Мощный полупроводниковый модуль

 

Использование: в полупроводниковой технике в агрегатах бесперебойного питания , а также в ряде других преобразовательных устройств. Сущность изобретения: модуль снабжен матрицей, расположенной на основании корпуса. Матрица имеет проходные отверстия и пазы разной величины, в которых располагают элементы конструкции . Часть прижимных полусфер, используемых совместно с планками, болтами и гайками для прижатия полупроводниковых структур, токосъемов и шины имеют со стороны полупроводниковых элементов два гнезда разного диаметра, расположенных соосно, в которых размещают узлы управления . Корпус модуля состоит из основания, обечайки и крышки. Обечайка корпуса и крышка имеют горизонтальные плоские части , которые расположены на разных уровнях и снабжены с внутренней стороны в местах выхода шин пазами, а крышка снабжена ребрами жесткости в виде сетки с переменным шагом. 1 з. п. ф-лы. 5 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 1 25/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901886/07 (22) 11.01.91 (46) 23.10.92. Бюл. ¹ 39 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В. И, Ленина (72) Л. В, Горохов, Л. Н. Гридин, В. А. Потапчук, А. И, Фалин и Р, И, Валюженич (56) Европейский патент ¹ 0138048, кл, Н 01 1 25/00, 1985, Заявка.ФРГ N 2728373, кл. Н 01 L25/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1721668, кл, Н 01 L 25/03, 1990. (54) МОЩНЫЙ, ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ

МОДУЛЬ (57) Использование; в полупроводниковой технике в агрегатах бесперебойного питания, а также в ряде других преобразовательных устройств. Сущность изобретения:

Изобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к преобразовательным блокам, и может быть использовано в различных преобразователях электрической энергии и электроприводах.

Известно много полупроводниковых модулей (1-2). в том числе как паяной, так и прижимной конструкции в пластмассовом корпусе, Основным недостатком таких модулей является сложность конструкции, что создает трудности при.сборке и внутреннем монтаже элементов, Наиболее близким решением является полупроводниковый модуль (3) прижимной конструкции, содержащий корпус, выполненный в виде основания, обечайки и крыш. Ж» 1771008 А1 модуль снабжен матрицей, расположенной на основании корпуса. Матрица имеет проходные отверстия и пазы разной величины, в которых располагают элементы конструкции. Часть прижимных полусфер, используемых совместно с планками, болтами и гайками для прижатия полупроводниковых структур, токосъемов и шины имеют со стороны полупроводниковых элементов два гнезда разного диаметра, расположенных соосно, в которых размещают узлы управления. Корпус модуля состоит из основания, обечайки и крышки. Обечайка корпуса и крышка имеют горизонтальные плоские части, которые расположены на разных уровнях и снабжены с внутренней стороны в местах выхода шин пазами, а крышка снабжена ребрами жесткости в виде се1ки с переменным шагом. 1 з. и. ф-лы. 5 ил. ки, расположенные на основании транзисторные и диодные элементы с выводами, соединенные в определенной последовательности, эмиттерные и диодные токосьемы. шины, узлы управления транзисторными элементами и средства прижима полупроводниковых элементов к основанию в виде прижимной планки и болтов, Узел управления транзисторными элементами заключен в каркас в виде колпачка с радиальным выступом, что позволяет совместно с прижимной системой осуществлять токосъем от эмиттерной и базовой областей транзисторных элементов, располо>кенных планарно, К недостаткам данного устройс ua oTHQсится сложность конструкции, боль шое количество сборочных единиц, что педет к

1771008

40

50 снижению надежности и усложняет сборку прибора.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в мощный полупроводниковый модуль, содержащий корпус, выполненный в виде основания, обечайки и крышки, расположенные на основании транзисторные и диадные элементы с выводами, соединенные в определенной последовательности, эмиттерные и диодные токосьемы, шины, узлы управления транзисторными элементами и средства прижима полупроводниковых элементов к оСнованию в виде прижимной планки и болтов, дополнительно снабжено матрицей„расположенной на основании корпуса с выполненными в ней проходными отверстиями и пазами разной величины„в которых расположены транзисторные и диоднь е элементы, эмиттерные и диодные токосьемы, болты и шины, а средство прижима .снабжено полусферами, по меньшей мере в одной из которых со стороны полупроводникового элемента выполнено соосно два гнезда разного диаметра, в которых размещен узел управления, а обечайка корпуса и крышка по меньшей мере с одной стороны выполнены с горизонтальными плоскими частями, расположенными между собой на разных уровнях и снабженные пазами с внутренней стороны в местах выхода шин, крышка корпуса снабжена ребрами жесткости в виде. сетки с переменным шагом, Переменный шаг сетки ребер жесткости имеет следующие соотношения:

М= {2 — 2,5);(3--3,5), a;b=(7 — 7,6):(8 — 8,2), (1) где h, I — поперечные размеры шага сетки (мм): а, Ь вЂ” продольные размеры шага сетки (мм), при этом ширина ребра жесткости относится к его высоте h как

m: и = (2-2,5):(3-3,5) . (2) К признакам, отличающим заявленное решение от прототипа, относятся: введение матрицы, расположенной на.основании корпуса и имеющей проходные отверстия и пазы. Отверстия и пазы имеют разную величину. В зависимости от назначения в них помещают полупроводниковые элементы, болты, шины и прочие элементы конструкции, необходимые для сборки модуля, Средство прижима полупроводниковых элементов снабжено прижимными полусферами, по меньшей мере в одной из которых со стороны полупроводникового элемента выполнено соосно два гнезда разного диаметра для размещения в них узла управления.

