Полупроводниковый модуль

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 35941 1)5 Н 01 1 25/16 ЕНИЯ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ ены диодные ст орных структур тих несколько э ади, силовые ток ктуры, а Дарттеров ъемы и Целью ние констру и повышен Указан полупровод рукции,сод расположепроще- баритов что вконстоторо групп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО(71) Всесоюзный электротехнический институт им. В,И, Ленина(56) Заявка ФРГ Мв 3241508,кл. Н 011 25/04, 1984,Европейский патент М 0116289,кл. Н 0123/36, 1984,(57) Использование: в качестве вторичногоисточника питания в схемах различных преИзобретение относится к полупроводниковой технике, к вы и рямител ьн ым блокам, а именно к транзисторным ключам, и может быть использовано в качестве. вторичного источника питания в схемах различных преобразователей электрического тока.Известны полупроводниковые модули как паяной, так и прижимной конструкции.Основными недостатками таких модулей являются, как правило, увеличение массогабаритов за счет нерационального использования площадей, трудность монтажа, необходимость изгибать шины во время сборки, плохая защищенность от вторичного пробоя.Наиболее близким к предлагаемому является полупроводниковый модуль паяной конструкции, содержащий основание, накообразователей электрического тока. Сущность изобретения: защитные диоды цепи эмиттер-коллектор размещены на эмиттерных шинах, которые расположены по обе стороны от транзисторных структур типа Дарлингтона. Эмиттерные и коллекторная шины расположены в одной плоскости, при этом эмиттерные шины закорочены между собой соединительной шиной, расположенной по отношению к ним в другой плоскости. Эмиттерная и коллекторная шины соединены с внешней цепью при помощи силовых токосъемов, выполненных из двух цилиндрических частей, скрепленных между собой и образующих канавку в месте соединения. 3 ил,тором расположгруппы транзистлингтона, имеющодинаковой площшины,Недостаткамнесимметричностных шин и их слзатрудняет сборэффективно исподи. и этого модуля являются ь расположения эмиттерожная конфигурация, что у модуля и не позволяет льзовать рабочие площаизобретения является у кции, снижение массогаие технологичности, ая цель достигается тем никовом модуле паянойержащем основание, на кны диодные структуры, 1735941транзисторных структур типа Дарлингтона, имеющих несколько эмиттеров одинаковой площади, силовые токосъемы и шины, диодные структуры размещены на эмиттерных шинах, которые параллельны между собой, расположены симметрично по обе стороны от транзисторных структур в одной плоскости и электрически соединены между собой дополнительной шиной, расположенной в другой плоскости, эмиттерная и коллекторная шины соединены с внешней цепью при помощи силовых токосъемов, причем каждый силовой токосъем выполнен из двух цилиндрических частей, разъемно соединяемых между собой, при этом в шинах в месте разъемного соединения выполнено отверстие с кольцевым зазором, заполненным припоем.На фиг. 1 изображена упрощенная конструкция одного плеча предлагаемого модуля, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - соединение эмиттерной или коллекторной шины с силовым токосъемом.Модуль содержит основание 1, керамические изоляторы 2, металлизированные керамические платы 3 и 4, токоподводящие проводники 5, силовые токосъемы 6, выполненные из двух цилиндрических частей, выводы 7 и 8 управляющей части, диоды 9 цепи база - эмиттер, транзисторные структуры типа Дарлингтона 10, защитные диоды 11 и 12 цепи эмиттер - коллектор, эмиттерные шины 13, коллекторную 14 и дополнительную 15 шины.На медное основание 1 напаяны керамические изоляторы 2 и метализированные керамические платы 3, 4. На керамические изоляторы 2 см, фиг, 3) напаивают нижние части силовых токосъемов 6, контактирующих с изогнутыми концами эмиттерной 13 или коллекторной 14 шин. На керамическую плату 3 напаяны две шины 13 эмиттеров и коллекторная шина 14.