專利名稱：一種平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體器件應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，適用于在大功率電機(jī)變頻調(diào)速用變流功率裝置以及無功補(bǔ)償裝置中使用。
背景技術(shù)：
平板型電力電子半導(dǎo)體器件是指管殼為平板型的整流二極管、快恢復(fù)二極管、門極可關(guān)斷晶閘管、絕緣門極雙極型晶體管、集成門極換向晶閘管、雙相晶閘管、相控晶閘管(普通晶閘管)等電力電子半導(dǎo)體器件。
現(xiàn)有技術(shù)中，平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件分為風(fēng)冷冷卻和水冷冷卻兩種。中國專利ZL 00234403.3《一種采用風(fēng)冷冷卻的晶閘管變流功率裝置》中，公開了一種晶閘管功率元件組件，采用的晶閘管為平板型管殼。其上套有絕緣套的螺桿將散熱器和位于散熱器兩端的壓塊相串接，兩兩散熱器之間安裝晶閘管，散熱器與壓塊之間安裝絕緣墊。晶閘管功率元件組件安裝在該裝置柜體內(nèi)風(fēng)道中，柜體上開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，安裝在柜體上方的風(fēng)機(jī)經(jīng)集風(fēng)器與柜體內(nèi)的風(fēng)道上端相通。工作時(shí)，晶閘管產(chǎn)生的熱量傳至散熱器，再由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)風(fēng)將散熱器上的熱量帶走，以使晶閘管保持在100℃以下的正常工作溫度。對(duì)于某些大功率電力電子半導(dǎo)體器件組件，當(dāng)風(fēng)冷不能滿足工作要求時(shí)，需采用水冷冷卻。水冷平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件安裝在柜體內(nèi)，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)通過給排水主管將循環(huán)冷卻水引入柜體內(nèi)，分別與位于平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件兩側(cè)的分水管相連，分水管經(jīng)各個(gè)支管與各散熱器的進(jìn)出水口相連。水冷平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件冷卻強(qiáng)度大，特別適用于電壓3KV-10KV、功率500KVA以上的大功率電機(jī)變頻調(diào)速用變流功率裝置及無功補(bǔ)償裝置中使用。
平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件無論是采用風(fēng)冷冷卻還是水冷冷卻，平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間的傳熱效果直接影響其使用壽命。要保持良好的散熱效果，平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間必須保持穩(wěn)定的壓力。現(xiàn)有平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件在使用過程中，會(huì)因個(gè)別零件的變形改變平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間的壓力。另外，裝配時(shí)，平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間的壓力是靠用測(cè)力扳手?jǐn)Q緊壓緊螺絲實(shí)現(xiàn)的，由于壓緊螺絲的制造精度不同，螺絲在經(jīng)螺紋孔擰緊的過程中產(chǎn)生的摩擦力不同，造成測(cè)力扳手的測(cè)力誤差，使得平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間的壓力與工作要求不符，影響散熱效果。若要使平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間的壓力符合工作要求，就要在平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件中增加測(cè)力裝置，使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，能夠使平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間具有與其工作要求相符的穩(wěn)定的壓力，以提高平板型電力電子半導(dǎo)體器件乃至整個(gè)組件的使用壽命，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。
