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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Halbleiterstromrichter,
die flache Halbleitervorrichtungen verwenden, und insbesondere flache Halbleiterstapel,
die aus wechselweise gestapelten, flachen Halbleitervorrichtungen
und wärmeabstrahlenden
Elementen gebildet ist.
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Im
Allgemeinen wird ein flacher Halbleiterstapel, der in einem Halbleiterstromrichter
verwendet wird, dadurch erzeugt, indem wechselweise Schichten von
flachen Halbleitervorrichtungen gestapelt werden, wie z.B. gatekommutierten
Abschaltthyristoren (GCTs), und wärmeabstrahlenden Elementen, wie
z.B. Wärmesenken,
zum Kühlen
der flachen Halbleitervorrichtungen, und indem Schichten in ihrer Stapelrichtung
unter Druck gesetzt werden.
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Aufgrund
einer Kapazitätszunahme
in den vergangenen Jahren neigen flache Halbleiterstapel dazu, größere Außendurchmesser
zu besitzen und eine erhöhte
zu absorbierende und zu dissipierende Wärmemenge zu produzieren, die
es erforderlich macht, die tatsächliche
Größe ihrer
wärmeabstrahlenden
Elemente zu vergrößeren. Heutzutage
sind die flachen Halbleiterstapel für industrielle Anwendungen
von größerer Bedeutung.
Es gibt heutzutage eine größere Nachfrage
nach Stromrichtern, die einen kompakten Aufbau besitzen, der dadurch
erzeugt wird, indem wechselweise mehrere Schichten von flachen Halbleitervorrichtungen
gestapelt werden.
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In
einem flachen Halbleiterstapel, der dadurch erzeugt wird, indem
mehrere Schichten von groß bemessenen,
flachen Halbleitervorrichtungen und Wärmeabstrahlelementen gestapelt
werden, ist es wichtig, die Mitte einer jeden flachen Halbleitervorrichtung
bei ihrem Zusammenbau oder beim Austauschen eines beliebigen der
flachen Halbleitervorrichtungen auszurichten.
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Gateintegrierte,
flache Halbleitervorrichtungen, die eine verbesserte Leistungsfähigkeit
besitzen, und in denen Gateschaltkreise integriert sind, sind in
den vergangenen Jahren erhältlich
geworden. Dies führt
zu einer Zunahme des Gewichts der flachen Halbleitervorrichtungen
und macht es erforderlich, die Mitte derselben noch genauer auszurichten.
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Aus
der Druckschrift
JP
60207359 A ist ein flacher Halbleiterstapel bekannt, der
durch wechselweises Stapeln von flachen Halbleitervorrichtungen und
wärmeabstrahlenden
Elementen, und durch Unterdrucksetzen dieser in Stapelrichtung gebildet
ist, wobei der flache Halbleiterstapel einen Positionsausrichtungsmechanismus
aufweist zum Ausrichten von Kontaktoberflächen mindestens einer Halbleitervorrichtung
und eines wärmeabstrahlenden
Elements, wobei der Positionsausrichtungsmechanismus eine Ausrichtung
der Kontaktoberflächen
der mindestens einen flachen Halbleitervorrichtung erzielt. Ein
solcher Halbleiterstapel ist schematisch in den
7 bis
10 gezeigt.
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7 ist eine Seitenansicht
eines herkömmlichen
flachen Halbleiterstapels, die insbesondere zeigt, wie die einzelnen
Elemente gestapelt sind. Wie anhand der 7 zu sehen ist, werden eine spezifische
Anzahl von flachen Halbleitervorrichtungen 1 und wärmeabstrahlenden
Elementen 2 zum Kühlen der
flachen Halbleitervorrichtungen 1 wechselweise gestapelt,
und die Vorrichtungen 1 und Elemente 2 werden
von beiden Enden in ihrer Stapelrichtung unter Druck gesetzt. 8 ist eine perspektivische
Ansicht, die zeigt, wie die flachen Halbleitervorrichtungen 1 und
die wärmeabstrahlenden
Elemente 2 des flachen Halbleiterstapels ausgerichtet sind.
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In
Bezug auf die 8 ist
ein Positionierloch 3a in der Mitte einer jeden Kontaktoberfläche der
flachen Halbleitervorrichtung 1 gebildet, wobei ein hervorstehender Zentrierstift 3 an
jeder Kontaktoberfläche
der wärmeabstrahlenden
Elemente 2 an einer Position angebracht ist, die dem Positionierloch 3a entspricht.
Beim Stapeln der flachen Halbleitervorrichtungen 1 und
der wärmeabstrahlenden
Elemente 2 sind diese auf genaueste Weise ausgerichtet,
wenn jeder Zentrierstift 3 in das entsprechende Positionierloch 3a eingeführt ist.
