CN217881481U - 一种压力接触式封装的晶闸管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种压力接触式封装的晶闸管，包括高氧化铝陶瓷管壳，高氧化铝陶瓷管壳的顶部压合有上管壳，高氧化铝陶瓷管壳的底部压合有下管壳，下管壳与上管壳之间夹有自下向上依次叠置的下钼垫片、下软银箔、硅片、上软银箔和上钼垫片，高氧化铝陶瓷管壳与上管壳、下管壳之间形成的密闭空腔中填充有氮气。有益效果是：利用上软银箔和下软银箔消除表面的不平整度，并改善其热接触性能；上钼垫片和下钼垫片的线性热膨胀系数接近于硅，可以减小上管壳、下管壳与硅片之间的热应力，避免上管壳、下管壳与硅片之间产生空洞，减小晶闸管的阳极和阴极间的热阻；利用氮气对硅片进行保护，提高硅片的抗氧化性能、导热性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶闸管领域，尤其涉及一种压力接触式封装的晶闸管。
背景技术
一直以来，传统的大功率晶闸管芯片制造，采用芯片和电极片通过高纯铝高温烧结而成，容易存在应力和粘结不良产生的空洞。用此方法封装出来的功率晶闸管普遍存在芯片易氧化，导热性能差，热阻大的问题，这些问题的存在让功率晶闸管器件存在重大安全隐患，不利于生产发展。
随着大功率晶闸管电压的不断提高和芯片直径的不断加大，高温烧结芯片的形变应力使其可靠性已无法满足高压产品和大电流产品的要求，急需采用新的大功率晶闸管器件结构和新的工艺技术来满足新的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种压力接触式封装的晶闸管。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种压力接触式封装的晶闸管，包括高氧化铝陶瓷管壳，所述高氧化铝陶瓷管壳的顶部压合有上管壳，所述高氧化铝陶瓷管壳的底部压合有下管壳，所述下管壳与上管壳之间夹有自下向上依次叠置的下钼垫片、下软银箔、硅片、上软银箔和上钼垫片，所述下管壳、下钼垫片、下软银箔、硅片、上软银箔、上钼垫片和上管壳自下向上依次紧密贴合，所述上管壳的底部安装有门极导电机构，所述门极导电机构的底端与硅片顶端的门极紧密贴合；所述高氧化铝陶瓷管壳与上管壳、下管壳之间形成的密闭空腔中填充有氮气。
其中，所述上凸台与下凸台之间的间距为H，所述下钼垫片、下软银箔、硅片、上软银箔和上钼垫片的厚度之和为h，所述h＞H。
进一步的，所述h比H大10~100微米。
本实用新型的有益效果是：在上管壳与硅片之间夹有上钼垫片和上软银箔，在下管壳与硅片之间夹有下钼垫片和下软银箔，利用上软银箔和下软银箔消除表面的不平整度，并改善其热接触性能；上钼垫片和下钼垫片的线性热膨胀系数接近于硅，可以减小上管壳、下管壳与硅片之间的热应力，避免上管壳、下管壳与硅片之间产生空洞，减小晶闸管的阳极和阴极间的热阻；在高氧化铝陶瓷管壳与上管壳、下管壳之间形成的密闭空腔中填充氮气，对硅片进行保护，提高硅片的抗氧化性能、导热性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型中的结构示意图；
图2是本实用新型中的结构示意图；
图3是本实用新型中的结构示意图；
图4是本实用新型中的结构示意图；
图5是本实用新型中的结构示意图；
图中标号说明：高氧化铝陶瓷管壳1、上管壳2、上凸台3、上定位凹槽4、下管壳5、下凸台6、下定位凹槽7、下钼垫片8、下软银箔9、硅片10、上软银箔11、上钼垫片12、门极导电机构13、安装槽14、过线槽15、绝缘环16、压缩弹簧17、导电柱18、门极导电引线19、穿线孔20、橡胶护线套21。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
如图1至图5所示，一种压力接触式封装的晶闸管，包括圆筒形的高氧化铝陶瓷管壳1，高氧化铝陶瓷管壳1的顶部压合有圆形的上管壳2，上管壳2的中部设有向下突出的上凸台3，上凸台3过盈安装在高氧化铝陶瓷管壳1的顶部中，上管壳2的顶端中心设有上定位凹槽4；高氧化铝陶瓷管壳1的底部压合有圆形的下管壳5，下管壳5的中部设有向上突出的下凸台6，下凸台6过盈安装在高氧化铝陶瓷管壳1的底部中，下管壳5的底端中心设有下定位凹槽7。上管壳2和下管壳5均由高纯铜制成。