本實(shí)用新型包括螺桿、螺母、平板型電力電子半導(dǎo)體器件、散熱器；絕緣墊、頂塊、彈簧壓塊、壓緊架和壓緊螺絲。螺桿11將兩個(gè)壓緊架串連，兩個(gè)壓緊架之間安裝有散熱器，兩兩散熱器之間安裝平板型電力電子半導(dǎo)體器件，散熱器9與壓緊架3、13之間安裝絕緣墊塊8、12，其中一端的絕緣墊塊與壓緊架直接相連，另一端的壓緊架3與絕緣墊8之間有一疊型彈簧組5，彈簧壓塊6穿過疊型彈簧組5伸出壓緊架3，彈簧壓塊6與絕緣墊8之間有一頂塊7，壓緊螺絲4經(jīng)彈簧壓塊6壓緊在頂塊7上。
本實(shí)用新型所述的彈簧壓塊6的外圓面上加工有一凹槽，墊片1能插入彈簧壓塊6的凹槽內(nèi)，其端面與壓緊架3外端面平行且緊密接觸。所述的彈簧壓塊6具有內(nèi)螺紋，其外圓與壓緊架3上的導(dǎo)向孔為間隙配合。
本實(shí)用新型所述的散熱器9為水冷散熱器或風(fēng)冷散熱器。
本實(shí)用新型所述的平板型電力電子半導(dǎo)體器件(10)是管殼為平板型的整流二極管、快恢復(fù)二極管、門極可關(guān)斷晶閘管、絕緣門極雙極型晶體管、集成門極換向晶閘管、雙相晶閘管、相控晶閘管電力電子半導(dǎo)體器件中的任意一種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的碟形彈簧組的采用，既可在安裝調(diào)試時(shí)，保證平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間的壓力與工作要求相符，又可在使用中零件變形時(shí)起壓力補(bǔ)償作用，保證平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間具有穩(wěn)定的壓力，避免了因壓力變化而增加平板型電力電子半導(dǎo)體器件損壞，從而提高平板型電力電子半導(dǎo)體器件乃至整個(gè)組件的使用壽命。彈簧壓塊和墊片的配合使用，不僅能更加方便、準(zhǔn)確的標(biāo)定壓力，而且能便于更換半導(dǎo)體器件。壓緊螺絲與標(biāo)定裝置在組件的同一端，有利于裝配操作者觀察和調(diào)節(jié)。


圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。其中，墊片1、螺母2、壓緊架3、13、壓緊螺絲4、碟形彈簧組5、彈簧壓塊6、頂塊7、絕緣墊塊8、12、散熱器9、平板型電力電子半導(dǎo)體器件10和螺桿11。
圖2為圖1的右視圖。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式。螺桿11將兩個(gè)壓緊架3、13串連，兩個(gè)壓緊架3、13之間安裝有散熱器9，兩兩散熱器9之間安裝平板型電力電子半導(dǎo)體器件10，散熱器9與壓緊架3、13之間安裝絕緣墊塊8、12。絕緣墊塊8與彈簧壓塊6之間有一壓塊7，壓緊架3內(nèi)側(cè)與彈簧壓塊6之間安裝碟形彈簧組5，彈簧壓塊6具有內(nèi)螺紋，壓緊螺絲4經(jīng)彈簧壓塊6壓緊在頂塊7上。彈簧壓塊6穿過壓緊架3，墊片1插入彈簧壓塊6外圓上的凹槽內(nèi)，墊片1的表面平行且緊貼于壓緊架3的外表面。
安裝本電力電子半導(dǎo)體器件組件之前，先將碟形彈簧組5用壓力機(jī)測(cè)量其在所需工作壓力下的變形距離，根據(jù)此變形距離即可確定彈簧壓塊6外圓面上凹槽的加工位置。安裝時(shí)，將整個(gè)平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件按圖1組裝好，擰緊壓緊螺絲4，使碟形彈簧組5經(jīng)壓緊架3的導(dǎo)向孔向外移動(dòng)，調(diào)節(jié)壓緊螺絲，直至墊片1恰好能夠插入彈簧壓塊6外圓上的凹槽內(nèi)，此時(shí)即可認(rèn)為施加于平板型電力電子半導(dǎo)體器件10上的壓力達(dá)到了所要求的工作壓力。