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Ist
es erforderlich, eine flache Halbleitervorrichtung 1 dieses
flachen Halbleiterstapels nach Beendigung des Zusammenbaus derselben
auszutauschen, so werden die benachbarten wärmeabstrahlenden Elemente 2 von
der flachen Halbleitervorrichtung 1 getrennt, was zu einer
Lückenbildung
führt,
die breiter ist als die Höhe
des in 9 gezeigten Zentrierstiftes 3.
Anschließend
wird die flache Halbleitervorrichtung 1 angehoben und auf
eine Weise herausgezogen, so dass der Zentrierstift 3 die
flache Halbleitervorrichtung 1 nicht beschädigt. Beim
Einpassen einer neuen flachen Halbleitervorrichtung 1 wird
diese angehoben und derart positioniert, dass die Zentrierstifte 3 von
benachbarten wärmeabstrahlenden Elementen 2 genau
mit den Positionierlöchern 3a in der
flachen Halbleitervorrichtung 1 ausgerichtet sind, und
mit äußerster
Sorgfalt wird dafür
gesorgt, dass die neue flache Halbleitervorrichtung 1 durch
die Zentrierstifte 3 nicht beschädigt wird. Anschließend werden
die Zentrierstifte 3 in die Positionierlöcher 3a eingepasst,
bis die Lücken
zwischen der flachen Halbleitervorrichtung 1 und den wärmeabstrahlenden Elementen 2 verschwunden
ist.
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10 ist eine perspektivische
Explosionsansicht eines flachen Halbleiterstapels einschließlich einer
gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6, die
dadurch gebildet ist, indem eine flache Halbleitervorrichtung 1 und
ein Gateschaltkreis 5 auf einem einzigen Substrat 4 befestigt
wird, wobei die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 und
die wärmeabstrahlenden
Elemente 2 unter Verwendung des vorher genannten, herkömmlichen
in 8 gezeigten Positionierverfahrens
ausgerichtet sind. In diesem Beispiel aus dem Stand der Technik
werden die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 und das
obere wärmeabstrahlende
Element 2 dadurch ausgerichtet, indem ein Zentrierstift 3 auf
hervorstehende Weise an einer Bodenkontaktoberfläche des oberen wärmeabstrahlenden
Elements 2 in ein Positionierloch 3a, das in einer
oberen Kontaktoberfläche der
gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 gebildet
ist, auf die in 8 gezeigte
weise eingeführt
wird.
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In
diesem flachen Halbleiterstapel ist ein weiteres Positionierloch 3a in
einer Bodenoberfläche des
Substrats 4 gebildet (Bodenseite des Substrats 4,
wie in 10 dargestellt
ist), das mit dem unteren wärmeabstrahlenden
Element 2 verbunden ist.
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Da
die flachen Halbleitervorrichtungen 1 und die wärmeabstrahlenden
Elemente 2 auf die vorher erwähnte Weise in den herkömmlichen
flachen Halbleiterstapeln ausgerichtet sind, ist es notwendig, Lücken zu
schaffen, die breiter sind als die Höhe der Zentrierstifte 3 zwischen
einer auszutauschenden, flachen Halbleitervorrichtung 1 und
ihrer benachbarten wärmeabstrahlenden
Elemente 2. Es ist deshalb notwendig, genügend Raum
zwischen der flachen Halbleitervorrichtung 1 und den benachbarten
wärmeabstrahlenden
Elementen 2 vorzusehen, der es ermöglicht, die wärmeabstrahlenden
Elemente 2 in ihrer Stapelrichtung zu bewegen, wodurch
Lücken erzeugt
werden, die breiter sind als die Höhe der Zentrierstifte 3.
Dies macht den Aufbau der flachen Halbleiterstapel kompliziert.
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Ebenso
ist es in den herkömmlichen
flachen Halbleiterstapeln notwendig, die auszutauschende flache
Halbleitervorrichtung 1 anzuheben und herauszuziehen, und
eine neue Halbleitervorrichtung 1 einzuführen. Mit
der heutigen Zunahme der Größe und des
Gewichts der flachen Halbleitervorrichtungen 1 wird eine
große
Kraft oder eine zum Anheben einer jeden flachen Halbleitervorrichtung
bestimmte Vorrichtung 1 benötigt. Des Weiteren besteht
ein erhöhtes
Risiko, die flache Halbleitervorrichtung 1 bei dessen Austausch
durch die Zentrierstifte 3 zu beschädigen, was zu einer signifikanten
Verschlechterung der Zuverlässigkeit
der flachen Halbleitervorrichtung 1 führt.
