專利名稱：一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿和壓緊裝置及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿和壓緊裝置及其組裝方法，尤其是涉及一種 應(yīng)用于功率半導(dǎo)體電力電子領(lǐng)域的平板式功率半導(dǎo)體器件串聯(lián)壓裝用的功率半導(dǎo)體絕緣 拉桿和壓緊裝置及其組裝方法。
背景技術(shù)：
伴隨大量新型技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用，客戶對(duì)設(shè)備體積的要求日益嚴(yán)格，功率半導(dǎo)體 組件向著更高電壓和更小體積發(fā)展，隨之而來(lái)的，即是更小體積下的絕緣問(wèn)題及功率半導(dǎo) 體器件的壓力保證問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于平板式功率半導(dǎo)體器件，傳統(tǒng)的壓裝方式都是通過(guò)緊拉緊金屬 螺桿直接產(chǎn)生對(duì)功率半導(dǎo)體器件兩端的壓緊力，其兩極絕緣靠套在拉緊螺桿上的絕緣套管 來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，當(dāng)在高壓應(yīng)用領(lǐng)域中，高可靠性的小型化裝置越來(lái)越受到客戶的好評(píng)，為此 也出現(xiàn)了一種使用絕緣螺桿(絕緣材料制作)替代金屬螺桿的壓緊方案。1.現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)壓裝時(shí)的使用金屬螺桿從抗拉強(qiáng)度方面能夠滿足功率半導(dǎo)體 器件的壓力要求，但是金屬做為一種導(dǎo)體，在高壓環(huán)境下的絕緣問(wèn)題是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題， 通常采用包絕緣套管來(lái)實(shí)現(xiàn)高電壓的隔離，但是絕緣套管伴隨著氧化其耐電壓性能會(huì)顯著 下降，最終影響到產(chǎn)品的可靠性。2.現(xiàn)有技術(shù)中，使用絕緣螺桿替代金屬螺桿是目前使用比較多的一種方案，絕緣 螺桿通過(guò)選型也能夠滿足功率半導(dǎo)體器件的壓力要求，但是其受力截面積小，在相同受力 截面積下，絕緣螺桿的力學(xué)性能跟其材料的抗拉強(qiáng)度成正比，高抗拉強(qiáng)度材料的成本很高， 且加工工藝要求很苛刻，造成絕緣螺桿成本很高，且在環(huán)境溫度有較大變化時(shí)，常常受環(huán)境 溫度影響熱脹冷縮，導(dǎo)致功率半導(dǎo)體器件的實(shí)際壓力變化不定，且長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境溫 度變化頻繁的環(huán)境中，會(huì)導(dǎo)致絕緣螺桿應(yīng)力疲勞，最終影響到產(chǎn)品的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通用性強(qiáng)、可以適用于各種平板式功率器件及其散熱 器、同時(shí)能夠滿足功率半導(dǎo)體器件壓力需求及較好的解決各電壓等級(jí)結(jié)構(gòu)絕緣問(wèn)題的平板 式半導(dǎo)體器件壓裝用的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿和壓緊裝置及其組裝方法，尤其適用于高壓功 率半導(dǎo)體器件串聯(lián)壓裝應(yīng)用的高壓領(lǐng)域，用以替代現(xiàn)有技術(shù)中的金屬螺桿及絕緣螺桿和壓 緊裝置及其組裝方法。本發(fā)明提供一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的具體實(shí)施方式
，該實(shí)施方式所述的一種功 率半導(dǎo)體絕緣拉桿包括絕緣拉桿主體，受力固定端，沉頭通孔和螺母，絕緣拉桿主體是功 率半導(dǎo)體絕緣拉桿的主要受力部位，受力固定端位于絕緣拉桿主體的兩端，用于對(duì)功率半 導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)行連接固定，至少兩個(gè)沉頭通孔分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力 固定端，用于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與功率半導(dǎo)體壓緊裝置之間的固定，至少兩個(gè)螺母分別 位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端，用于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與外界的安裝平臺(tái)
