[發明專利]一種串聯壓接型半導體機構

在審

• 申請號: 201810868890.6
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109346441A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 袁荔;王成昊;謝劍;李云鵬;王志翔;喬麗;歐陽文敏;孫澤來;張曉龍
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00;H01L25/07
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種串聯壓接型半導體機構，包括壓裝架和設于壓裝架內且與壓裝架同軸心設置的半導體器件閥串；半導體器件閥串與壓裝架間設有控壓組件；半導體器件閥串包括交替疊放的散熱器和半導體器件，半導體器件與所述散熱器間分別設有多孔金屬。通過在半導體器件與散熱器間加入多孔金屬組成半導體器件閥串，多孔金屬在壓裝中的彈性變形能夠吸收一部分機械沖擊能，從而減小壓裝力對半導體器件的沖擊；降低了半導體器件對散熱器表面形位公差的要求，從而降低了加工成本，提高壓裝效率；優化了壓裝結構，提高壓裝效率；防止了器件損壞；對于壓裝力變化較為敏感的器件，可實現多級串聯的大組件方案，提高整機系統的集成度。

技術領域

本發明涉及一種半導體器件組裝器械，具體涉及一種串聯壓接型半導體機構。

背景技術

隨著大功率電力電子技術的發展，尤其是高壓柔性直流輸電和靈活交流輸電的發展，半導體器件以其靈活可控的關斷特性在電力系統的應用越來越廣泛。早期的半導體器件壓裝結構只適用于精度較高的壓接型半導體器件，隨著半導體器件國產化，由于原有壓裝機構對半導體器件和散熱器表面精度要求較高，導致加工成本較高，壓裝效率低下；其次，原有的壓裝機構均采用球頭球窩結構保證壓裝機構的軸向對心調節功能，使得壓裝機構結構復雜，重量增加，致使壓裝效率低下。

發明內容

針對現有技術的不足，本申請人設計了一種串聯壓接型半導體機構；通過在半導體器件與散熱器間加入多孔金屬組成半導體器件閥串，多孔金屬在壓裝中的彈性變形能夠吸收一部分機械沖擊能，從而減小壓裝力對半導體器件的沖擊；多孔金屬可通過調節孔隙率和孔徑對其的剛度系數進行調節從而實現對壓接型半導體器件的接觸面進行柔性調節，降低了半導體器件對散熱器表面形位公差的要求，從而降低了加工成本，提高壓裝效率；同時多孔金屬的加入也替代了球頭球窩的對心調節功能，優化了壓裝結構，提高壓裝效率；多孔金屬具有彈性特性，可以補償壓裝接觸表面存在的局部凸起帶來的壓強不均衡現象，防止器件損壞；本申請的壓裝機構對于壓裝力變化較為敏感的器件，可實現多級串聯的大組件方案，提高整機系統的集成度。

本發明的目的是通過下述技術方案予以實現的：

本發明提供了一種串聯壓接型半導體機構，所述壓裝機構包括壓裝架和設于所述壓裝架內且與所述壓裝架同軸心設置的半導體器件閥串；

所述半導體器件閥串與所述壓裝架間設有控壓組件；

所述半導體器件閥串包括交替疊放的散熱器和半導體器件，所述半導體器件與所述散熱器間分別設有多孔金屬。

優選的，

所述壓裝架包括兩個相互平行的端板、貫穿兩個端板的絕緣拉桿和套設于所述絕緣拉桿兩端且與所述端板相抵的固定件。

優選的，

所述絕緣拉桿的數目大于1且分別關于所述端板的軸心對稱。

優選的，

所述控壓組件包括設于所述半導體器件閥串一端與兩個端板中的一個間的碟簧和設于所述半導體器件閥串另一端與兩個端板中的另一個間的壓力加載適配器；

所述碟簧和所述壓力加載適配器分別與所述半導體器件閥串同軸。

優選的，

所述壓力加載適配器與所述半導體器件閥串間依次設有絕緣隔離盤、壓裝應力錐和填隙墊片；

所述絕緣隔離盤與所述半導體器件閥串連接；

所述填隙墊片與所述壓力加載適配器連接；

所述絕緣隔離盤、壓裝應力錐和填隙墊片分別與所述半導體器件閥串同軸。

優選的，

所述壓裝應力錐的上底與所述填隙墊片連接，下底與所述絕緣隔離盤連接。