下管壳5与上管壳2之间夹有自下向上依次叠置的圆形的下钼垫片8、圆形的下软银箔9、圆形的硅片10、圆环形的上软银箔11和圆环形的上钼垫片12，下管壳5、下钼垫片8、下软银箔9、硅片10、上软银箔11、上钼垫片12和上管壳2自下向上依次紧密贴合；上凸台3与下凸台6之间的间距为H，下钼垫片8、下软银箔9、硅片10、上软银箔11和上钼垫片12的厚度之和为h，h＞H，并且h比H大10~100微米，保证下钼垫片8、下软银箔9、硅片10、上软银箔11和上钼垫片12被下管壳5与上管壳2夹紧。
在上管壳2与硅片10之间夹有上钼垫片12和上软银箔11，在下管壳5与硅片10之间夹有下钼垫片8和下软银箔9，利用上软银箔11和下软银箔9消除硅片10、上钼垫片12、下钼垫片8表面的不平整度，并改善其热接触性能；上钼垫片12和下钼垫片8的线性热膨胀系数接近于硅，可以减小上管壳2、下管壳3与硅片10之间的热应力，避免上管壳2、下管壳5与硅片10之间产生空洞，减小晶闸管的阳极和阴极间的热阻。
上管壳2的底部安装有门极导电机构13，门极导电机构13的底端与硅片10顶端的门极紧密贴合。
具体的：上管壳2的底部中心设有圆形的安装槽14，上管壳2的底部还设有与安装槽14连通的过线槽15；门极导电机构13包括绝缘环16、压缩弹簧17、导电柱18、门极导电引线19，导电柱18安装在绝缘环16中，门极导电引线19的一头与导电柱18固接，绝缘环16容纳在安装槽14中，压缩弹簧17夹在绝缘环16与上管壳2之间，门极导电引线19容纳在过线槽15中；高氧化铝陶瓷管壳1的侧面设有供门极导电引线19穿出的穿线孔20，穿线孔20中塞有橡胶护线套21，门极导电引线21套在橡胶护线套21中，橡胶护线套21一方面对门极导电引线19进行保护，另一方面在门极导电引线19与穿线孔20内壁之间起到密封的作用。
高氧化铝陶瓷管壳1与上管壳2、下管壳3之间形成的密闭空腔中填充有氮气。利用氮气对硅片10进行保护，提高硅片10的抗氧化性能、导热性能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (7)
1.一种压力接触式封装的晶闸管，其特征在于：包括高氧化铝陶瓷管壳，所述高氧化铝陶瓷管壳的顶部压合有上管壳，所述高氧化铝陶瓷管壳的底部压合有下管壳，所述下管壳与上管壳之间夹有自下向上依次叠置的下钼垫片、下软银箔、硅片、上软银箔和上钼垫片，所述下管壳、下钼垫片、下软银箔、硅片、上软银箔、上钼垫片和上管壳自下向上依次紧密贴合，所述上管壳的底部安装有门极导电机构，所述门极导电机构的底端与硅片顶端的门极紧密贴合；所述高氧化铝陶瓷管壳与上管壳、下管壳之间形成的密闭空腔中填充有氮气。
2.根据权利要求1所述的晶闸管，其特征在于：所述高氧化铝陶瓷管壳为圆筒形，所述下管壳、下钼垫片、下软银箔、硅片和上管壳均为圆形，所述上软银箔和上钼垫片均为圆环形。
3.根据权利要求1所述的晶闸管，其特征在于：所述下管壳的中部设有向上突出的下凸台，所述下凸台过盈安装在高氧化铝陶瓷管壳的底部中；所述上管壳的中部设有向下突出的上凸台，所述上凸台过盈安装在高氧化铝陶瓷管壳的顶部中。
4.根据权利要求3所述的晶闸管，其特征在于：所述上凸台与下凸台之间的间距为H，所述下钼垫片、下软银箔、硅片、上软银箔和上钼垫片的厚度之和为h，所述h＞H。
5.根据权利要求4所述的晶闸管，其特征在于：所述h比H大10~100微米。
6.根据权利要求1所述的晶闸管，其特征在于：所述上管壳的底部中心设有圆形的安装槽，所述上管壳的底部还设有与安装槽连通的过线槽；所述门极导电机构包括绝缘环、压缩弹簧、导电柱、门极导电引线，所述导电柱安装在绝缘环中，所述门极导电引线的一头与导电柱固接，所述绝缘环容纳在安装槽中，所述压缩弹簧夹在绝缘环与上管壳之间，所述门极导电引线容纳在过线槽中；所述高氧化铝陶瓷管壳的侧面设有供门极导电引线穿出的穿线孔，所述穿线孔中塞有橡胶护线套，所述门极导电引线套在橡胶护线套中。
7.根据权利要求1所述的晶闸管，其特征在于：所述上管壳的顶端中心设有上定位凹槽，所述下管壳的底端中心设有下定位凹槽。
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