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Die
flachen Halbleitervorrichtungen 1 und die wärmeabstrahlenden
Elemente 2 werden positioniert, indem visuell die Zentrierstifte 3 und
die Positionierlöcher 3a ausgerichtet
werden. Als Folge der Zunahme der Größe der flachen Halbleitervorrichtungen 1 sind
ihre mittleren Positionen, gesehen vom Blickwinkel eines Arbeiters,
weiter voneinander beabstandet, und dies erschwert das Ausrichten
und macht diese Arbeit sehr zeitaufwendig. Zusätzlich, falls die Lücken zwischen
einer flachen Halbleitervorrichtung 1 und der wärmeabstrahlenden
Elemente 2 verschwunden sind, bevor ihre Mitten auf genaueste Weise
ausgerichtet sind, können
die flache Halbleitervorrichtung 1 oder die benachbarten
wärmeabstrahlenden
Elemente 2 beschädigt
werden, was zu einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaft der
flachen Halbleitervorrichtung 1 oder der wärmedissipierenden
Eigenschaft der wärmeabstrahlenden Elemente 2 führt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung wurde gemacht, um eine Lösung der vorher genannten Probleme
des Standes der Technik vorzusehen. Es ist insbesondere eine Aufgabe
der Erfindung, einen flachen Halbleiterstapel vorzusehen, der ein
verringertes Volumen in Anspruch nimmt und der es ermöglicht,
eine flache Halbleitervorrichtung und ihre benachbarten wärmeabstrahlenden
Elemente so zu bewegen, dass zwischen ihnen eine Lücke entsteht,
wobei die flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende Element genauestens
und auf einfache Weise mit verringertem Risiko, diese zu beschädigen, ausgerichtet
werden können.
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Gemäß der Erfindung
umfasst ein flacher Halbleiterstapel, der dadurch gebildet ist,
indem wechselweise flache Halbleitervorrichtungen und wärmeabstrahlende
Elemente gestapelt werden, und diese in Stapelrichtung unter Druck
gesetzt werden, einen Positionsausrichtungsmechanismus zum Ausrichten
der Kontaktoberflächen
von zumindest einer flachen Halbleitervorrichtung und eines wärmeabstrahlenden
Elements. Der Positionsausrichtungsmechanismus erreicht die Ausrichtung
der Kontaktoberflächen
der vorher genannten einen flachen Halbleitervorrichtung und des
wärmeabstrahlenden
Elements, indem die flache Halbleitervorrichtung entlang dem wärmeabstrahlenden
Element in einer Richtung senkrecht zur Stapelrichtung gleiten kann
und die Gleitbewegung der flachen Halbleitervorrichtung an einem
Positionierteil beendet wird.
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Dieser
Aufbau erleichtert es, die flache Halbleitervorrichtung und das
wärmeabstrahlende
Element genauestens auszurichten, und die flache Halbleitervorrichtung
bei Bedarf auszutauschen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Positionsausrichtungsmechanismus einen hervorstehenden
Stift, der an der Kontaktoberfläche der
flachen Halbleitervorrichtung oder des wärmeabstrahlenden Elements vorgesehen
ist, ein Positionierloch, in das der Stift eingepasst wird, wobei
das Positionierloch in der Kontaktoberfläche der flachen Halbleitervorrichtung
oder des wärmeabstrahlenden Elements
gebildet ist, die keinen Stift aufweist, und eine Führungsnut,
die in der gleichen Kontaktoberfläche wie das Positionierloch
gebildet ist, wobei die Führungsnut
sich direkt von dem Positionierloch zu einer Seitenoberfläche der
flachen Halbleitervorrichtung oder des wärmeabstrahlenden Elements,
in dem das Positionierloch gebildet ist, erstreckt.
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Mit
diesem Aufbau ist es möglich,
die flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende Element genauestens
auszurichten, indem der Stift in die Führungsnut gestellt wird und
der Stift entlang der Führungsnut
verschoben wird, bis der Stift in das Positionierloch passt. Dieser
Aufbau ermöglicht
es ebenso, das in Anspruch zu nehmende Volumen zu verringern, was
dazu führt,
dass die flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende Element bewegt
werden können,
um eine Lücke
zwischen ihnen zu erzeugen, und um das Risiko zu reduzieren, diese zu
beschädigen.
Zusätzlich
kann die flache Halbleitervorrichtung auf einfache Weise in diesem
Aufbau ausgetauscht werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist mindestens eine der flachen Halbleitervorrichtungen
eine gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung, die dadurch
gebildet ist, indem ein Halbleiterelement auf einem Substrat zusammen
mit einem Gateschaltkreis befestigt wird, wobei der Positionsausrichtungsmechanismus
einen hervorstehenden Stift, der auf einer Kontaktoberfläche des
Substrats vorgesehen ist, ein Positionierloch, in das der Stift eingepasst
wird, wobei das Positionierloch in der Kontaktoberfläche des
wärmeabstrahlenden
Elements gebildet ist, und eine Führungsnut, die in der Kontaktoberfläche des
wärmeabstrahlenden
Elements gebildet ist, wobei die Führungsnut direkt von dem Positionierloch
zu einer Seitenoberfläche
des wärmeabstrahlenden
Elements sich erstreckt, umfasst.
