一种用于器件封装结构体击穿特性的电极系统技术方案

技术编号:40245674 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-02 22:42
本技术涉及一种用于器件封装结构体击穿特性的电极系统,包括电力电子器件封装结构模型、绝缘板、支柱以及接地电极,电力电子器件封装结构模型由陶瓷基板、金属电极、灌封材料和高压引线组成,接地电极与上绝缘板固定电力电子封装结构模型,金属电极、灌封材料和高压引线穿过上绝缘板的通孔,四个支柱固定上、中、下绝缘板,接地电极由柱电极和螺栓组成,通过螺栓和紧锁螺母将接地电极固定在中绝缘板上,中绝缘板与下绝缘板之间的支柱上装有四个弹簧,可支撑和固定电力电子器件封装结构模型。本技术可以实现电力电子器件封装结构模型在击穿试验时的布置,并且解决了电力电子器件封装结构模型在绝缘油中试验时难以固定的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电气绝缘测试,特别是涉及一种用于电力电子器件封装结构模型体击穿特性的电极系统。


技术介绍

1、随着电力电子器件在直流输电、高速铁路和新能源领域的普及和应用,电力电子器件的可靠性问题越来越突出。电力电子器件尺寸小、局部区域电场较高,容易在电力电子器件封装结构内引发局部放电甚至击穿现象,严重威胁电力电子器件的安全稳定运行。

2、电力电子器件的封装结构通常包括功率芯片、键合线、基板、焊料、底板和灌封等。其中,由金属电极、陶瓷基板和灌封绝缘材料构成的三结合点处,电场畸变最严重,极易发生局部放电现象,加剧灌封绝缘材料的老化。为了改善电力电子器件三结合点处的电场畸变问题,通常可以在三结合点处采用梯度绝缘材料。例如,s. diaham等在陶瓷基板上方两金属电极之间灌封梯度钛酸锶/环氧树脂绝缘材料,降低了封装绝缘结构的沿面击穿电压。但是,其主要考虑了陶瓷基板同一侧两个电极之间的电场分布调控问题。实际上,三结合点处电场畸变也会导致该处陶瓷基板击穿,即体击穿。现有的绝缘材料体击穿用电极系统主要由球-球或球-板电极系统构成,尺寸较大(例如,球电极直径通常为25mm)。为了防止绝缘材料的沿面闪络,整个电极系统还需要浸入到绝缘油中。但是,电力电子器件封装结构模型的尺寸小(金属电极的引线直径不到1mm)、质量轻。体积较小的封装结构模型无法布置在现有体击穿特性用电极系统中,且质量轻的封装结构模型将在防止沿面闪络的绝缘油发生漂浮和移动的现象而难以固定。也就是说,通过现有的体击穿特性用电极系统,无法准确获得电力电子器件封装结构模型的体击穿特性。


技术实现思路

1、针对电力电子封装结构模型体积小、重量轻,存在难以在现有体击穿特性用电极系统中布置和固定问题,提出了一种用于电力电子器件封装结构模型体击穿特性的电极系统。

2、一种用于电力电子器件封装结构模型体击穿特性的电极系统,包括电力电子封装结构模型、绝缘板、绝缘支柱等,所述电力电子封装模型由陶瓷基板、金属电极、灌封绝缘材料和高压引线组成,陶瓷基板上表面烧结金属电极,金属电极上焊接着与高压电源相连的高压引线,灌封绝缘材料灌封于金属电极周围,陶瓷基板上表面的金属电极、高压引线和灌封绝缘材料位于上绝缘板的通孔中,陶瓷基板下表面放置于接地电极上、接地电极通过金属螺栓和紧锁螺母固定于中绝缘板上,金属螺栓穿过下绝缘板与地线相连,上、中、下绝缘板的位置由绝缘支柱和螺母固定,中绝缘板和下绝缘板之间的绝缘支柱上装有弹簧。

3、本技术的有益效果为。

4、电力电子器件封装结构模型的灌封绝缘材料、金属电极和高压引线置于上绝缘板通孔中,实现了电力电子器件封装结构模型的布置,解决了电力电子器件封装结构模型因尺寸小无法在现有体击穿用电极系统中布置的问题。

5、通过中绝缘板和下绝缘板之间的弹簧,实现了接地电极及电力电子器件封装结构模型与上绝缘板之间的紧密接触,解决了现有击穿装置难以固定电力电子器件封装结构模型的问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于器件封装结构体击穿特性的电极系统,其特征在于:电力电子器件封装结构模型放在接地电极(2)上,接地电极(2)与上绝缘板(8)共同固定电力电子器件封装结构模型,陶瓷基板(1)上方的灌封绝缘材料(13)、金属电极(12)和高压引线(11)位于上绝缘板(8)的通孔中,通过支柱(3)和螺母(6)分别固定上绝缘板(8)、中绝缘板(9)和下绝缘板(10),在下绝缘板(10)上方的支柱(3)上装有四个弹簧(5)用来支撑中绝缘板(9),所述中绝缘板(9)通过螺栓(7)上方连接接地电极(2),下方通过紧锁螺母(14)将接地电极(2)固定在中绝缘板(9)上。

2.如权利要求1所述的用于器件封装结构体击穿特性的电极系统,其特征在于:可通过向下按压中绝缘板(9)使接地电极(2)向下移动,放入电力电子器件封装结构模型后,灌封绝缘材料(13)和高压引线(11)位于上绝缘板(8)的通孔中,接地电极(2)与上绝缘板(8)夹紧陶瓷基板(1),从而固定电力电子器件封装结构模型。

【技术特征摘要】

1.一种用于器件封装结构体击穿特性的电极系统,其特征在于:电力电子器件封装结构模型放在接地电极(2)上,接地电极(2)与上绝缘板(8)共同固定电力电子器件封装结构模型,陶瓷基板(1)上方的灌封绝缘材料(13)、金属电极(12)和高压引线(11)位于上绝缘板(8)的通孔中,通过支柱(3)和螺母(6)分别固定上绝缘板(8)、中绝缘板(9)和下绝缘板(10),在下绝缘板(10)上方的支柱(3)上装有四个弹簧(5)用来支撑中绝缘板(9),所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩永森姜宏意赵晨光
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:新型
国别省市:

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