平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，它包括外框、压紧装置和绝缘部件，压紧装置和绝缘部件均设置于外框内，并设于平板式功率半导体器件及其散热器与外框之间。其中，压紧装置包括顶紧螺栓、导柱、压盘和碟形弹簧组，导柱和顶紧螺栓贯穿压盘并设置于压盘上，碟形弹簧组设置于导柱与压盘之间。绝缘部件为两个，其中第一绝缘部件与压紧装置相连且设于外框的一个侧面上，而第二绝缘部件则直接连接于与第一绝缘部件所在侧面对称的外框侧面上。本实用新型专利技术通用性强、可以适用于各种平板式功率器件及其散热器、同时可以较好地解决各电压等级绝缘结构问题，尤其适用于高压功率半导体器件串联应用的高压变流领域。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及到平板式功率半导体器件的散热器领域，特指一种平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，功率半导体器件向更高电压和更高电流等级发展，随之而来的，即是对与之配套的散热器性能提出了更高的要求，在这其中，除了对散热器的热阻有更高的要求外，还对散热器的压装方式、压装装置及其绝缘结构等都提出了新的、更高的要求。现有技术中，对于平板式功率半导体器件，不论是风冷散热器还是水冷散热器，传统的压装方式都是通过紧固拉紧螺栓来直接产生对功率半导体器件两端散热器的压紧力，其两极的绝缘靠套在拉紧螺栓上的绝缘套管来实现。但是，当在高压应用领域中，经常要求多个散热元器件串联连接，这样的话，常用的压装方式对于风冷散热器来说就难以实现直接的串压；而对于水冷散热器来说，虽然可以实现多个散热元器件的直接串压，但随着直接串压元件数的增加，其串联元件两端的电压等级也会大大升高，而且这种传统压装方式的绝缘结构，即绝缘套管也很难满足多个散热元件的直接串压的绝缘要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种通用性强、可以适用于各种平板式功率器件及其散热器、同时可以较好地解决各电压等级绝缘结构问题的平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，尤其适用于高压功率半导体器件串联应用的高压变流领域。为了解决上述技术问题，本技术提出的解决方案为一种平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，其特征在于它包括外框、压紧装置和绝缘部件，压紧装置和绝缘部件均设置于外框内并设于平板式功率半导体器件及其散热器与外框之间。所述绝缘部件为两个，其中第一绝缘部件与压紧装置相连且设于外框的一个侧面上，而第二绝缘部件则直接连接于与第一绝缘部件所在侧面对称的外框侧面上。所述压紧装置包括顶紧螺栓、导柱、压盘和碟形弹簧组，导柱和顶紧螺栓贯穿压盘并设置于压盘上，碟形弹簧组设置于导柱与压盘之间。所述第一绝缘部件设于压紧装置与平板式功率半导体器件及其散热器之间，所述压紧装置的顶紧螺栓直接与外框相连。或者，所述第一绝缘部件的一端直接与外框相连，另一端则通过一大压盘与压紧装置上的顶紧螺栓相连。所述绝缘部件采用绝缘子。与现有技术相比，本技术的优点在于1、本技术的平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，采用框架式封装结构，零部件及其整体结构简单、拆装简易方便、适用范围广，可适用于多种平板式功率半导体器件，既可以用于垂直安装，也可适用于卧式安装等各种安装方法；2、本技术的平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，利用外框承受压力，配合压紧装置，可以将多个平板式功率半导体器件及其散热器直接串联成一体，实现多个元件的直接串压，并利用连接在外框两端的绝缘部件使其能够很好的满足高压的绝缘要求。附图说明图1是本技术实施例1的结构示意图；图2是本技术实施例2的结构示意图；图3是本技术压紧装置的结构示意图；图例说明1、外框 2、压紧装置21、顶紧螺栓22、导柱23、压盘24、碟形弹簧组31、第一绝缘部件32、第二绝缘部件4、平板式功率半导体器件及其散热器5、大压盘具体实施方式以下将结合附图对技术做进一步详细说明。实施例1如图1所示，本技术的平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，它主要包括外框1、压紧装置2和绝缘部件，压紧装置2和绝缘部件均设置于外框1内，并设于平板式功率半导体器件及其散热器4与外框1之间。其中外框1是承载梁，作为整个机组的支撑骨架的一部分，外框1需要承受压紧装置2所产生的压装平板式功率半导体器件及其散热器4所需的应力，对于不同规格的平板式功率半导体器件及其散热器4，其所需压装力不同，外框1的机械强度就需要作相应的调整。