一種載荷控制的功率器件壓緊裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種載荷控制的功率器件壓緊裝置，屬于功率器件固定的技術(shù)領(lǐng)域。一種載荷控制的功率器件壓緊裝置，包括控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)和功率器件組，控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)包括底板和設(shè)置在底板上的彈簧床，彈簧床的上表面放置功率器件組，在功率器件組的上方還設(shè)置有自動找正機(jī)構(gòu)，自動找正機(jī)構(gòu)通過左右兩個柱子固定在控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)的底板上。本實(shí)用新型的載荷控制的功率器件壓緊裝置通過控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)來標(biāo)定碟形彈簧的壓縮量，使用蜂鳴器自動提醒標(biāo)定位移和操作者停止加載，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加載和便捷安裝，避免加載過程中出現(xiàn)“過載”和“欠載”情況。
【專利說明】
一種載荷控制的功率器件壓緊裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于功率器件的固定技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種載荷控制的功率器件壓緊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裝型(PressPak)功率器件是隨著電力電子產(chǎn)品高功率大電流的發(fā)展趨勢而產(chǎn)生的一種新型封裝的半導(dǎo)體器件。器件正常工作條件除正向?qū)妷汉陀|發(fā)信號外，還需要一定的軸向壓力，通常以范圍(例如，-1O %至+10 % )的形式給出，基準(zhǔn)值從1kN到150kN不等。為此，需要設(shè)計(jì)一套合理的機(jī)械裝置，確保功率器件、散熱器、銅排和絕緣件保持同軸、壓緊并獲得均勻的壓力分布。
[0003]所需壓力通常由彈簧提供，在彈簧線性范圍內(nèi)，通過控制變形量可以控制壓力值。但是考慮到彈簧個體差異以及結(jié)構(gòu)自身的壓縮和撓曲變形，實(shí)際變形量通常與理論值有不容忽視的差異。工程中采用多個彈簧并聯(lián)，增大位移來弱化誤差的影響，也從而導(dǎo)致了裝置體積龐大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種載荷控制的功率器件壓緊裝置，解決現(xiàn)在的裝置體積龐大的缺陷。
[0005]—種載荷控制的功率器件壓緊裝置，包括控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)和功率器件組，控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)包括底板和設(shè)置在底板上的彈簧床，彈簧床的上表面放置功率器件組，彈簧床的側(cè)面設(shè)置有兩個蝶形彈簧，每個蝶形彈簧的下面通過一塊抗壓隔板和一塊絕緣隔板固定在底板上，每個蝶形彈簧的上面通過一塊抗壓隔離板與彈簧床嵌入式相連，彈簧床的外圈上設(shè)有調(diào)節(jié)螺紋，調(diào)節(jié)環(huán)通過調(diào)節(jié)螺紋套裝在彈簧床上，在彈簧床和底板上各裝有一個接線柱，分別與蜂鳴器的兩端相連，在所述功率器件組受壓后，通過調(diào)節(jié)環(huán)的調(diào)節(jié)使彈簧床和底板之間相連通，蜂鳴器發(fā)聲，完成壓緊功率器件組。
[0006]在功率器件組的上方還設(shè)置有自動找正機(jī)構(gòu)，自動找正機(jī)構(gòu)通過左右兩個柱子固定在所述控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)的底板上，所述自動找正機(jī)構(gòu)采用球鉸鏈結(jié)構(gòu)。
[0007]所述自動找正機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在功率器件組上方的加載塊，加載塊的上部正中心設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)放置一個球形找正塊，球形找正塊上方連接有加載螺栓，當(dāng)加載螺栓底部與球形找正塊的球面接觸時，球形找正塊自動找正，保持加載在加載螺栓上的壓力的作用線與功率器件組的幾何中心軸線重合。