4之間的固定。作為本發(fā)明一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)一步的實(shí)施方式，功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn) 一步包括至少一根加強(qiáng)筋板，加強(qiáng)筋板位于絕緣拉桿主體上。作為本發(fā)明一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)一步的實(shí)施方式，功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn) 一步包括至少一條凹槽，凹槽位于絕緣拉桿主體上加強(qiáng)筋板安裝面的相對(duì)反面。作為本發(fā)明一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)一步的實(shí)施方式，沉頭通孔進(jìn)一步為兩組 共四個(gè)，每組兩個(gè)沉頭通孔分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端。作為本發(fā)明一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)一步的實(shí)施方式，螺母進(jìn)一步為鑲嵌式螺 母，有兩組共六個(gè)，每組三個(gè)螺母分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端。本發(fā)明還提供一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置的具體實(shí)施方式
，該實(shí)施方式所 述的壓緊裝置包括功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，上固定板，下固定板和功率半導(dǎo)體壓緊模塊，兩根 功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與固定板和下固定板組成壓緊裝置的框架，整體固定在固定底座上， 功率半導(dǎo)體壓緊模塊放置在壓緊裝置的框架內(nèi)，并安裝在半導(dǎo)體功率組件的上端。作為本發(fā)明一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置進(jìn)一步的實(shí)施方式，功率半導(dǎo)體壓 緊模塊進(jìn)一步包括導(dǎo)向桿、蝶形彈簧下?lián)醢濉⒌螐椈?、蝶形彈簧上擋板、固定墊塊、壓緊螺 母和防松螺母，導(dǎo)向桿、蝶形彈簧下?lián)醢?、蝶形彈簧、蝶形彈簧上擋板、固定墊塊、壓緊螺母 和防松螺母從下至上依次組裝，通過(guò)壓緊螺母和防松螺母將導(dǎo)向桿、蝶形彈簧下?lián)醢?、蝶?彈簧、蝶形彈簧上擋板、固定墊塊和半導(dǎo)體功率組件壓緊固定在上固定板和下固定板之間。本發(fā)明還提供一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置組裝方法的具體實(shí)施方式
，該實(shí) 施方式所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置組裝方法，包括以下步驟
將兩根功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與固定板和下固定板組成壓緊裝置的框架，然后整體固定 在固定底座上；
將功率半導(dǎo)體壓緊模塊放置在壓緊裝置的框架內(nèi)，并安裝在半導(dǎo)體功率組件的上端， 對(duì)半導(dǎo)體功率組件進(jìn)行壓裝；
在半導(dǎo)體功率組件的上端安裝一個(gè)壓力傳感器，然后使用力矩扳手旋轉(zhuǎn)壓緊螺母，推 動(dòng)蝶形彈簧上擋板壓緊蝶形彈簧，通過(guò)蝶形彈簧將壓力傳達(dá)給導(dǎo)向桿，然后作用在半導(dǎo)體 功率組件及壓力傳感器上，當(dāng)壓力傳感器讀數(shù)滿足半導(dǎo)體功率組件所需要的壓力時(shí)，記錄 當(dāng)時(shí)的力矩扳手讀數(shù)A ；
反向旋轉(zhuǎn)壓緊螺母，瀉去內(nèi)部壓力，將壓力傳感器取下，再使用力矩扳手旋轉(zhuǎn)壓緊螺 母，推動(dòng)蝶形彈簧上擋板壓緊蝶形彈簧，通過(guò)蝶形彈簧將壓力傳達(dá)給導(dǎo)向桿，當(dāng)力矩扳手的 力矩達(dá)到A時(shí)，即滿足了半導(dǎo)體功率組件的壓力需求，然后使用防松螺母將壓緊裝置鎖緊， 防止壓緊螺母松動(dòng)，完成整個(gè)壓緊裝置的組裝。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
