CN202189774U - 特大功率晶闸管封装结构 - Google Patents

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陈国贤
徐宏伟
陈蓓璐
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JIANGYIN SAIYING ELECTRON CO Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种特大功率晶闸管封装结构，它包括阴极电极（1）、阴极法兰（2）、阳极法兰（3）、瓷环（4）、阳极密封环（6）、阳极电极（5）和门极引线管（7），其特征在于在所述门极引线管与瓷环之间设置有门极密封环（8），所述瓷环设置成波纹裙边状、所述阳极法兰、阴极法兰和阳极密封环均为无氧铜材料的弹性法兰，且采用圆弧过渡、在阴极电极和阳极电极的外缘上均设置有U形阻银槽（9）。本实用新型提供的晶闸管封装结构封装强度和气密封高，并且在大功率下的耐高压和绝缘性能都非常好。

Description

特大功率晶闸管封装结构
技术领域
本实用新型涉及一种特大功率晶闸管的封装结构，特别是涉及一种高功率密度下低应力、高强度、高密度性、高耐压的封装结构。属于电力电子领域。
背景技术
晶闸管是电力电子中传统的大功率器件，自问世以来，其功率容量已提高了近3000倍，具有最高的功率等级（12KV,6KA）,虽然近十年来随着新型场控型电力电子器件IGCT、IGBT、MOSFET的飞速发展，晶闸管的应用领域有所缩小，但是由于它的高电压、大电流特征，极低的导通损耗和相当低的成本，它在高压直流输电（HVDC）,静止无功补偿（SVC），大功率直流电源及超大功率和高压变频调速应用方面仍然占有十分重要的地位，预计在今后若干年内，以5英寸
/7200V和6英寸/8500V为代表的特大功率晶闸管的应用场合将得到
继续发展。
一个低应力，高强度，高密封性的封装陶瓷管壳在实现器件功能，延长器件寿命等方面发挥非常重要的作用。封装5英寸和6英寸芯片的晶闸管，陶瓷直径将达到130mm和170mm左右，法兰直径将达到170mm和190mm左右。随着外形尺寸的增大，陶瓷与金属的封装应力将会不断增大从而降低封装强度和密封性。另外由于特大功率晶闸管需要承受很高的电压和很大的电流，就要求陶瓷管壳具有很高的耐压和绝缘电阻。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种高功率密度下低应力、高强度、高密度性、高耐压的晶闸管封装结构，满足5英寸、6英寸特大功率晶闸管的封装要求。
本实用新型的目的是这样实现的：一种特大功率晶闸管封装结构，它包括底座和管盖，所述管盖盖置于底座上。
所述管盖包含有阴极电极、阴极法兰，所述阴极法兰同心焊接在阴极电极的外缘。
所述陶瓷底座包含有阳极法兰、瓷环、阳极密封环、阳极电极和门极引线管，所述阳极密封环的内缘同心焊接在阳极电极的外缘，所述阳极密封环的外缘同心焊接在瓷环的下端面，所述阳极法兰同心焊接在瓷环的上端面，阳极法兰、瓷环和阳极密封环自上至下叠合同心焊接，所述门极引线管穿接于瓷环的壳壁上。
所述瓷环设置成波纹裙边状，所述阳极法兰、阴极法兰和阳极密封环均为无氧铜材料的弹性法兰，且采用圆弧过渡。
在所述门极引线管与瓷环之间设置有门极密封环，在阴极电极和阳极电极的外缘上均设置有U形阻银槽，所述U形阻银槽分别设置于阴极法兰的上方和阳极密封环的下方。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型具有以下特点：
1）瓷环采用波纹裙边可增加陶瓷爬电距离1倍左右，从而大幅度提高耐压和绝缘电阻；
2）门极密封环可以增加门极管与陶瓷焊接强度和气密性，从而提高器件的抗热疲劳强度；
3）电极上的U形阻银槽设计可以防止高温下银焊料溢流到电极表面而影响电极表面的平整度和电性能；
4）弹性法兰设计可以利用法兰的弹性变形减少高温焊接应力，另外法兰采用无氧铜材料，具有优良的塑性和延展性，可以释放部分焊接应力，法兰的圆弧过渡可以避免高压下的尖端放电，提高陶瓷管壳的高耐压性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的A处放大图。
图3为图1的B处放大图。
其中：
阴极电极1
阴极法兰2
阳极法兰3
瓷环4
阳极电极5
阳极密封环6
门极引线管7
门极密封环8
U形阻银槽9。 
具体实施方式
参见图1—图3，本实用新型涉及一种特大功率晶闸管封装结构，它包括底座和管盖，所述管盖盖置于底座上。
所述管盖包含有阴极电极1、阴极法兰2，所述阴极法兰2同心焊接在阴极电极1的外缘。
所述陶瓷底座包含有阳极法兰3、瓷环4、阳极密封环6、阳极电极5和门极引线管7，所述阳极密封环6的内缘同心焊接在阳极电极5的外缘，所述阳极密封环6的外缘同心焊接在瓷环4的下端面，所述阳极法兰3同心焊接在瓷环4的上端面，阳极法兰3、瓷环4和阳极密封环6自上至下叠合同心焊接，所述门极引线管7穿接于瓷环4的壳壁上。
所述瓷环4设置成波纹裙边状，所述阳极法兰3、阴极法兰2和阳极密封环6均为无氧铜材料的弹性法兰，且采用圆弧过渡。
在所述门极引线管7与瓷环4之间设置有门极密封环8，在阴极电极1和阳极电极5的外缘上均设置有U形阻银槽9，所述U形阻银槽9分别设置于阴极法兰2的上方和阳极密封环6的下方。

Claims (3)

1.一种特大功率晶闸管封装结构，它包括底座和管盖，所述管盖盖置于底座上；
所述管盖包含有阴极电极（1）、阴极法兰（2），所述阴极法兰（2）同心焊接在阴极电极（1）的外缘；
所述陶瓷底座包含有阳极法兰（3）、瓷环（4）、阳极密封环（6）、阳极电极（5）和门极引线管（7），所述阳极密封环（6）的内缘同心焊接在阳极电极（5）的外缘，所述阳极密封环（6）的外缘同心焊接在瓷环（4）的下端面，所述阳极法兰（3）同心焊接在瓷环（4）的上端面，阳极法兰（3）、瓷环（4）和阳极密封环（6）自上至下叠合同心焊接，所述门极引线管（7）穿接于瓷环（4）的壳壁上，其特征在于在所述门极引线管（7）与瓷环（4）之间设置有门极密封环（8）。
2.根据权利要求1所述的一种晶闸管封装结构，其特征在于所述阳极法兰（3）、阴极法兰（2）和阳极密封环（6）均为无氧铜材料的弹性法兰，且采用圆弧过渡。
3.根据权利要求1或2所述的一种晶闸管封装结构，其特征在于在阴极电极（1）和阳极电极（5）的外缘上均设置有U形阻银槽（9），所述U形阻银槽（9）分别设置于阴极法兰（2）的上方和阳极密封环（6）的下方。
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