當(dāng)需要更換平板型電力電子半導(dǎo)體器件10或時(shí)，先將墊片1插入彈簧壓塊6外圓上的凹槽內(nèi)，反向旋出壓緊螺絲4。此時(shí)碟形彈簧組5就被鎖在彈簧壓塊6與壓緊架3之間，繼續(xù)保持工作時(shí)變形量不變，而在彈簧壓塊6與電力電子半導(dǎo)體器件10和散熱器9等部分之間就出現(xiàn)了一個(gè)間隙，間隙大小等于碟形彈簧組5的變形量。利用此間隙即可方便的更換平板型電力電子半導(dǎo)體器件10或散熱器9。
工作時(shí)，平板型電力電子半導(dǎo)體組件安裝在柜體中，構(gòu)成大功率電機(jī)變頻調(diào)速用變流功率裝置或無功補(bǔ)償裝置。碟形彈簧組的采用，使平板型電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間具有符合其工作要求且穩(wěn)定的壓力，不會(huì)因壓力的變化而增加熱阻導(dǎo)致平板型電力電子半導(dǎo)體器件損壞。從而提高了平板型電力電子半導(dǎo)體器件的使用壽命。
本實(shí)施例中，平板型電力電子半導(dǎo)體器件可以是管殼為平板型的整流二極管、快恢復(fù)二極管、門極可關(guān)斷晶閘管、絕緣門極雙極型晶體管、集成門極換向晶閘管、雙向晶閘管、相控晶閘管等中的任意一種。所采用的散熱器既可以是風(fēng)冷散熱器，也可以是水冷散熱器。
權(quán)利要求1.一種平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，包括螺桿、螺母、平板型電力電子半導(dǎo)體器件、散熱器；絕緣墊、頂塊、彈簧壓塊、壓緊架和壓緊螺絲；其特征在于螺桿(11)將兩個(gè)壓緊架串連，兩個(gè)壓緊架之間安裝有散熱器，兩兩散熱器之間安裝平板型電力電子半導(dǎo)體器件，散熱器(9)與壓緊架(3、13)之間安裝絕緣墊塊(8、12)，其中一端的絕緣墊塊與壓緊架直接相連，另一端的壓緊架(3)與絕緣墊(8)之間有一疊型彈簧組(5)，彈簧壓塊(6)穿過疊型彈簧組(5)伸出壓緊架(3)，彈簧壓塊(6)與絕緣墊(8)之間有一頂塊(7)，壓緊螺絲(4)經(jīng)彈簧壓塊(6)壓緊在頂塊(7)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，其特征在于所述的彈簧壓塊(6)的外圓面上加工有一凹槽，墊片(1)能插入彈簧壓塊(6)的凹槽內(nèi)，其端面與壓緊架(3)外端面平行且緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，其特征在于所述的彈簧壓塊(6)具有內(nèi)螺紋，其外圓與壓緊架(3)上的導(dǎo)向孔為間隙配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，其特征在于所述的散熱器(9)為水冷散熱器或風(fēng)冷散熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，其特征在于所述的平板型電力電子半導(dǎo)體器件(10)是管殼為平板型的整流二極管、快恢復(fù)二極管、門極可關(guān)斷晶閘管、絕緣門極雙極型晶體管、集成門極換向晶閘管、雙相晶閘管、相控晶閘管電力電子半導(dǎo)體器件中的任意一種。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種平板型電力電子半導(dǎo)體器件組件，包括螺桿、螺母、平板型電力電子半導(dǎo)體器件、散熱器；絕緣墊、頂塊、彈簧壓塊、壓緊架和壓緊螺絲。螺桿將兩個(gè)壓緊架串連，兩個(gè)壓緊架之間安裝有散熱器，兩兩散熱器之間安裝平板型電力電子半導(dǎo)體器件，散熱器與壓緊架之間安裝絕緣墊塊，其中一端絕緣墊塊與壓緊架直接相連，另一端壓緊架與絕緣墊之間有一疊型彈簧組，彈簧壓塊穿過疊型彈簧組伸出壓緊架，彈簧壓塊與絕緣墊之間有一頂塊，壓緊螺絲經(jīng)彈簧壓塊壓緊在頂塊上。優(yōu)點(diǎn)在于使電力電子半導(dǎo)體器件與散熱器之間具有符合其工作要求且穩(wěn)定的壓力，提高了使用壽命。
文檔編號(hào)H01L25/11GK2779619SQ20052000578
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者張勝民, 李崇堅(jiān), 李凱, 崔春枝, 李海興, 朱春毅, 林根 申請(qǐng)人:冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院, 北京金自天正智能控制股份有限公司