另外提供一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿在高壓軟啟動(dòng)領(lǐng)域的 應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式所描述的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿和壓緊裝置及其組裝方 法，能夠同時(shí)滿足功率半導(dǎo)體器件壓力需求和較好地解決各電壓等級(jí)結(jié)構(gòu)絕緣的問(wèn)題。由 于本發(fā)明的絕緣拉桿是根據(jù)增大受力截面積而增強(qiáng)其所能承受的最大拉應(yīng)力的，同時(shí)還能 解決環(huán)境溫度對(duì)絕緣拉桿造成的熱脹冷縮變形量大的問(wèn)題。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖一-主視圖； 圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖二-后視圖3是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖三-俯視圖； 圖4是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖四-仰視圖； 圖5是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖五-左視圖； 圖6是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖六-右視圖； 圖7是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖七-立體圖1 ； 圖8是本發(fā)明一種實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖八-立體圖2 ； 圖9是本發(fā)明一種利用功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的壓緊裝置的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1、1'-絕緣拉桿主體，2、2'-受力固定端，3-加強(qiáng)筋板，4-沉頭通孔，5-螺母， 6-上固定板，7-下固定板，8-半導(dǎo)體功率組件，9-導(dǎo)向桿，10-蝶形彈簧下?lián)醢澹?1-蝶形彈 簧，12-蝶形彈簧上擋板，13-固定墊塊，14-壓緊螺母，15-防松螺母，16-固定底座，17-凹 槽。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其 他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。作為本發(fā)明一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的具體實(shí)施方式
，如圖1至圖8所示，是一種 具體應(yīng)用在電力電子高壓軟啟動(dòng)領(lǐng)域的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的實(shí)施例。該實(shí)施例具體用于 高壓平板式功率半導(dǎo)體器件的串聯(lián)壓裝。功率半導(dǎo)體絕緣拉桿包括絕緣拉桿主體1，受力 固定端2，2'，沉頭通孔4和螺母5，絕緣拉桿主體1是功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的主要受力部 位，受力固定端2，2'位于絕緣拉桿主體1的兩端，用于對(duì)功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)行連接固 定，沉頭通孔4為兩組共四個(gè)，每組兩個(gè)沉頭通孔4分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受 力固定端2，2'，用于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與功率半導(dǎo)體壓緊裝置之間的固定，螺母5為鑲 嵌式螺母，有兩組共六個(gè)，每組三個(gè)螺母5分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定 端2，2'，用于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與外界的安裝平臺(tái)之間的固定。功率半導(dǎo)體絕緣拉桿包 括至少一根加強(qiáng)筋板3，加強(qiáng)筋板3位于絕緣拉桿主體1上。功率半導(dǎo)體絕緣拉桿還包括至 少一條凹槽17，凹槽17位于絕緣拉桿主體1上加強(qiáng)筋板3安裝面的相對(duì)反面，通過(guò)設(shè)計(jì)凹 槽17能夠在滿足功率半導(dǎo)體絕緣拉桿抗拉強(qiáng)度的前提下，進(jìn)一步節(jié)省材料。