[發明專利]用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置

有效

• 申請號: 201310533831.0
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103633078A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 孫保濤;李彥涌;胡家喜;楊進鋒;劉海濤;羅凌波;劉少奇;朱武;馬振宇;周偉軍;羅劍波
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/32;H01L23/367
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置。

背景技術

在大功率變頻系統中，考慮到輸出能力、散熱以及電磁兼容方面的等問題，通常選用平板型功率半導體器件。但對于平板型功率半導體器件而言，由于自身特性，需要在陰極和陽極之間施加一定的壓裝力，并且還需要保證該壓裝力能夠均衡、持續地保持在這個范圍內，這樣才能使其電氣性能得到最佳的工作狀態。

目前，現有的平板式功率半導體器件大多都能夠解決上述問題，但是其組成結構都為單串式。然而，當該單串式壓裝裝置應用在多電平電路中時，為了滿足大功率變頻的需求，通過需要分散安裝多個單串式壓裝裝置。這樣，不但會增加電路結構的體積，而且還會增加許多導線及相應母排，從而導致電路布局雜散而增大由線路引起的雜散電感。然而，由于平板式功率半導體器件對電路連接中雜散電感的分布要求極為苛刻，因此增大的雜散電感會影響其工作效率。此外，這種安裝方式也不便于日后維修維護。

發明內容

本發明為了解決上述部分或全部技術問題，提供一種用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置，其不僅降低雜散電感而提高平板式功率半導體器件的工作效率，而且還可便于日后維修維護。

根據本發明，提供一種用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置，其包括：多個平行并列分布的半導體承載單元，半導體承載單元包括與多個平板式功率半導體器件彼此疊加而形成串的多個散熱器，以及設在串的兩端的絕緣件；設在半導體承載單元的兩端并通過固定單元來連接的第一和第二壓板；設在第一或第二壓板上的頂壓單元，頂壓單元能夠把承載單元以所需的壓裝力頂壓在第一和第二壓板之間。

在一個實施例中，固定單元包括多個成矩陣分布的且均穿過第一和第二壓板的第一緊固件，以及用于把第一緊固件分別固定于第一和第二壓板上的第二緊固件。

在一個實施例中，在第一緊固件與第一或第二壓板之間的配合處設有用于阻止第一緊固件發生相對轉動的定位件。

在一個實施例中，第一緊固件具有通入冷卻液的流道。

在一個實施例中，第一和第二壓板的外側均固接有用于加強結構強度的加強板，在加強板上設有用于把該壓裝裝置安裝到能夠安裝該壓裝裝置的電路中的安裝部。

在一個實施例中，頂壓單元包括延伸穿過第一或第二壓板的移動件，以及設置在移動件和第一或第二壓板之間的彈性件，在移動件的內部通過螺紋接合而與頂壓件相連的頂壓件，其中，頂壓件能被促動而朝向絕緣件運動，并且導致移動件克服彈性件的作用力而沿相反方向運動。

在一個實施例中，在頂壓件的螺紋端設有用于頂壓絕緣件的平衡塊，平衡塊具有圓錐部，圓錐部的錐角等于90度。

在一個實施例中，頂壓件的螺紋端設有球形面，而平衡塊的中心處設有用于匹配連接球形面的球形坑。

在一個實施例中，移動件的小頭端上設有用于標識由頂壓單元頂壓施壓在半導體承載單元上的壓力大小的壓力標識機構。

在一個實施例中，固定單元包括四個成矩形矩陣分布的第一緊固件和十六個用于把第一緊固件分別固定在第一和第二壓板上的第二緊固件，在第一和第二壓板之間設有三個呈“品”字分布的半導體承載單元。

根據本發明的用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置，其不僅可以有效地保證平板式功率半導體器件所需的壓裝力，而且還可以降低產生的雜散電感，從而利于平板式功率半導體器件更好的工作。另外，該壓裝裝置相對于傳統上使用的壓裝裝置具有更好的散熱功能和平衡穩定地對平板式功率半導體器件施壓的功能。此外，多個半導體承載單元可以單獨拆裝，從而利于損壞后的更換，即利于日后維修維護。

根據本發明的用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置100的結構簡單、加工方便，安裝容易，使用安全可靠，便于實施推廣應用。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。其中：

圖1顯示了根據本發明的用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置的結構示意圖；

圖2顯示了根據本發明的用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置的頂壓單元；

圖3顯示了根據本發明的用于平板式功率半導體器件的壓裝裝置的卡接件。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作進一步說明。