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Mit
diesem Aufbau ist es möglich,
die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element genauestens auszurichten, indem der Stift in die Führungsnut
gestellt wird und der Stift entlang der Führungsnut bewegt wird, bis
der Stift in das Positionierloch passt. Dieser Aufbau ermöglicht es
ebenso, das in Anspruch zu nehmende Volumen zu verringern, was dazu
führt,
dass die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element bewegt werden können,
um eine Lücke
zwischen ihnen zu erzeugen, und um das Risiko zu reduzieren, dass
diese beschädigt
werden. Zusätzlich
kann die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung auf einfache
Weise in diesem Aufbau ausgetauscht werden.
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In
einer abgeänderten
Ausführungsform
der Erfindung ist mindestens eine der flachen Halbleitervorrichtungen
eine gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung, die dadurch
gebildet wird, indem ein Halbleiterelement auf ein Substrat zusammen
mit einem Gateschaltkreis befestigt wird, wobei der Positionsausrichtungsmechanismus
einen hervorstehenden Stift, der auf der Kontaktoberfläche des
wärmeabstrahlenden
Elements vorgesehen ist, ein Positionierloch, in das der Stift eingepasst
wird, wobei das Positionierloch in dem Substrat gebildet ist, und
eine Führungsnut,
die in dem Substrat gebildet ist, wobei die Führungsnut sich direkt von dem
Positionierloch zu einer Seitenoberfläche des Substrats erstreckt, umfasst.
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Mit
diesem Aufbau ist es möglich,
die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element genauestens auszurichten, indem der Stift in die Führungsnut
gestellt wird und der Stift entlang der Führungsnut bewegt wird, bis
der Stift in das Positionierloch passt. Dieser Aufbau ermöglicht es
ebenso, das in Anspruch zu nehmende Volumen zu verringern, was dazu
führt,
dass die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element bewegt werden können,
um eine Lücke
zwischen diesen zu erzeugen, und das Risiko zu reduzieren, dass
diese beschädigt werden.
Zusätzlich
kann die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung auf einfache
Weise in diesem Aufbau ausgetauscht werden.
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Der
Positionsausrichtungsmechanismus kann eine Mehrzahl von Stiften,
die auf einer Kontaktoberfläche
vorgesehen sind, und eine Mehrzahl von Positionierlöchern und
Führungsnuten,
die in der gegenüberliegenden
Kontaktoberfläche
gebildet sind, umfassen.
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Mit
diesem Aufbau ist es möglich,
eine Winkelverschiebung zu vermeiden und die flache Halbleitervorrichtung
(gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung) und das Wärmeabstrahlelement
noch genauer auszurichten.
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In
einer weiteren veränderten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine der flachen Halbleitervorrichtungen
eine gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung, die dadurch
gebildet wird, indem ein Halbleiterelement auf einem Substrat zusammen
mit einem Gateschaltkreis befestigt wird, wobei der Positionierausrichtungsmechanismus
eine Nut, die in der Kontaktoberfläche des wärmeabstrahlenden Elements gebildet
ist, die in Kontakt mit einer Bodenoberfläche des Substrats tritt, wobei
die Nut es ermöglicht,
dass das Substrat von einer Seitenoberfläche eingepasst wird, und eine Endwand
der Nut als Positionierteil dient, umfasst.
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Mit
diesem Aufbau ist es möglich,
die gateintegrierte flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element noch genauer und einfacher auszurichten, indem das Substrat
verschoben wird und in die Nut in dem wärmeabstrahlenden Element eingepasst
wird. Dieser Aufbau ermöglicht
es ebenso, das in Anspruch zu nehmende Volumen zu verringern, was
dazu führt,
dass die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende Element
bewegt werden können,
um eine Lücke
zwischen diesen zu erzeugen, und das Risiko, dass diese beschädigt werden,
zu reduzieren. Zusätzlich kann
die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung auf einfache Weise
in diesem Aufbau ausgetauscht werden.
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In
einer noch anderen Ausführungsform
der Erfindung ist mindestens eine der flachen Halbleitervorrichtungen
eine gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung, die dadurch
gebildet wird, indem ein Halbleiterelement auf einem Substrat zusammen
mit einem Gateschaltkreis befestigt wird, wobei der Positionierausrichtungsmechanismus
eine Positionierplatte zum Ausrichten eines Endabschnittes des wärmeabstrahlenden
Elements umfasst, und dass die Positionierplatte an einer Bodenoberfläche des
Substrats vorgesehen ist.
