一种绝缘垫块、半导体组件及绝缘垫块的设计方法技术

本说明书一个或多个实施例提供一种绝缘垫块、半导体组件及绝缘垫块的设计方法，绝缘垫块包括：本体，所述本体的表面开有至少一个具有第一深度的第一凹槽和至少一个具有第二深度的第二凹槽，所述第一深度与所述第二深度不同；通过深度不同的第一凹槽和第二凹槽，能够满足放电间隙和爬电距离的要求，有效增加爬电距离，同时能够减小绝缘垫块的重量；本说明书的绝缘垫块的设计方法，能够实现绝缘垫块的标准化结构设计。标准化结构设计。标准化结构设计。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘垫块、半导体组件及绝缘垫块的设计方法


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及电子器件
，尤其涉及一种绝缘垫块、半导体组件及绝缘垫块的设计方法。

技术介绍

[0002]应用于大功率组件中的绝缘垫块大多由环氧或酚醛层压布板以及酚醛塑料等材料制成，能够起到高压绝缘及力的传递作用。由于大功率组件使用工况的差异性，考虑环境等级对绝缘性能的影响，绝缘垫块的放电间隙需做规范设计，爬电距离需做冗余设计，而现有的绝缘垫块，结构单一，无法根据实际工况进行结构设计。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种绝缘垫块、半导体组件及绝缘垫块的设计方法，能够根据实际工况进行结构设计。
[0004]基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种绝缘垫块，包括：
[0005]本体，所述本体的表面开有至少一个具有第一深度的第一凹槽和至少一个具有第二深度的第二凹槽，所述第一深度与所述第二深度不同。
[0006]可选的，所述第一深度小于所述第二深度；所述第一凹槽设置于所述绝缘垫块的上方，所述第二凹槽设置于所述绝缘垫块的下方；或者，所述第一凹槽设置于所述绝缘垫块的下方，所述第二凹槽设置于所述绝缘垫块的上方。
[0007]可选的，所述本体的上表面设有用于与传力部件连接的定位槽。
[0008]可选的，所述本体的下表面设有用于与台面接触部件连接的台面。
[0009]本说明书实施例还提供一种半导体组件，包括所述的绝缘垫块。
[0010]本说明书实施例还提供一种绝缘垫块的设计方法，所述绝缘垫块包括本体，所述本体的表面开有至少一个具有第一深度的第一凹槽和至少一个具有第二深度的第二凹槽，所述第一深度与所述第二深度不同；所述本体的上表面设有用于与传力部件连接的定位槽；所述本体的下表面设有用于与台面接触部件连接的台面；所述设计方法包括：
[0011]根据所述台面接触部件的尺寸确定所述台面的直径D2；
[0012]根据所述台面的直径D2确定所述第一凹槽底面的直径D3；
[0013]根据电气间隙要求确定所述绝缘垫块的厚度B；
[0014]根据所述传力部件的尺寸确定所述定位槽的直径D4；
[0015]根据所述台面的直径D2、所述定位槽的直径D4和所述绝缘垫块的厚度B，确定所述第二凹槽底面的直径D5。
[0016]可选的，所述设计方法还包括：
[0017]根据半导体组件的压接件尺寸确定所述绝缘垫块的最大直径D1。
[0018]可选的，所述根据所述台面的直径D2、所述定位槽的直径D4和所述绝缘垫块的厚度B，确定所述第二凹槽底面的直径D5，包括：
[0019]所述第二凹槽底面的直径D5的计算公式为：
[0020]D5＝(-k1
×
b2+k2
×
b+k3)(D2-D4)+D4
ꢀꢀ
(6)
[0021]其中，b为厚度系数，计算公式为：
[0022][0023]B0为从所述绝缘垫块上所选取的目标位置所对应的厚度距离；
[0024]关系系数k1、k2、k3根据槽深与所述厚度B的比例关系，通过应力等值线二次曲线拟合的方法确定，所述槽深为所述定位槽的直径D4和所述台面的直径D2的差值的一半。
[0025]可选的，所述设计方法还包括：
[0026]根据爬电距离要求和所述厚度B，确定所述第一凹槽的数量与宽度、所述第二凹槽的数量与宽度，以及所述第一凹槽对应的第一凸缘的宽度、所述第二凹槽对应的第二凸缘的宽度。
[0027]可选的，所述绝缘垫块的实际爬电距离L为：