如图3所示，该压紧装置2包括顶紧螺栓21、导柱22、压盘23和碟形弹簧组24，导柱22和顶紧螺栓21贯穿压盘23并设置于压盘23上，导柱22位于压盘23的中央，压盘23的四周则设有多个顶紧螺栓21；碟形弹簧组24设置于导柱22与压盘23之间。在本实施例中，所述绝缘部件为两个，其中第一绝缘部件31与压紧装置2相连且设于外框1的一个侧面上，而第二绝缘部件32则直接连接于与第一绝缘部件31对称的外框1侧面上。其中，压紧装置2上的多个顶紧螺栓21直接与外框1紧固连接，压紧装置2的另一端与绝缘部件相连。在第一绝缘部件31和第二绝缘部件32之间夹设有多组平板式功率半导体器件及其散热器4，实现多个多组平板式功率半导体器件及其散热器4很好的串联。利用压紧装置2上的顶紧螺栓21顶向外框1压缩碟形弹簧组24所产生的压力，以此获得所需的压装力，并可通过应用不同规格的碟形弹簧组24及调整压缩量就可以获得各种平板式功率半导体器件及其散热器4所需的压装力。绝缘部件可以对平板式功率半导体器件及其散热器4进行绝缘并传递压装力，该绝缘部件可以采用各种标准的绝缘子，选择标准的3kV、6kV、10kV及35kV绝缘子就可以满足不同电压等级的绝缘要求。工作原理旋紧压紧装置2上的多个顶紧螺栓21，使其与外框1压紧，顶紧螺栓21上的压力则通过扭力距传到了压盘23上；然后分别调节多个顶紧螺栓21使得压盘23的平面与平板式功率半导体器件及其散热器4的压紧力方向绝对垂直，并在压盘23与导柱22间放置与要求压装力和压缩量相对应的碟形弹簧组24，碟形弹簧组24的变形量用压盘23和导柱22的位移变化可以直观的体现出来，当设计的导柱22颈口与压盘23齐平时，即达到预计的压紧力。不同散热元件要求的压紧力不同，通过应用不同规格的碟形弹簧组24及调整压缩量来实现。实施例2如图2所示，本技术的平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，它主要包括外框1、压紧装置2和绝缘部件，压紧装置2和绝缘部件均设置于外框1内，并设于平板式功率半导体器件及其散热器4与外框1之间。其中外框1是承载梁，作为整个机组的支撑骨架的一部分，外框1需要承受压紧装置2所产生的压装平板式功率半导体器件及其散热器4所需的应力，对于不同规格的平板式功率半导体器件及其散热器4，其所需压装力不同，外框1的机械强度就需要作相应的调整。如图3所示，该压紧装置2包括顶紧螺栓21、导柱22、压盘23和碟形弹簧组24，导柱22和顶紧螺栓21贯穿压盘23并设置于压盘23上，导柱22位于压盘23的中央，压盘23的四周则设有多个顶紧螺栓21，碟形弹簧组24设置于导柱22与压盘23之间。在本实施例中，所述绝缘部件为两个，其中第一绝缘部件31与压紧装置2相连且设于外框1的一个侧面上，而第二绝缘部件32则直接连接于与第一绝缘部件31对称的外框1侧面上。其中，第一绝缘部件31的一端直接与外框1连接，另一端与一大压盘5连接，压紧装置2上的顶紧螺栓21紧固于大压盘5上，该大压盘5通过顶紧螺栓21与压紧装置2相连，压紧装置2的尾端直接与压装平板式功率半导体器件及其散热器4相连。在第一绝缘部件31和第二绝缘部件32之间夹设有多组平板式功率半导体器件及其散热器4，实现多个多组平板式功率半导体器件及其散热器4很好的串联。利用压紧装置2上的顶紧螺栓21顶向大压盘5，并通过绝缘部件传递至外框1的压力，压缩碟形弹簧组24产生压力以此获得所需的压装力，并可通过应用不同规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，其特征在于：它包括外框（１）、压紧装置（２）和绝缘部件，压紧装置（２）和绝缘部件均设置于外框（１）内并设于平板式功率半导体器件及其散热器（４）与外框（１）之间。

【技术特征摘要】
1.一种平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，其特征在于它包括外框(1)、压紧装置(2)和绝缘部件，压紧装置(2)和绝缘部件均设置于外框(1)内并设于平板式功率半导体器件及其散热器(4)与外框(1)之间。2.根据权利要求1所述的平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，其特征在于所述压紧装置(2)包括顶紧螺栓(21)、导柱(22)、压盘(23)和碟形弹簧组(24)，导柱(22)和顶紧螺栓(21)贯穿压盘(23)并设置于压盘(23)上，碟形弹簧组(24)设置于导柱(22)与压盘(23)之间。3.根据权利要求1或2所述的平板式功率半导体器件及其散热器的压装装置，其特征在于所述绝缘部件为两个，其中第一绝缘部件(31)与压紧装置(2)相连且设于外...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，陆鉴诗，尚刚，欧英，郭知彼，
申请(专利权)人：株洲变流技术国家工程研究中心，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]