[發(fā)明專利]低感母排的設計及制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00126647.0
• 申請日: 2000-10-26
• 公開（公告）號: CN1351396A
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 李小紅;忻力;榮智林;陳燕平;翁星方
• 申請（專利權）人: 鐵道部株洲市電力機車研究所
• 主分類號: H02B1/20
• 分類號: H02B1/20;H01B5/02;H02M1/00
• 代理公司: 株洲市長江專利事務所
• 代理人: 王法男

本發(fā)明涉及一種低感母排的設計及制作方法，屬逆變器輔件的制作方法類。

在中、大容量IGBT逆變器的工程設計中，合理排布母線、降低分布電感對于保護IGBT元件免遭受瞬態(tài)過壓擊穿非常重要。因此，尋求小于100nH低感母排的結構設計及制作方法已經成為IGBT逆變器主要電路設計的關鍵技術之一。現(xiàn)有的各種低感母排(Busbar)雖然能滿足IGBT逆變器主電路結構設計的基本要求，但也存在以下不足：

1、一些低感母排由于結構設計過于簡陋，因此僅能滿足低壓場合的使用，但當母排間工作電壓高于1500VDC時，則很難保障逆變器能長時間可靠工作。

2、一類低感母排雖然在設計上緊湊合理，外形也較美觀，但制作這些低感母排的方法往往比較復雜，不僅需要特別的加工模具，而且在高壓揚合使用時為保證它安裝到IGBT元件上能確保C、E兩極間有足夠長的爬電距離，往往不得不對低感母排的設計作大的改變，甚至降低低感母排的結構設計的基本原則：使正、負母排兩者形狀和面積相差較大。從而造成低感母排的分布電感增加，但因此而增加主電路設計的難度。

本發(fā)明的目的：旨在提供一種新的低感母排設計結構及制作方法，克服現(xiàn)有低感母排存在的上述缺陷，不僅結構緊湊，外觀美觀而且制作方便，同時又能滿足不同工作電壓工作場的要求。

上述發(fā)明目的通過下述技術方案來實現(xiàn)：

這種低感母排由正銅排(2)、負銅排(3)、導電銅柱(5)及中間絕緣層(1)和外層絕緣層(4)組成，其特征在于：

A、所述的該母排由起定位作用的導電銅柱(5)將依序擱置的外層絕緣層(4)、正銅排(2)、中間絕緣層(1)、負銅排(3)、外層絕緣層(4)及半固化片(7)經疊置和熱壓而成的一多層疊置體。

B、所述導電銅柱(5)及正、負母排之間增設著絕緣塞塊(6)；在每相鄰的兩層之間設有起粘接作用的半固化片(7)。

所述的外層絕緣層(4)上位于IGBT的C、E兩極區(qū)間的板體上設有能增加爬電距離的凹陷狀或凸起狀爬電結構。

所述的爬電結構是設于外層絕緣層(4)上C、E兩極區(qū)間板體上銑刻的小凹槽(8)，并且該小凹槽的數(shù)量以2～5個為宜，其單個槽寬小于2mm。

所述的爬電結構是設于外層絕緣層(4)上C、E兩極區(qū)間板體上增設的一塊凸起狀爬電隔離板(9)；并且可以在其上銑刻小凹槽(8)。

這種母排的具體制作方法如下：

1、下料，即根據(jù)上述技術方案，選擇適用的電解銅板或鋁板來下正、負母排料，用環(huán)氧板FR4來下中間絕緣層及外層絕緣層料；用帶有粘性的材料制作半固化片料；

2、根據(jù)設計方案對用于各個層位的上述各料進行鉆、銑、沖及折彎加工，既在每一層位上鉆出供導電銅柱定位或鉚接的專用孔，在外層絕緣層上銑刻出增大爬電距離的爬電結構；在正、負母排上沖出增設絕緣塞塊的空間；

3、鉚焊，即將導電銅柱與相配合的對應正、負母排進行鉚焊連接；

4、清洗電鍍，即對上述各層位構件分別進行清洗電鍍；

5、對位疊片，即按照依下而上的順序，將外層絕緣層、半固化片層、負銅排及絕緣塞塊、半固化片層、中間絕緣層、半固化片層、正銅排及絕緣塞塊、半固化片層、外層絕緣層分別疊置呈一同位疊置體；

6、進行熱壓成型處理，即在176℃的溫度下完成熱壓固化處理；

7、檢驗清理成為最終產品。

根據(jù)上述的設計方案及制作方法制作的這種逆變器用低感母排，不僅結構簡單緊湊，美觀，而且生產工藝也十分簡單明了，不用設計專門的工藝模具及夾具；同時還能十分有效的增加C、E兩極間的爬電距離，不僅適用低壓工作環(huán)境，也十分適用于1500VDC以上工作電壓環(huán)境。

以下給出實施本發(fā)明的三個實施例，并結合實施例進一步闡述本發(fā)明。

附圖1是適用于低壓狀態(tài)時的一種母排結構；

附圖2是圖1的AA向剖示圖；

附圖3為設有凹陷狀爬電結構的低感母排結構示意圖；

附圖4為附圖3的AA向剖示圖：

附圖5為設有凸起狀爬電結構的低感母排結構示意圖；

附圖6為附圖5的AA向剖示圖；

附圖7是對位疊片示意圖。

圖中：1.中間絕緣層，2.正銅排，3.負銅排，4.外層絕緣層，5.導電銅柱，6.絕緣塞塊，7.半固化片，8.小凹槽，9.爬電隔離板。

實施例1：