[0008]所述控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)的底板通過中間設(shè)置的預(yù)緊螺釘和絕緣定位墊圈與彈簧床相連。
[0009]有益效果
[0010]本實(shí)用新型的載荷控制的功率器件壓緊裝置，通過控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)來標(biāo)定碟形彈簧的壓縮量，使用蜂鳴器自動提醒標(biāo)定位移和操作者停止加載，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加載和便捷安裝，避免加載過程中出現(xiàn)“過載”和“欠載”情況；自動找正機(jī)構(gòu)采用球鉸鏈自動找正機(jī)構(gòu)，球鉸鏈選用了球型軸承結(jié)構(gòu)，可以靈活的承受來自各異面的壓力，有助于更好地在加載過程須保持力的作用線與功率器件組的幾何中心同軸。
【附圖說明】

[0011]圖1為本實(shí)用新型的載荷控制功率器件壓緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為圖1中A部分結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的載荷控制功率器件壓緊裝置的標(biāo)定方法示意圖。
[0014]其中，附圖1中:1_碟形彈簧，2-碟簧床，3-調(diào)節(jié)環(huán)，4-底板，5-絕緣隔板，6-預(yù)緊螺釘，7-絕緣定位墊圈，8-抗壓隔板，9-接線柱，10-找正塊，11-加載螺檢，12-加載塊，A-控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0016]本實(shí)用新型的載荷控制功率器件壓緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)A和功率器件組，控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)A如圖2所示，包括碟形彈簧1、碟簧床2、調(diào)節(jié)環(huán)3、底板4、絕緣隔板5、預(yù)緊螺釘6、絕緣定位墊圈7、抗壓隔板8、接線柱9和蜂鳴器，控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)中彈簧床的上表面放置功率器件組，彈簧床的側(cè)面設(shè)置有兩個蝶形彈簧，每個蝶形彈簧的下面通過一塊抗壓隔板和一塊絕緣隔板固定在底板上，每個蝶形彈簧的上面通過一塊抗壓隔離板與彈簧床嵌入式相連，彈簧床的外圈上設(shè)有調(diào)節(jié)螺紋，調(diào)節(jié)環(huán)通過調(diào)節(jié)螺紋套裝在彈簧床上，在彈簧床和底板上各裝有一個接線柱，分別與蜂鳴器的兩端相連，底板通過中間設(shè)置的預(yù)緊螺釘和絕緣定位墊圈與彈簧床相連。
[0017]在功率器件組的上方還設(shè)置有自動找正機(jī)構(gòu)，自動找正機(jī)構(gòu)通過左右兩個柱子固定在所述控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)的底板上，自動找正機(jī)構(gòu)采用球鉸鏈結(jié)構(gòu)。
[0018]標(biāo)定前，通過預(yù)緊螺釘6按常規(guī)扭矩預(yù)緊控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)，再將控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)安裝在壓力機(jī)工作臺上，如圖3所示，在彈簧床上安放壓力計(jì)，壓力計(jì)與壓力表相連。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)環(huán)3，使調(diào)節(jié)環(huán)3退至最上端，給壓力計(jì)一定的壓力，當(dāng)壓力機(jī)的壓頭向下進(jìn)時，觀看壓力表，達(dá)到了設(shè)計(jì)壓力時，停止下進(jìn)并保持壓力，向下旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)環(huán)3直至蜂鳴器報警，在調(diào)節(jié)環(huán)對應(yīng)位置標(biāo)記或者在調(diào)節(jié)環(huán)3的調(diào)節(jié)螺紋上涂厭氧膠;壓力機(jī)退回后，碟形彈簧I回彈，調(diào)節(jié)環(huán)3脫開底板4，蜂鳴器停止報警，壓力標(biāo)定過程結(jié)束。