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Mit
diesem Aufbau ist es möglich,
die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element noch genauer und einfacher auszurichten, indem das Substrat
verschoben wird und der Endabschnitt des wärmeabstrahlenden Elements durch
die Positionierplatte gesichert wird. Dieser Aufbau ermöglicht es
ebenso, das in Anspruch zu nehmende Volumen zu verringern, was dazu
führt,
dass die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element bewegt werden können,
um eine Lücke
zwischen diesen zu erzeugen, und das Risiko zu reduzieren, dass diese
beschädigt
werden. Zusätzlich
kann die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung auf einfache Weise
in diesem Aufbau ausgetauscht werden.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist mindestens eine der flachen Halbleitervorrichtungen
eine gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung, die dadurch
gebildet wird, indem ein Halbleiterelement auf einem Substrat zusammen
mit einem Gateschaltkreis befestigt wird, wobei der Positionsausrichtungsmechanismus
eine Mehrzahl von Stiften umfasst, die als das Positionierteil zum
Ausrichten eines Endabschnittes des wärmeabstrahlenden Elements dienen,
und die Stifte auf einer Bodenoberfläche des Substrats vorgesehen
sind.
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Mit
diesem Aufbau ist es möglich,
die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element noch genauer und einfacher auszurichten, indem das Substrat
verschoben wird und der Endabschnitt des wärmeabstrahlenden Elements durch
die Mehrzahl der Stifte gesichert wird. Dieser Aufbau ermöglicht es
ebenso, das in Anspruch zu nehmende Volumen zu verringern, was dazu
führt,
dass die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung und das wärmeabstrahlende
Element bewegt werden können,
um eine Lücke
zwischen diesen zu erzeugen, und das Risiko zu reduzieren, dass diese
beschädigt
werden. Zusätzlich
kann die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung auf einfache Weise
in diesem Aufbau ausgetauscht werden.
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Diese
und andere Vorteile der Erfindung werden beim Studium der folgenden
detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen
deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine Seitenansicht eines flachen Halbleiterstapels gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung, die insbesondere zeigt, wie individuelle Elemente
des Stapels gestapelt sind;
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1B ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
der flachen Halbleitervorrichtungen und der wärmeabstrahlenden Elemente des
flachen Halbleiterstapels der 1A zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung und eines
wärmeabstrahlenden
Elements eines flachen Halbleiterstapels gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung und eines
wärmeabstrahlenden
Elements in einem flachen Halbleiterstapel gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung und eines
wärmeabstrahlenden
Elements eines flachen Halbleiterstapels gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung und eines
wärmeabstrahlenden
Elements eines flachen Halbleiterstapels gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung und eines
wärmeabstrahlenden
Elements eines flachen Halbleiterstapels in einer veränderten
Form der fünften
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Seitenansicht eines herkömmlichen
flachen Halbleiterstapels, die insbesondere zeigt, wie die individuellen
Elemente des Stapels gestapelt sind;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
von flachen Halbleitervorrichtungen und wärmeabstrahlenden Elementen
des herkömmlichen
flachen Halbleiterstapels zeigt;
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9 ist
eine Seitenansicht, die zeigt, wie eine flache Halbleitervorrichtung
des herkömmlichen flachen
Halbleiterstapels ausgetauscht wird; und
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10 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Mechanismus zum
Ausrichten einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung und
eines wärmeabstrahlenden
Elements eines herkömmlichen
flachen Halbleiterstapels zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Spezifische
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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1A ist
eine Seitenansicht eines flachen Halbleiterstapels gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung, die insbesondere zeigt, wie individuelle Elemente
des Stapels gestapelt sind, und 1B ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
von flachen Halbleitervorrichtungen 1 und wärmeabstrahlenden
Elementen 2 des flachen Halbleiterstapels der 1A zeigt. 1B zeigt
eine flache Halbleitervorrichtung und zwei wärmeabstrahlende Elemente 2,
die zur Vereinfachung des Verständnisses
ihres Stapelaufbaus derart dargestellt sind, als ob sie voneinander
getrennt wären.
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Eine
spezielle Anzahl von flachen Halbleitervorrichtungen 1 und
wärmeabstrahlenden
Elementen 2 zum Kühlen
der flachen Halbleitervorrichtungen 1 sind wechselweise,
wie in 1 dargestellt ist, gestapelt,
und sie werden von beiden Enden in Stapelrichtung (durch den Pfeil
A angezeigt) unter Druck gesetzt. Wie aus den 1A und 1B ersichtlich ist,
wird ein hervorstehender Zentrierstift 7 in die Mitte einer
jeden Kontaktoberfläche
der flachen Halbleitervorrichtungen 1 angebracht, während eine
Positionieraussparung 8A, in die der Zentrierstift 7 gepasst wird,
und eine Führungsnut 8 in
einer entsprechenden Kontaktoberfläche eines jeden wärmeabstrahlenden
Elements 2 gebildet sind, wobei die Führungsnut 8 sich direkt
von der Positionieraussparung 8a zu einer Seitenoberfläche des
wärmeabstrahlenden
Elements 2 erstreckt. Die Positionieraussparung 8a ist
als integrales Element der Führungsnut 8 gebildet.