Обечайка корпуса и крышка по меньшей мере с одной стороны выполнены с горизонтально плоскими частями, расположенными между собой на разных уровнях и снабженными пазами с внутренней стороны в местах выхода шин; крышка корпуса дополнительно снабжена ребрами жесткости в виде прямоугольной сетки с переменным шагом, Переменный шаг ребер жесткости удовлетворяет соотношениям (1). а ширина ребра жесткости относится к его высоте по соотношению (2), На фиг, 1 изображен предлагаемый модуль, вид спереди (разрез); на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 3; на фиг, 3 — матрица, вид сверху; на фиг. 4 — крышка модуля, вид спереди (разрез): на фиг, 5 — то же, вид снизу.

Устройство содержит корпус (фиг. 1), состоящий из основания 1, обечайки 2 и крышки 3. На медном основании 1 расположены матрица 4, в отверстиях матрицы 15 и 16 расположены транзисторные элементы 5 (3 транзистора) и диод 6. эмиттерные токосьемы 7, диодный токосьем 8, прижимные полусферы 10, крепежные болты, в пазах матрицы расположены эмиттерные шины 2, 6 и базовые выводы (на схеме не показаны) от узла управления 9, Все элементы внутри корпуса прижаты к основанию с помощью прижимной системы, состоящей из прижимной полусферы 10, планки 11, болтов 12 с гайками 13, 14.

Прижимные полусферы 10 представляют собой остальную конструкцию, по меньшей мере одна из которых имеет со стороны расположения транзисторной структуры соосно два гнезда разного диаметра, в которых располагают узел управления 9, состоящий из известных элементов. Матрица 4 (фиг, 2, 3) выполнена из пластмассы.

Корпус модуля выполнен из пластмассы. На обечайке и крышке находятся гнезда 19, 20 (фиг, 1) под гайки для крепежа шин, причем обечайка корпуса и крышка имеют горизонтальные плоские части 21 и 22, расположенные между собой на разных уровнях и имеют пазы 23, 24 с внутренней стороны в местах выхода шин. Крышка модуля фиг. (4, 5) имеет ребра жесткости 25 в виде прямоугольной сетки с переменным шагом: К f, а, 55 .Ь, причем h и (- поперечные размеры сетки (мм), а, Ь продольные размеры сетки (мм).

Ребра жесткости имеют ширину и высоту h, Применение матрицы 4 (фиг. 2, 3) позволяет упростить сборку настолько, что она сводится к механическому наполнению в

1771008 гнезда и пазы элементов конструкции и закреплению всей сборки с помощью болтов и гаек. Матрицы изготавливают литьем или прессованием. Такую сборку легко автоматизировать. Применение полусфер 10 позволяет расположить в них узел управления, Изготовление многоуровнего корпуса позволяет разделить силовые и управляющие выводы на разные уровни и разделить их между собой. Наличие пазов 23, 24 позволяет упростить конструкцию пресс-формы и облегчить корпус и крышку, Ребра жесткости предназначены для снятия механических напряжений и размеры ребер определены экспериментально. При работе прибора входной ток подают в цепь управления, происходит отпирание входного транзистора. Затем отпирается выходной каскад и коммутируется напряжение в рабочей цепи, Выходной сигнал снимают с шин 26.

Предлагаемая конструкция позволяет значительно сократить количество сборочных единиц модуля, что ведет к повышению надежности, тсхнологичности, снижению трудозатрат на 5-10, повышается термомеханическая прочность корпуса на 50, снижается материалоемкость на 2-3 .

Формула изобретения

1, МОЩныЙ полупроводниковыймодуль, содержащий корпус, выполненный в виде основания, обечайки и крышки, расположенные на основании транзисторные и диодные элементы с выводами, соединенные в опреде терные и диодные токосъемы, шины, узлы управления транзисторными элементами и средства прижима полупроводниковых элементов к основанию в виде прижимной

5 планки и болтов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, он дополнительно снабжен матрицей, расположенной на основании корпуса с выполненными в ней

10 проходными отверстиями и пазами разной величины, в которых расположены транзисторные и диодные элементы, эмиттерные и диодные токосьемы, болты и шины, а средства прижима снабжены прижимными полу15 сферами, по меньшей мере в одной из которых со стороны полупроводникового элемента выполнено соосно два гнезда разного диаметра, в которых расположен узел управления, а обечайка корпуса и крышка

20 по меньшей мере с одной стороны выполнены с горизонтальными плоскими частями, расположенными между собой на разных уровнях и снабженные пазами с внутренней стороны в местах выхода шин, крышка кор25 пуса снабжена ребрами жесткости в виде сетки с переменным шагом, 2. Модуль по и. 1. отличающийся тем, что переменный шаг сетки ребер жесткости имеет следующие соотношения:

30 h:l=(2-2,5):(3-3,5); а:b=(7-7,6);(8-8,2), где h u

1 — поперечные размеры шага сетки .мм; а и

Ь вЂ” продольные размеры шага сетки, мм;

: при этом соотношение ширины m ребра жесткости и его высоты и, находится в преде f771008 д-А

1771008

Составитель Л.Горохов

Техред М.Моргентал Корректор О.Юрковецкая

Редактор Т.Куркова

Заказ 3745 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101