[0019]載荷控制功率器件壓緊裝置在組裝功率器件時，只需要轉(zhuǎn)動加載螺栓11加載，再次壓縮控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)中的碟形彈簧I，帶動調(diào)節(jié)環(huán)3—起向下移動，當(dāng)調(diào)節(jié)環(huán)3接觸到底板4，彈簧床2和底板4之間相連通，聽到蜂鳴器報警，說明碟形彈簧I達(dá)到設(shè)計(jì)壓力載荷，壓緊過程完成。
[0020]加載過程須保持力的作用線與器件組的幾何中心同軸，載荷控制功率器件壓緊裝置頂端設(shè)計(jì)了球鉸鏈自動找正機(jī)構(gòu)，球鉸鏈自動找正機(jī)構(gòu)如圖1所示，包括找正塊10，加載螺栓11，加載塊12;自動找正機(jī)構(gòu)中加載塊12的上部有一個凹槽，凹槽內(nèi)放置一個球形找正塊10，找正塊10采用馬氏體不銹鋼加工而成，當(dāng)加載螺栓11頭部與找正塊10的球面接觸時，力的作用線與功率器件組的幾何中心軸線有微小角度的傾斜，作用力可分解為軸向力FN和徑向力FR，找正塊10在徑向力FR作用下按圖示方向旋轉(zhuǎn)直至力的作用線與功率器件組的幾何中心軸線重合。
[0021 ]本實(shí)用新型通過給定控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力載荷，根據(jù)胡克定律的壓力與位移的關(guān)系，通過調(diào)節(jié)環(huán)來標(biāo)定蝶形彈簧的壓縮量，至蜂鳴器報警，標(biāo)記調(diào)節(jié)環(huán)對應(yīng)位置或者在調(diào)節(jié)環(huán)的調(diào)節(jié)螺紋上涂厭氧膠;在加載的過程中，通過蜂鳴器提醒操作者達(dá)到標(biāo)定位移，從而再現(xiàn)給定壓力載荷，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加載和便捷安裝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種載荷控制的功率器件壓緊裝置，其特征在于:包括控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)和功率器件組，控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)包括底板和設(shè)置在底板上的彈簧床，彈簧床的上表面放置功率器件組，彈簧床的側(cè)面設(shè)置有兩個蝶形彈簧，每個蝶形彈簧的下面通過一塊抗壓隔板和一塊絕緣隔板固定在底板上，每個蝶形彈簧的上面通過一塊抗壓隔離板與彈簧床嵌入式相連，彈簧床的外圈上設(shè)有調(diào)節(jié)螺紋，調(diào)節(jié)環(huán)通過調(diào)節(jié)螺紋套裝在彈簧床上，在彈簧床和底板上各裝有一個接線柱，分別與蜂鳴器的兩端相連，在所述功率器件組受壓后，通過調(diào)節(jié)環(huán)的調(diào)節(jié)使彈簧床和底板之間相連通，蜂鳴器發(fā)聲，完成壓緊功率器件組。2.如權(quán)利要求1所述的載荷控制的功率器件壓緊裝置，其特征在于:在功率器件組的上方還設(shè)置有自動找正機(jī)構(gòu)，自動找正機(jī)構(gòu)通過左右兩個柱子固定在所述控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)的底板上，所述自動找正機(jī)構(gòu)采用球鉸鏈結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求2所述的載荷控制的功率器件壓緊裝置，其特征在于:所述自動找正機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在功率器件組上方的加載塊，加載塊的上部正中心設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)放置一個球形找正塊，球形找正塊上方連接有加載螺栓，當(dāng)加載螺栓底部與球形找正塊的球面接觸時，球形找正塊自動找正，保持加載在加載螺栓上的壓力的作用線與功率器件組的幾何中心軸線重合。4.如權(quán)利要求1所述的載荷控制的功率器件壓緊裝置，其特征在于:所述控制位移標(biāo)定載荷機(jī)構(gòu)的底板通過中間設(shè)置的預(yù)緊螺釘和絕緣定位墊圈與彈簧床相連。
【文檔編號】H01L21/67GK205723473SQ201620661308
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】魏孔林, 陳遠(yuǎn)華, 李巖
【申請人】思源清能電氣電子有限公司