном, катодный термокомпенсатор 4, катодный силовой вывод 5, которые спаиваются одновременно в конвейерной водородной печи, внутри корпуса в фотоприемном окне кремниевого тиристора 3 установлен излучающий светодиод 6 с выводами цепи управления 7, основание 1 выполнено с проточками-замками 8 прямоугольной формы, в которых имеются выступы 9, расположенные с обеих сторон и выполненные с возможностью обеспечения адгезии корпуса с основанием 1, а более короткие стороны основания 1 выполнены с проточками 10 овальной формы, расположенными симметрично противоположно относительно центра, при этом выводы цепи управления 7 и катодный силовой вывод 5 выполнены с овальными отверстиями (на фиг. не пронумерованы), которые необходимы для жесткого спаивания.

Оптотиристор работает следующим образом.

При подаче постоянного или переменного тока на оптотиристор между основанием 1 и катодным силовым выводом 5 кремниевого тиристора 3 с фотоприемным окном, спаянным с катодным термокомпенсатором 4 и катодным силовым выводом 5 с анодным термокомпснсатором 2, производится регулирование тока излучающим светодиодом 6, получающим питание от отдельного источника тока (на фиг. не показан) через выводы цепи управления 7, анодный термокомпенсатор 2 и катодный термокомпенсатор 4 обеспечивает рабочий режим оптотиристора при перепаде температур. Проточки-замки 8 с выступами 9 в основании 1 служат для фиксирования корпуса и обеспечения герметизации оптотиристора от влияния внешней среды и предотвращают вращение корпуса относительно основания 1.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- оптотиристор обладает высокой помехозащищенностью;
- малой материалоемкостью;
- упрощенной конструкцией за счет электрической развязки силовой и управляющей цепей;
- уменьшением массогаборитных показателей.

Изобретение относится к электронике, а именно к полупроводниковым приборам, и может быть использовано в силовой преобразовательной технике. Технический результат: повышение помехозащищенности, снижение материалоемкости, упрощение конструкции за счет электрической развязки силовой и управляющей цепей, уменьшение массогабаритных показателей. Сущность: оптотиристор состоит из корпуса, расположенного на основании симметрично центра основания, на последнем установлены анодный термокомпенсатор, кремниевый тиристор с фотоприемным окном, катодный термокомпенсатор, катодный силовой вывод, внутри корпуса над фотоприемным окном кремниевого тиристора установлен излучающий светодиод с выводами цепи управления. Основание выполнено с проточками-замками прямоугольной формы, в которых имеются выступы, расположенные с обеих сторон и выполненные с возможностью обеспечения адгезии корпуса с основанием, а более короткие стороны основания выполнены с проточками овальной формы, расположенными симметрично противоположно относительно центра, при этом выводы цепи управления и катодный силовой вывод выполнены с овальными отверстиями. 3 ил.

Оптотиристор, содержащий корпус с выводами управления, катодным силовым и анодным силовым, последний является одновременно основанием, при этом выводы цепи управления и катодный силовой расположены в одной координатной плоскости, внутри корпуса установлены кремниевый тиристор с фотоприемным окном, соединенный с двумя термокомпенсаторами (анодным и катодным), катодным силовым выводом и основанием, излучающий светодиод, отличающийся тем, что корпус установлен на основании симметрично по центру, а длинные стороны основания выполнены с проточками-замками прямоугольной формы с выступами с обеих сторон и выполненными с возможностью обеспечения адгезии корпуса с основанием, а более короткие стороны выполнены с проточками овальной формы, расположенными симметрично противоположно относительно центра, при этом выводы цепи управления и катодный силовой выполнены с овальными отверстиями.