Мощный полупроводниковый модуль Советский патент 1991 года по МПК H01L25/00 

Фиг. 2

Изобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к выпрямительным блокам, и может быть использовано в различных преобразовательных устройствах, рассчитанных на токи до 1000 А.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг. 1 представлен разрез модуля без корпуса; на фиг. 2 - модуль, .вид сверху ; на фиг. 3 - нижний токосъем, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - элемент модуля - изолирующий ограничитель.

Полупроводниковые структуры 1 и 2 установлены на общем токосъеме 3, который выполнен в виде двух кругов, соединенных перемычкой 4. Общий токосъем расположен на медном основании 5 и отделен от него изолирующей пластиной 6 из окиси бериллия или AIN. Перемычка 4 входит в зазор между соседними изолирующими ограничителями

7из фторопласта. Каждая пара ограничителей фиксирует полупроводниковые структуры 1 на общем токосъеме 3 и изолирующие пластины 6 на медном основании 5. Ограничители закреплены на основании винтами 8.

8центре скругления перемычки 4 припаян цилиндрический силовой вывод 9.

На верхней поверхности полупроводниковых структур расположены верхние токосъемы 10 с опорными шайбами 11, та- рельчатыми пружинами 12 и прижимными планками 13. Верхний токосъем изолирован от прижимной системы изолирующей втулкой 14.

Изолирующие ограничители (фиг. 4) представляют собой фторопластовые прямоугольники с двумя отверстиями для крепления, одна сторона которых проточена по окружности под диаметр полупроводникового элемента и изолирующей пластины. Высота определяется сборочными элементами 1,2,3,6, 11, 12.

Опорные шайбы 11, тарельчатые пружины 12 и прижимные планки 13 образуют прижимную систему для каждой полупро- водниковой структуры. С их помощью осуществляется торированный прижим с усилием 1200 кг для диаметра структуры 50 мм.

В дальнейшем всю сборку помещают в пластмассовый корпус и заливают эпоксидным компаундом.

Представленная конструкция может быть тиристорно-диодная, тиристорно-ти- ристорная, диодная, транзисторно-диодная и т.д. на токи от 400 до 800 А и напряжением 1000-1500 В.

Подобная конструкция при последовательном соединении диодов работает как одно плечо диодного моста, т.е. при подаче переменной нагрузки на общий силовой вывод 9 постоянный ток снимается с выводов цепи анод - катод (9 -10).

Применение изолирующих ограничителей, винтов и раздельных прижимных пластин обеспечивает автоматизацию сборки, позволяет собирать все узлы модуля без перекосов и соостно, что в конечном итоге сокращает тепловые потери, т.е. улучшает Rt на 2 - 3%. Цилиндричиские силовые выводы 9,10 позволяют более эффективно отводить тепло от работающих элементов, что дает возможность увеличить нагрузочную способность на предлагаемый модуль «на 10% по сравнению с плоскими выводами.

Применение общего токосъема намного упрощает монтажную схему при коммутации выводов в преобразовательных устройствах.

Кроме того, применение предлагаемого модуля в схемах трехфазных преобразователей повышает их эффективность на .

Формула изобретения

Мощный полупроводниковый модуль, содержащий полупроводниковые структуры, установленные на общем токосъеме, изолированном от основания, и средства прижима к основанию, отличающийся тем, что, с целью упрощения, общий токосъем выполнен в виде двух кругов, соединенных перемычкой, на которой закреплен общий силовой вывод, а средства прижима выполнены в виде планок по числу полупроводниковых структур, каждая из которых снабжена двумя изолирующими ограничителями, закрепленными на основании.

13

Изобретение относится к полупроводниковой технике, к выпрямительным блокам, и может быть использовано в различных преобразовательных устройствах, рассчитанных на токи до 1000 А Целью изобретения является упрощение конструкции мощного полупроводникового модуля за счет того, что каждая полупроводниковая структура 1 и 2 дополнительно снабжена прижимной планкой 13, обеспечивающей прижим всех элементов сборки, и парой изолирующих ограничителей 7, которые закреплены на основании 5. Каждая пара ограничителей фиксирует положение полупроводниковой структуры 1 и 2 на общем токосъеме и положение изолирующей пластины 6 на медном основании 5. Общий токосъем выполнен в виде двух кругов, соединенных перемычкой 4, входящей в зазор между соседними из каждой пары ограничителей 7, и на ней закреплен силовой вывод 9.4 ил. (Л

ш$ш$шш

Фиг.З

ФигЛ

1

8

Фиг.4