In diesem Aufbau ist die Positionieraussparung 8a, die
sich auf einer Mittellinie der Kontaktoberfläche eines jeden wärmeabstrahlenden
Elements 2 befindet, als ein Anschlussende der Führungsnut 8 gebildet,
die sich zu einer Seitenoberfläche
des wärmeabstrahlenden
Elements 2 hin öffnet.
Der Zentrierstift 7 ist auf jeder Kontaktoberfläche der
flachen Halbleitervorrichtungen 1 vorgesehen, während die
Positionieraussparung 8a und die Führungsnut 8 in jeder Kontaktoberfläche der
wärmeabstrahlenden
Elemente 2 auf eine Weise gebildet sind, so dass jeder
Zentrierstift 7 mit der entsprechenden Positionieraussparung 8a ausgerichtet
ist, wenn die flachen Halbleitervorrichtungen 1 und die
wärmeabstrahlenden
Elemente 2 sich in ihren Stapelpositionen befinden. Die Tiefe
der Führungsnuten 8 und
der Positionieraussparungen 8a sind geringfügig größer als
die Höhe der
Zentrierstifte 7, die von den Kontaktoberflächen der
einzelnen flachen Halbleitervorrichtungen 1 hervorstehen.
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Der
flache Halbleiterstapel mit dem oben beschriebenen Aufbau wird auf
die unten beschriebene Weise zusammengebaut.
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In
Bezug auf die 1B werden die Zentrierstifte 7,
die auf den Kontaktoberflächen
der flachen Halbleitervorrichtung 1 vorgesehen sind, in
die Führungsnuten 8,
die in dem oberen und unteren wärmeabstrahlenden
Element 2 gebildet sind, gestellt, und die flache Halbleitervorrichtung 1 wird
in einen Raum zwischen den wärmeabstrahlenden
Elementen 2 in die durch den Pfeil B angezeigte Richtung
bewegt, während
die Zentrierstifte 7 entlang der Führungsnuten 8 sich
bewegen.
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Da
die Positionieraussparungen 8a an den Enden der Führungsnuten 8 gebildet
sind, wird die Bewegung der Zentrierstifte 7 beendet, wenn
sie die Positionieraussparungen 8a erreichen, wo die Zentrierstifte 7 in
die entsprechenden Positionieraussparungen 8a passen. Die
flache Halbleitervorrichtung 1 und die wärmeabstrahlenden
Elemente 2 werden auf diese Weise genauestens und auf einfache
Weise ausgerichtet.
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Die
einzelne flache Halbleitervorrichtung 1 wird auf die vorher
beschriebene Weise in Richtung des Pfeiles B bewegt, die senkrecht
zur Stapelrichtung der flachen Halbleitervorrichtung 1 und
der wärmeabstrahlenden
Elemente 2 ist. Die vorher erwähnte Gleitbewegung wird beendet,
wenn der Zentrierstift 7 die Positionieraussparung 8a an
dem Ende einer jeden Führungsnut 8 erreicht,
wobei die Positionieraussparung 8a als Anschlag wirkt.
Die flache Halbleitervorrichtung 1 und die wärmeabstrahlenden Elemente 2 treten
miteinander in Kontakt, wenn die Zentrierstifte 7, die
auf der flachen Halbleitervorrichtung 1 vorgesehen sind,
in die entsprechenden Positionieraussparungen 8a eingepasst
werden.
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Ist
es notwendig, eine der flachen Halbleitervorrichtungen 1 auszutauschen,
nachdem der flache Halbleiterstapel vollständig zusammengebaut worden
ist, so wird die auszutauschende flache Halbleitervorrichtung 1 entlang
der Richtung des Pfeiles B bewegt, indem die Zentrierstifte 7 entlang
der Führungsnuten 8 gleiten
und von dem flachen Halbleiterstapel herausgenommen werden.
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Die
Zentrierstifte 7 können
nicht nur entlang der entsprechenden Führungsnuten 8 beim
Einführen
und Ausrichten einer beliebigen flachen Halbleitervorrichtung 1 zwischen
zwei wärmeabstrahlenden Elementen 2 gleiten,
sondern auch dann, wenn die auszutauschende flache Halbleitervorrichtung 1 aus dem
flachen Halbleiterstapel, wie oben beschrieben, herausgezogen wird,
falls lediglich ein Druck, der in Stapelrichtung ausgeübt wird,
beseitigt wird. Deshalb ist es nicht notwendig, eine extra Lücke zwischen
den flachen Halbleitervorrichtungen 1 und den wärmeabstrahlenden
Elementen 2 vorzusehen. Dieser Aufbau ermöglicht es,
die flache Halbleitervorrichtung 1, deren Größe und Gewicht
vergrößert ist,
ohne diese anzuheben, zu gleiten, und dient dazu, eine Beschädigung der
flachen Halbleitervorrichtung 1 und der wärmeabstrahlenden
Elemente 2 zu vermeiden.
