Полупроводниковый модуль

(51) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам(73) Всероссийский электротехнический институт им.В.ИЛенина(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МОДУЛЬ (5) Область использования: в полупроводниковой технике, а именно в выпрямительных блоках может быть использовано в полупроводниковых преобразователях электрической энергии й электроприводах Сущность изобретения: в корпус модуля дополнительно введена центрирующая деталь с боковыми прорезями под выводы от полупроводниковых элементов, закрепленных на основании. На верхней поверхности центрирующей детали в месте подвода выводов выполнены гнезда и штыри для установки силовых шин внешней цепи, которые соединяют с выводами пайкой Центрирующая деталь помимо автоматической центровки и фиксации силовых шин внешней цепи увеличивает жесткость их крепления, а также уменьшает нагрузку на полупроводниковые элементы, 3 ип.Изобретение относится к полупроводниковой гехнике, а именно к выпрямительньм блокам, и может быть использовано вполупроводниковых преобразователяхэлектрической энергии и электроприводах,Извест О много полупроводниковых управляемых устройств, в том числе паянойконструкции, в которых полупроводниковые элементы закреплены на металлическом основании через металлическиефасонные шины, изолированные от основания и соединя.ощие каждцй силовой элемент с токовыми вьводами модуля,Основным недостатком таких модулейявляется сложность сборки и большая.конструктивная загру:кеннасть модуля элемен 1 ами,Наиболее близким решеием являетсяполуправоднлковый модуль, содержащийкорпус, на основании которого закрепленыполупроводниковые элементы, электрически соединенные с силовыми шинами внешней цепи при помощи выводов.1; недостаткам данного модуля атОсится нетехнола ичнасть сборки и недостаточная жесткость закрепления силовых шин,чта снижает его надежность, Сборку такогомодуля трудна механизировать, т,к. разводка выводов, их гибка выполняется при сборке,ЦельО изобрВтения является повышение надежнас-и и технологичности модуля,Цель достигается тем, что в полупроводниковом модула, содержащем корпус, на Ос.новании которого закрепленцпалуправаднионые элементы, электрич 8 ски соединеннье с сюавыми шинами внешВй цепи при ггомощи выводов, в корпусдополнительно введена центрирующая деталь, которая сСабжена боковыми прорезлми под выводы от полупроводниковыхэлементов, а на 88 88 рхней поверхности вместе подвода выводов выполнены гнездасо штырями под силовые шины внешнецепи,1 аким образом, к признакам, отличающим заявляемое решение от прототипа, относятся; введение в корпус дополнительнойцентрирующей детали, на боковых поверхностях которой выполнены прорези пад выводы От полупроводниковых элементов, приэтом на ее верхней поверхности в местеподвода выводов вы полне.ц гнезда со штырями под сиговце шины внешней цепи.Из проанализированной литературы известен изолирующий каркас с боковым пазом под силовой. вывод, на верхнейповерхности которого расположены металлические штыри, которые электрически соединены с внешними выводами от светоизлучающих диодов и с управляющими шинами цепи управления на корпусе светоуправляемого модуля.Однако эта дсталь решает специфические вопросы оптоэлектронной техники и неможет решить вопросы сборки силовых модулей. В этом решении металлические штыри на каркасе служат только дляэлектрического соединения выводов от све"0 тоизлучаощих диодов с управляющими шинами,В предлагаемом решении центрирующая деталь также сгужит для соединениявыводов от полупроводниковых элементов,15 которые закреплены в боковых прорезях, ссиловыми шинами внешней цепи, но онаОдновременно и центрирует шины внешней. цепи при помощи гнезд и штырей, при этом,вкладывая шинь в гнезда, одновременно20 насаживают их на штыри, В результате Дины автоматически оказываются зафиксированными в определенном для нихгиесте,чта, в свою очередь, позволяет автоматизи-.