1為絕緣拉桿主體，作為功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的主要受力部位，本身?yè)碛休^大的截 面積，在相同材料的情況下，比絕緣螺桿擁有更好的力學(xué)抗拉性能，且不易受到外界環(huán)境溫 度的影響；2和2'為受力固定端，用以固定絕緣拉桿，保證拉桿的穩(wěn)定性；3為加強(qiáng)筋板，首先增加了拉桿的受力截面積，保證了絕緣拉桿的力學(xué)性能，其次，也可以對(duì)被壓裝的平板式 功率半導(dǎo)體組件的散熱器進(jìn)行位置定位，保證壓裝位置精度的要求；4為沉頭通孔，用于 與平板式功率半導(dǎo)體組件壓裝的壓緊裝置進(jìn)行連接固定；5為鑲嵌式的螺母，用于固定功 率半導(dǎo)體絕緣拉桿在安裝平臺(tái)上，是平板式功率半導(dǎo)體組件壓裝與外界連接固定的部件。其中，功率半導(dǎo)體絕緣拉桿使用的材料有聚乙烯、SMC、DMC等。SMC材料是Sheet molding compound 的縮寫，即片狀模塑料。DMC (BMC)是 Dough (Bulk) molding compound 的縮寫，即團(tuán)狀模塑料。國(guó)內(nèi)常稱作不飽和聚酯團(tuán)狀模塑料。本發(fā)明具體實(shí)施方式
所描述的功率半導(dǎo)體絕緣拉桿具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.擁有很好的耐電壓性能
絕緣拉桿本身是使用絕緣材料制作，其本身就具有很強(qiáng)的耐電壓性能，通過(guò)表面處理 更能增加絕緣拉桿表面的耐爬電性能，并且不易因老化而影響絕緣拉桿的耐電壓性能。
2.擁有很好的力學(xué)性能 由計(jì)算公式ob=Fb/S。
式中Fb-試樣拉斷時(shí)所承受的最大力，N (牛頓)；S0-試樣原始橫截面積，mm2； ob -試樣材料的抗拉強(qiáng)度，單位為N/mm2 (MPa)。
為了滿足絕緣拉桿力學(xué)性能要求，選定一種絕緣材料，其抗拉強(qiáng)度是定的，改變其 受力截面積S。的大小，就可以改變?cè)嚇永瓟鄷r(shí)所承受的最大力Fb ；通過(guò)三者選擇，就可以找 到一個(gè)完美的平衡點(diǎn)，用以滿足力學(xué)絕緣拉桿的力學(xué)性能要求。
3.成本比較低
由于絕緣拉桿的受力截面積比較大，由σ b=Fb/S?？梢缘贸鯢b= σ WS。，為了滿足Fb，在受 力截面積S。大的情況下，就可以選擇ο b小的絕緣材料，可以大幅度降低對(duì)絕緣拉桿材料的 要求，從而降低了產(chǎn)品成本。
4.生產(chǎn)簡(jiǎn)單快捷
絕緣拉桿外觀簡(jiǎn)單，很方便使用注塑模具進(jìn)行生產(chǎn)；選用一種絕緣材料的塑粉，使用注 塑模具可以大量快速的生產(chǎn)，并且能夠保證絕緣拉桿的尺寸精度，并且不會(huì)存在材料的浪 費(fèi)問(wèn)題，從一定上也減少了絕緣拉桿成本。大批量的定型生產(chǎn)，優(yōu)勢(shì)更明顯。如圖9所示的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置，包括功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，上 固定板6，下固定板7和功率半導(dǎo)體壓緊模塊，兩根功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與固定板6和下固 定板7組成壓緊裝置的框架，整體固定在固定底座16上，功率半導(dǎo)體壓緊模塊放置在壓緊 裝置的框架內(nèi)，并安裝在半導(dǎo)體功率組件8的上端。功率半導(dǎo)體壓緊模塊進(jìn)一步包括導(dǎo)向 桿9、蝶形彈簧下?lián)醢?0、蝶形彈簧11、蝶形彈簧上擋板12、固定墊塊13、壓緊螺母14和防 松螺母15，導(dǎo)向桿9、蝶形彈簧下?lián)醢?0、蝶形彈簧11、蝶形彈簧上擋板12、固定墊塊13、壓 緊螺母14和防松螺母15從下至上依次組裝，通過(guò)壓緊螺母14和防松螺母15將導(dǎo)向桿9、 蝶形彈簧下?lián)醢?0、蝶形彈簧11、蝶形彈簧上擋板12、固定墊塊13和半導(dǎo)體功率組件8壓 緊固定在上固定板6和下固定板7之間。一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置組裝方法，將兩根功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與固定 板6和下固定板7組成壓緊裝置的框架，然后整體固定在固定底座16上；將功率半導(dǎo)體壓 緊模塊放置在壓緊裝置的框架內(nèi)，并安裝在半導(dǎo)體功率組件8的上端，對(duì)半導(dǎo)體功率組件8 進(jìn)行壓裝；在半導(dǎo)體功率組件8的上端安裝一個(gè)壓力傳感器，這樣上端受壓力最小，為了保證元件壓力，因此將壓力傳感器安裝在最上端。