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Während die
Zentrierstifte 2 auf den flachen Halbleitervorrichtungen 1 vorgesehen
sind, und die Positionieraussparungen 8a und die Führungsnuten 8 in
den wärmeabstrahlenden
Elementen 2 in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform
gebildet sind, so ist die Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Als
Alternative kann die Ausführungsform
derart modifiziert werden, dass die Zentrierstifte 7 auf
den wärmeabstrahlenden
Elementen 2 vorgesehen sind, und die Positionieraussparungen 8a und die
Führungsnuten 8 in
den flachen Halbleitervorrichtungen 1 gebildet sind.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
einer flachen Halbleitervorrichtung 1 und eines wärmeabstrahlenden
Elementes eines flachen Halbleiterstapels gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform sind die flache
Halbleitervorrichtung 1 und ein Schaltkreis 5 zum
Treiben der flachen Halbleitervorrichtung 1 auf einem einzelnen
Substrat 4 befestigt, die zusammen eine gateintegrierte,
flache Halbleitervorrichtung 6 bzw. eine flache Halbleitervorrichtung
mit integriertem Gate, wie dargestellt, bilden. Die folgende Beschreibung
der vorliegenden Ausführungsform
handelt von der Ausrichtung einer Bodenseite der gateintegrierten,
flachen Halbleitervorrichtung 6, oder dem Boden des Substrats 4,
und des wärmeabstrahlenden
Elementes 2 unmittelbar unterhalb der gateintegrierten,
flachen Halbleitervorrichtung 6. In 2 sind das
wärmeabstrahlende
Element 2 und das Substrat 4 zum einfachen Verständnis ihres
Stapelaufbaus derart dargestellt, als ob sie voneinander getrennt
wären.
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In
Bezug auf die 2 sind die hervorstehenden Stifte 9 am
Boden (Kontaktoberfläche)
des Substrats 4 an speziellen Positionen angebracht, während die
Positonieraussparungen 10a, in die die Stifte 9 gepasst
werden, und die Führungsnuten 10 in einer
oberen Kontaktoberfläche
des wärmeabstrahlenden
Elements 2 gebildet sind, wobei die Führungsnuten 10 sich
direkt von der entsprechenden Positionieraussparung 10a zu
einer Seitenoberfläche des
wärmeabstrahlenden
Elements 2 erstrecken. Jede Positionieraussparung 10a ist
als integrales Teil der Führungsnut 10 gebildet.
In diesem Aufbau ist die Positionieraussparung 10a an einem
Ende einer jeden Führungsnut 10 gebildet,
die sich zu einer Seitenoberfläche
des wärmeabstrahlenden
Elements 2 hin öffnet.
In dieser Ausführungsform
sind zwei Stifte 9, Positionieraussparungen 10a und
Führungsnuten 10 in
Grenzbereichen der Kontaktoberflächen
des Substrats 4 und des wärmeabstrahlenden Elements 2 vorgesehen.
Die beiden Führungsnuten 10 sind
parallel zueinander in Führungsrichtung
der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 gebildet.
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Die
Tiefe der Führungsnuten 10 und
der Positionieraussparungen 10a sind geringfügig größer als
die Höhe
der Stifte 9, die von dem Boden des Substrats 4 hervorstehen.
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Der
flache Halbleiterstapel dieser Ausführungsform wird auf die unten
beschriebene Weise zusammengebaut. Die Stifte 9, die auf
der Bodenkontaktoberfläche
des Substrats 4 vorgesehen sind, werden in die Führungsnuten 10,
die in der oberen Kontaktoberfläche
des wärmeabstrahlenden
Elements 2 gebildet sind, gestellt, und die gateintegrierte,
flache Halbleitervorrichtung 6 in Richtung, die durch den Pfeil
B angezeigt ist, bewegt, während
die Stifte 9 entlang der Führungsnuten 10 gleiten.
Da die Positionieraussparungen 10a an den Enden der Führungsnuten 10 vorgesehen
sind, so hört
die Gleitbewegung der Stifte 9a auf, wenn sie die Positionieraussparungen 10a erreichen,
wo die Stifte 9 in die entsprechende Positionieraussparungen 10a passen.
Die flache Halbleitervorrichtung 1 und das wärmeabstrahlende Element 2 sind
auf diese Weise genauestens und auf einfache Weise ausgerichtet.
