專利名稱：非絕緣式電力半導體模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力半導體模塊，特別是一種非絕緣式電力半導體模塊。
現有的分立的電力半導體器件，絕大多數是單面散熱的螺栓器件，組裝時采用分立的散熱器，安裝不方便，體積大。為了方便安裝，人們采用器件組件化的方法，但這一方法是成品件的組裝，成本較大，器件安裝時靠螺栓緊固，散熱器也較大，且三極的電力半導體管芯不能反裝，組件化時受到限制。目前電力半導體模塊解決了分立元件及其組件體積大，安裝不方便的缺點，但現有的電力半導體模塊都是絕緣式的，其重要特點是模塊金屬底板是絕緣的，不帶電，幾個模塊可安在同一散熱器上，具有體積小，安裝方便等優點。但這些優點是靠增加成本換來的。在絕緣式模塊中使用了價格較貴的絕緣陶瓷，同時由于采用了陶瓷增加了管芯的熱阻，使價格較貴的管芯降低電流容量使用，這就使絕緣式模塊價格很高，增加了設備成本，推廣受到限制，商品化進程很慢，同時這種模塊很難替代已運行中的分立元件。
本實用新型的目的是提供一種非絕緣式電力半導體模塊，它不僅可以替代分立元件及其組件，而且在一些特定場合下可以替代絕緣式模塊。具有體積小，重量輕，結構緊湊，易于拆卸，成本低等優點。
本實用新型的主要內容是把一個或一個以上的電力半導體管芯通過設計的具有公共端的連接電路與充當公共電極的金屬底板相接，上面設有帶電極孔的絕緣擋板或絕緣外殼。
以下結合實施例對本實用新型作詳細說明。
實施例1，如
圖1和圖2所示，是一只電力半導體管芯的一單元的非絕緣式模塊(幾只管芯構成的模塊就構成幾單元的模塊)。圖1是給定的連接電路圖，由晶閘管1、電極2、電極3組成，電極4是管芯1的控制極。圖2是實施例的具體結構圖。晶閘管管芯1通過壓塊5、電極2、絕緣件6、蝶型彈墊7、壓板8、并由螺栓9緊固在金屬底板3上。管芯1的陽極同金屬底板3相連。由絕緣件6、絕緣管10、金屬底板3、密封環11、密封料12在管芯1被壓緊時形成的密封腔實現了管芯1的密封，電極4是管芯1的控制極，并從絕緣管10，外殼13的電極孔引出。電極2穿過外殼13的電極孔露在外邊。金屬底板是管芯1的一個電極并作為外殼13的下端。
實施例2，如圖3、圖4所示，是裝有兩只電力半導體管芯的雙單元非絕緣式模塊的例子。圖3是給定的具有公共端3的連接電路圖，由晶閘管1、整流管14，電極2、公共端3、控制極4組成。圖4是模塊的具體結構圖。晶閘管管芯1、整流管管芯14通過壓塊5、電極2、絕緣件6、蝶型彈墊7、壓板8、并由螺栓9緊固在金屬底板3上。管芯1和管芯14的陽極同金屬底板3相連。金屬底板3是管芯1和管芯14的公共電極。由絕緣件6、絕緣管10、金屬底板3、密封環11、密封料12在管芯1和管芯14被壓緊時形成的密封腔，實現了管芯1和管芯14的密封。管芯1的控制極4由絕緣管10開孔并經絕緣擋板15的電極孔引出，管芯1和管芯14的電極2由絕緣擋板15上的孔引出。
實施例3，如圖5和圖6所示是內裝三只電力半導體管芯的三單元非絕緣式的模塊的例子。圖5是給出的具有公共陽極的連接電路圖。由整流管管芯14，電極18，公共端3組成。圖6是模塊的具體結構圖。管芯14的陽極焊在金屬底板3上，電極18焊在管芯14的陰極上。管芯14由彈性膠16，環氧17灌封保護，管芯14的電極18由外殼13的孔引出，并露在外殼的外邊，外殼由塑料制成。金屬底板3在外殼13的下端并作為管芯14的公共電極。
同樣，裝有多只電力半導體管芯可組成多單元非絕緣式電力半導體模塊。
權利要求1.一種非絕緣式電力半導體模塊，包括有管芯、電極、金屬底板、帶有電極孔的絕緣擋板或外殼，其特征是一只或一只以上的電力半導體管芯通過給定的具有公共端的連接電路與充當公共電極的金屬底板相接，其上設有帶電極孔的絕緣擋板或外殼。
2.根據權利要求1所述的電力半導體模塊，其特征是管芯通過壓塊、電極、絕緣件、蝶型彈墊、壓板固定在金屬底板上，管芯的陽極與金屬底板相連。
3.根據權利要求2所述的電力半導體模塊，其特征是絕緣件、絕緣管，金屬底板，密封環和密封料構成管芯的密封腔。
專利摘要本實用新型公開了一種非絕緣式電力半導體模塊，主要由管芯、電極、金屬底板、帶有電極孔的絕緣擋板或外殼組成，其中一只或一只以上的電力半導體管芯通過給定的具有公共端的連接電路，與充當公共電極的金屬底板相接，其上設有帶電極孔的絕緣擋板或外殼，具有體積小，重量輕，易于拆卸及成本低的優點，可替代單面散熱的分立元件，在特定場合下也可替代絕緣式模塊。
文檔編號H01L23/34GK2261677SQ9623878
公開日1997年9月3日 申請日期1996年10月18日 優先權日1996年10月18日
發明者李春峰 申請人:李春峰