然后使用力矩扳手旋轉(zhuǎn)壓緊螺母14，推動(dòng)蝶 形彈簧上擋板12壓緊蝶形彈簧11，通過(guò)蝶形彈簧11將壓力傳達(dá)給導(dǎo)向桿9，然后作用在半 導(dǎo)體功率組件8及壓力傳感器上，當(dāng)壓力傳感器讀數(shù)滿足半導(dǎo)體功率組件8所需要的壓力 時(shí)，記錄當(dāng)時(shí)的力矩扳手讀數(shù)A ；反向旋轉(zhuǎn)壓緊螺母14，瀉去內(nèi)部壓力，將壓力傳感器取下， 再使用力矩扳手旋轉(zhuǎn)壓緊螺母14，推動(dòng)蝶形彈簧上擋板12壓緊蝶形彈簧11，通過(guò)蝶形彈簧 11將壓力傳達(dá)給導(dǎo)向桿9，當(dāng)力矩扳手的力矩達(dá)到A時(shí)，即滿足了半導(dǎo)體功率組件8的壓力 需求，然后使用防松螺母15將壓緊裝置鎖緊，防止壓緊螺母14松動(dòng)，完成整個(gè)壓緊裝置的 組裝。兩根功率半導(dǎo)體絕緣拉桿是整個(gè)功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置的主要受拉部件，且 對(duì)半導(dǎo)體功率組件8具有一定的定位作用。上述具體實(shí)施方式
所描述的方案目前主要用于IOKV系統(tǒng)中，要求絕緣拉桿受拉 力F>25KN，耐電壓性能滿足IOKV的要求(工頻耐壓42KV，表面爬電滿足25KV/100mm)，材料 是SMC塑粉，熱注塑摸具生產(chǎn)。當(dāng)然本方案還可以用于其他類似的和不同功率等級(jí)的領(lǐng)域。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，其特征在于包括絕緣拉桿主體(1)，受力固定端(2， 2')，沉頭通孔(4)和螺母(5)，絕緣拉桿主體(1)是功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的主要受力部位， 受力固定端(2，2')位于絕緣拉桿主體(1)的兩端，用于對(duì)功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)行連接 固定，至少兩個(gè)沉頭通孔(4)分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端(2，2')，用 于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與功率半導(dǎo)體壓緊裝置之間的固定，至少兩個(gè)螺母(5)分別位于功 率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端(2，2')，用于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與外界的安裝平 臺(tái)之間的固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，其特征在于所述的功率半導(dǎo)體 絕緣拉桿包括至少一根加強(qiáng)筋板(3)，加強(qiáng)筋板(3)位于絕緣拉桿主體(1)上。
3.3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，其特征在于所述的功率半 導(dǎo)體絕緣拉桿包括至少一條凹槽(17)，所述的凹槽(17)位于絕緣拉桿主體(1)上加強(qiáng)筋板 (3)安裝面的相對(duì)反面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，其特征在于所述的沉頭通孔(4) 為兩組共四個(gè)，每組兩個(gè)沉頭通孔(4)分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端 (2,2')。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，其特征在于所述的螺母(5)為鑲 嵌式螺母，有兩組共六個(gè)，每組三個(gè)螺母(5)分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定 端(2，2')。