Эмиттерные и коллекторная шины расположены в одной плоскости. Эмиттерные шины, закорочены между собой дополнительной шиной 15, расположенной по отношению к ним в другой плоскости, Защитные диоды 11 и 12 цепи эмиттер - коллектор напаяны на эмиттерные шины, а две транзисторные структуры 10, имеющие несколько одинаковых эмиттеров, расположены на коллекторной шине 14. Такое расположение соединительной шины 15 и защитных диодов 11, 12 позволяет упростить конструкцию и уменьшить массогабариты модуля на 7 - 10/ так как в противном случае при размещении диодов на коллекторной шине необходимо увеличение ее площади. Эмиттерные шины параллельны междусобой и расположены симметрично относительно коллекторной шины, что позволяет разваривать на них токоподводящие про водники 5 равновеликими и, таким образом,балансировать нагрузочные сопротивления каждой эмиттерной цепочки, снижая токовые перегрузки и электрические потери при работе прибора, что обеспечивает повы шенную устойчивость к вторичному пробоюи ведет к повышению надежности модуля, Кроме того, это позволяет избежать пересечения базовых и эмиттерных выводов, а расположение защитных диодов на эмит терных шинах ведет к сокращению массогабаритов модуля, Симметрия эмиттерных шин ведет также к повышению технологичности на операции изготовления фотошаблонов при изготовлении металли зированного слоя на керамической плате 3.После разварки токоподводящих проводников 5 в нижнюю часть силовых токосъемов 6 (см. фиг. 3) ввертывают их вторую часть, образуя в месте соединения с шиной 25 13 или 14 канавку, которая при нагреве наустановке СВЧ заполняется припоем, в результате образуется надежное соединение,Применение разъемного токосъема позволяет не пользоваться дополнительной 30 оснасткой при сборке модуля и облегчаетвозможность перемещения сборки по столу установки сварки, удешевляя процесс сборки, Помимо приведенного разъемно-резьбо-.вого соединения можно использовать 35 другие известные решения фиксации разьемных деталей перед пайкой, например штыревое или штифтовое.На керамические металлизированныеплаты 4 напаяны диоды 9 цепи база - эмит тер и шины 7 и 8 управляющей части,Собранный модуль защищают компаундом ГТО, приклеивают корпус из компаунда ПА, заливают компаундом Вилад 13-1 и приклеивают кры ш ку.45 Модуль выполняется из двух взаимонезависимых плеч, т, е. является двухключевым, Однако при необходимости в соответствии со схемой его выводы могут быть попарно запараллельны с целью уве личения коммутируемой мощности.При подаче на вход модуля управляющего сигнала транзисторы отпираются и во внешней цепи коммутируется необходимый ток.55 . Изобретение позволяет упростить конструкцию модуля, снизить его массогабариты на 7-10 , более технологично проводить сборку корпусных деталей (так, за один проход в водородной печи можно спаять с основанием и керамические платы, и структуры,и шины), что ведет к снижению трудовых затрат на 7-10%,Формула изобретения Полупроводниковый модуль паяной конструкции, содержащий основание, на котором расположены диодные структуры, группы транзисторных структур типа Дарлингтон, имеющих несколько эмиттеров одинаковой площади, силовые токосъемы и шины,отличающийсятем,что,сцелью упрощения конструкции, снижения массогабаритных показателей и повышения технологичности, диодные структуры размещены на эмиттерных шинах, которые параллельны между собой, расположены симметрично по обе стороны от транзисторных структур в одной плоскости и электрически соединены между собой дополнительной 5 шиной, расположенной в другой. плоскости,эмиттерная и коллекторная шины соединены с внешней цепью при помощи силовых токосъемов, причем каждый силовой токо- съем выполнен из двух цилиндрических 10 частей, разъемно соединяемых междусобой, при этом в шинах в месте разьемного соединения выполнено отверстие с кольцевым зазором, заполненным припоем.1735941 25 30 35 40 45 50 Составитель Л, ГороховТехред М.Моргентал Корректор Л. Бескид РедакторТ. Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 1821 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5