ровать процесс сборки модуля, 1(роме того,центрируюшая деталь Обладает дополнительными свойствами: увеличивает жесткость крепления силовьх шин внешнейцепи и уменьшает нагрузку на полупроводниковые элементы. При необходимости на0 внутренней стороне боковых стенок центрирующей детали можно закрепить схемыуправления и при таком решении вьпускать"разумные" модули,Решений относительно других отличиЗ 5 телыых признаков в литературе не обнаружено, на основании чего считаем, чтопредлагаемое решение соответствует критерию "существенные Отличия".На фиг, 1 изображена конструкция заявляемого модуля в разрезе; на фиг. 2 - конструкция центрирующей детали, вид спереди,на фиг, 3конструкция центрирующей детали, вид сверху.ПолупрводИков и модуль (фиг 1) со45 держит корпус 1, основание 2, на которомзакреплены полупроводниковые элементы,3, Полупроводнлковые элементы при помощи выводов 4 электрически соединены ссиловыми шинали внешней цепи 5 на цент 50 рирующей детали 6,Центрируошая деталь 6 (фиг. 2, 3) представляет собой литой каркас из изолирующего материала, имеющий верхнююплоскую поверхность и боковые стенки 755 для установки на основание. Высоту и количество стенок выбирают исходя из конструктивных соображений, Центрирующаядеталь снабжена боковыми прорезямиВ, вкоторые входят выводы от полуправодниковьх элементов, а на ее верхней поверхности(56) 1. Патент США М 410 б 052, кл, 357-72,25,опубл, 1988.2, Авторское свидетельство СССРМ 1746438, кл, Н 01 Е 25/ОЗ, 1990.3, Патент США М 4249034, кл, 174-52,опубл, 1981,30 ПОЛУПРОВ ОДНИ КО В ЫЙ МОДУЛ Ь, содержащий корпус, на основании которого закреплены полупроводниковые элементы, электрически соединенные ссиловыми шинами внешней цепи при помощи выводов, отличающийся тем, что в в месте подвода выводов выполнены гнезда Е и штыри 0 для закрепления силовых шин и для их центровки. Штыри выполнены иэ того же изолирующего материала, что и центрирующал деталь.Силовые шины внешней цепи 5 также снабжены боковыми прорезями, совпадающими с боковыми прорезями центрирующей детали в месте соединения с выводами 4.Собирают модуль в следующей последовательности, На медное основание 2 напаивают полупроводниковые элементы 3 (в нашем случае диоды) с выводами 4,Основание служит общим выводом от всех приборов. Затем на основание устанавливают центрирующую деталь 6 и рихтуют при необходимости вывода 4, В гнезде Е на штыри О устанавливают силовые шины внешней цепи 5, которые соединяют с выво. дами 4 пайкой. После этого модуль заливают жестким компаундом.В работе модуль используется как выпрямительный элемент. Наличие в модуле общего вывода и трех раздельных выводов от диодов позволяет использовать его в трех различных плечах трансформаторного устройства.Предлагаемое решение позволяет упростить и автоматизировать сборку за счет Ф ор мул а из об рета ни я автоматической центровки силовых шин, которая оределяется только точностью оснастки,применяемой при литье центрирующей детали б, а ее точная уста новка на основание 2.опоеделяется его конструкцией. П ри этом трудоем кость изделия снижается на 20 - 2570,Соединение силовых шин и выводов нацентрирующей детали позволяет значи тельно снизить механические нагрузки наполупроводниковые элементы, При необходимости в таких конструкциях возможно применение управляющих схем, закрепляемых на внутренней стороне боковых стенок 15 центрирующей детали.Снижается количество жесткого компаунда, заливаемого в модуль, т,к.он нужен лишь для жесткого фиксирования силовых шин, Таким образом, облегчается вес иэде лия и достигается экономия материала на10-15%. Все вместе взятое ведет к увеличению надежности модуля. корпус дополнительно введека центрирующая деталь, которая снабжена боковыми35 прорезями под выводы от полупроводниковых элементов, а на ее верхней поверх, ности в месте подвода выводов выполненыгнезда со штырями под силовые шины,внешней цепи,402004038 Составитель С, Селивановский Техред М, Моргентал Корректор Л. Филь Редактор Т. Лошкаре Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аз 332 роизводственно-издательский комбина тент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101