6.一種利用權(quán)利要求1、2、4、5中任一權(quán)利要求所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的壓 緊裝置，其特征在于所述的壓緊裝置包括功率半導(dǎo)體絕緣拉桿，上固定板(6)，下固定板 (7)和功率半導(dǎo)體壓緊模塊，兩根功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與固定板(6)和下固定板(7)組成壓 緊裝置的框架，整體固定在固定底座(16)上，功率半導(dǎo)體壓緊模塊放置在壓緊裝置的框架 內(nèi)，并安裝在半導(dǎo)體功率組件(8)的上端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置，其特征在于所述的功 率半導(dǎo)體壓緊模塊包括導(dǎo)向桿(9)、蝶形彈簧下?lián)醢?10)、蝶形彈簧(11)、蝶形彈簧上擋板 (12)、固定墊塊(13)、壓緊螺母(14)和防松螺母(15)，所述的導(dǎo)向桿(9)、蝶形彈簧下?lián)醢?(10)、蝶形彈簧(11)、蝶形彈簧上擋板(12)、固定墊塊(13)、壓緊螺母(14)和防松螺母(15) 從下至上依次組裝，通過(guò)壓緊螺母(14)和防松螺母(15)將導(dǎo)向桿(9)、蝶形彈簧下?lián)醢?(10)、蝶形彈簧(11)、蝶形彈簧上擋板(12)、固定墊塊(13)和半導(dǎo)體功率組件(8)壓緊固定 在上固定板(6)和下固定板(7)之間。
8.—種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿壓緊裝置的組裝方法，其特征在于，包括以下步驟將兩根功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與固定板(6)和下固定板(7)組成壓緊裝置的框架，然后 整體固定在固定底座(16)上；將功率半導(dǎo)體壓緊模塊放置在壓緊裝置的框架內(nèi)，并安裝在半導(dǎo)體功率組件(8)的上 端，對(duì)半導(dǎo)體功率組件(8)進(jìn)行壓裝；在半導(dǎo)體功率組件(8)的上端安裝一個(gè)壓力傳感器，然后使用力矩扳手旋轉(zhuǎn)壓緊螺母 (14)，推動(dòng)蝶形彈簧上擋板(12)壓緊蝶形彈簧(11 )，通過(guò)蝶形彈簧(11)將壓力傳達(dá)給導(dǎo)向 桿(9)，然后作用在半導(dǎo)體功率組件(8)及壓力傳感器上，當(dāng)壓力傳感器讀數(shù)滿足半導(dǎo)體功 率組件(8)所需要的壓力時(shí)，記錄當(dāng)時(shí)的力矩扳手讀數(shù)A ；反向旋轉(zhuǎn)壓緊螺母(14)，瀉去內(nèi)部壓力，將壓力傳感器取下，再使用力矩扳手旋轉(zhuǎn)壓緊 螺母(14)，推動(dòng)蝶形彈簧上擋板(12)壓緊蝶形彈簧(11)，通過(guò)蝶形彈簧(11)將壓力傳達(dá)給 導(dǎo)向桿(9)，當(dāng)力矩扳手的力矩達(dá)到A時(shí)，即滿足了半導(dǎo)體功率組件(8)的壓力需求，然后使 用防松螺母(15)將壓緊裝置鎖緊，防止壓緊螺母(14)松動(dòng)，完成整個(gè)壓緊裝置的組裝。
9. 一種根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5中任一權(quán)利要求所述的一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿在高 壓軟啟動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率半導(dǎo)體絕緣拉桿和壓緊裝置及其組裝方法，包括絕緣拉桿主體，受力固定端，沉頭通孔和螺母，絕緣拉桿主體是功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的主要受力部位，受力固定端位于絕緣拉桿主體的兩端，用于對(duì)功率半導(dǎo)體絕緣拉桿進(jìn)行連接固定，至少兩個(gè)沉頭通孔分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端，用于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與功率半導(dǎo)體壓緊裝置之間的固定，至少兩個(gè)螺母分別位于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿的兩個(gè)受力固定端，用于功率半導(dǎo)體絕緣拉桿與外界的安裝平臺(tái)之間的固定。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，能夠滿足功率半導(dǎo)體器件壓力需求和各電壓等級(jí)結(jié)構(gòu)絕緣的問(wèn)題，同時(shí)還能解決環(huán)境溫度對(duì)絕緣拉桿造成的熱脹冷縮變形量大的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01L21/50GK102110621SQ20101057051
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者史虎, 張斌, 張鐵軍, 彭京, 歐英, 陸鑒詩(shī), 陳剛, 陳雪, 雷立, 龍致遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:株洲變流技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限公司