[0028]L＝B+2N1
×
(D1-D3)+(2N2+1)
×
(D1-D5)
ꢀꢀ
(9)
[0029]其中，N1为所述第一凹槽的数量，N2为所述第二凹槽的数量。
[0030]从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的绝缘垫块、半导体组件及绝缘垫块的设计方法，绝缘垫块包括本体，本体的表面开有至少一个具有第一深度的第一凹槽和至少一个具有第二深度的第二凹槽，第一深度与第二深度不同；通过深度不同的第一凹槽和第二凹槽，能够满足放电间隙和爬电距离的要求，有效增加爬电距离，同时能够减小绝缘垫块的重量；本说明书的绝缘垫块的设计方法，能够实现绝缘垫块的标准化结构设计。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为现有的绝缘垫块的部分结构示意图；
[0033]图2为本说明书一个或多个实施例的绝缘垫块的正视图；
[0034]图3为图2所示绝缘垫块的俯视图；
[0035]图4为图2所示绝缘垫块的部分结构的正视图；
[0036]图5为图4所示绝缘垫块的立体结构示意图；
[0037]图6为本说明书一个或多个实施例的半导体组件的结构示意图；
[0038]图7为本说明书一个或多个实施例的绝缘垫块的设计方法流程示意图；
[0039]图8为本说明书一个或多个实施例的绝缘垫块的参数示意图；
[0040]图9为本说明书一个或多个实施例的应力等值线示意图；
[0041]图10为本说明书一个或多个实施例的槽深系数与厚度系数之间的关系曲线示意图。
具体实施方式
[0042]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0043]需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0044]如图1所示，一种应用工况中，绝缘垫块100的本体10为圆柱形的垫块，表面设有若干深度一致的凹槽11，以满足放电间隙和爬电距离的要求。此种结构的绝缘垫块，结构单一，无法根据实际工况下的空间大小、限定产品重量等要求进行灵活设计，且应用于不同半导体组件时，绝缘垫块的整体尺寸各式各样，甚至相同工况的结构尺寸也不同，无法实现绝缘垫块的标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘垫块，其特征在于，包括：本体，所述本体的表面开有至少一个具有第一深度的第一凹槽和至少一个具有第二深度的第二凹槽，所述第一深度与所述第二深度不同。2.根据权利要求1所述的绝缘垫块，其特征在于，所述第一深度小于所述第二深度；所述第一凹槽设置于所述绝缘垫块的上方，所述第二凹槽设置于所述绝缘垫块的下方；或者，所述第一凹槽设置于所述绝缘垫块的下方，所述第二凹槽设置于所述绝缘垫块的上方。3.根据权利要求1所述的绝缘垫块，其特征在于，所述本体的上表面设有用于与传力部件连接的定位槽。4.根据权利要求1所述的绝缘垫块，其特征在于，所述本体的下表面设有用于与台面接触部件连接的台面。5.一种半导体组件，其特征在于，包括如权利要求1-4中任意一项所述的绝缘垫块。6.一种绝缘垫块的设计方法，其特征在于，所述绝缘垫块包括本体，所述本体的表面开有至少一个具有第一深度的第一凹槽和至少一个具有第二深度的第二凹槽，所述第一深度与所述第二深度不同；所述本体的上表面设有用于与传力部件连接的定位槽；所述本体的下表面设有用于与台面接触部件连接的台面；所述设计方法包括：根据所述台面接触部件的尺寸确定所述台面的直径D2；根据所述台面的直径D2确定所述第一凹槽底面的直径D3；根据电气间隙要求确定所述绝缘垫块的厚度B；根据所述传力部件的尺寸确定所述定位槽的直径D4；根据所述台面的直径D2、所述定位槽的直径D4和所述绝缘垫块的厚度B，确定所述第二凹槽底面的直径D5。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：董超，曾文彬，孙文伟，郭金童，邓超，陈本龙，唐柳生，石铿，孙永伟，邹平，
申请(专利权)人：株洲中车时代半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：