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Wenn
es notwendig wird, die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 zu
entfernen, so wird sie entlang der Richtung des Pfeils B bewegt,
indem die Stifte 9 entlang der Führungsnuten 10 gleiten, und
wird von dem flachen Halbleiterstapel entfernt.
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Die
Stifte 9 können
entlang der entsprechenden Führungsnuten 10 lediglich
dann gleiten, falls Druck, der in Stapelrichtung ausgeübt wird,
auch in dieser Ausführungsform
beseitigt wird. Deshalb ist es nicht notwendig, eine extra Lücke zwischen
dem wärmeabstrahlenden
Element 2 und der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 vorzusehen.
Dieser Aufbau ermöglicht
es, die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6,
deren Größe und Gewicht vergrößert ist,
ohne Anheben zu gleiten, und dient dazu, eine Beschädigung der
gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 und des
wärmeabstrahlenden
Elements 2 zu vermeiden.
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Während zwei
Stifte 9, Positionieraussparungen 10a und Führungsnuten 10 in
dieser Ausführungsform
vorgesehen sind, so kann ihre Anzahl auf eins verringert sein, oder
auf drei oder mehr erhöht sein.
Ein Vorteil ist, wenn mehr als ein Stift 9, eine Positionieraussparung 10a und
eine Führungsnut 10 vorgesehen
sind, so dass es möglich
wird, die Winkelpositionen der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 und
des wärmeabstrahlenden
Elements 2 exakt auszurichten, und dabei eine höhere Genauigkeit
der Ausrichtung mit erhöhter
Zuverlässigkeit
zu erzielen.
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Die
vorangegangene Diskussion der vorliegenden Ausführungsform handelte von dem
Mechanismus zum Ausrichten der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 und
des wärmeabstrahlenden Elements 2,
das unmittelbar unterhalb dieser vorgesehen ist. Zum Ausrichten
der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 mit
einem unmittelbar oberhalb angeordneten wärmeabstrahlenden Element 2 werden
Stifte 9 auf einer oberen Oberfläche des Substrats 4 vorgesehen,
und Positionieraussparungen 10a und Führungsnuten 10 sind
in einer Bodenkontaktoberfläche
des oberen wärmeabstrahlenden
Elements 2 gebildet. In dem letzteren Aufbau sind die Stifte 9 in
freien Bereichen der oberen Oberfläche des Substrats 4 vorgesehen,
wobei die Bereiche ausgeschlossen sind, wo die flache Halbleitervorrichtung 1 und
der Gateschaltkreis 5 befestigt sind, und ragen um mehr
als die Dicke der flachen Halbleitervorrichtung 1, verglichen
mit den Stiften 9, die auf dem Boden des Substrats 4 vorgesehen
sind, hervor. Zusätzlich
sind sämtliche
Führungsnuten 10, die
in den wärmeabstrahlenden
Elementen 2, die unmittelbar oberhalb und unterhalb der
gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 gestapelt
sind, gebildet sind, parallel zur Führungsrichtung der gateintegrierten,
flachen Halbleitervorrichtung 6.
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Als
ein alternativer Ansatz kann der zuvor beschriebene Positionsausrichtungsmechanismus der
ersten Ausführungsform
auf den vorher genannten Mechanismus zum Ausrichten der gateintegrierten,
flachen Halbleitervorrichtung 6 mit dem wärmeabstrahlenden
Element 2, das unmittelbar oberhalb vorgesehen ist, angewendet
werden.
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Speziell
kann ein Zentrierstift 7 in der Mitte einer oberen Kontaktoberfläche der
flachen Halbleitervorrichtung 1 vorgesehen sein, die auf
dem Substrat 4 mit einer Positionieraussparung 8a und
einer in der Bodenkontaktoberfläche
des oberen wärmeabstrahlenden
Elements 2 gebildeten Führungsnut 8 befestigt
sein, wobei die Führungsnut 8 sich
direkt von der Positionieraussparung 8a zu einer Seitenoberfläche des
oberen wärmeabstrahlenden
Elements 2 erstreckt. Auch in diesem Aufbau sind sämtliche
in den wärmeabstrahlenden
Elementen 2, die oberhalb und unterhalb der gateintegrierten,
flachen Halbleitervorrichtung 6 gestapelt sind, gebildeten
Führungsnuten 8, 10 parallel
zur Führungsrichtung
der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Während die
Stifte 9 auf dem Substrat 4 der gateintegrierten,
flachen Halbleitervorrichtung 6 in der oben beschriebenen
zweiten Ausführungsform vorgesehen
sind, können
Stifte auf dem wärmeabstrahlenden
Element 2 vorgesehen sein. 3 ist eine
perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten einer
Bodenseite einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6,
oder der Boden eines Substrats 4, und eines wärmeabstrahlenden
Elements 2 in einem flachen Halbleiterstapel gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In 3 sind das wärmeabstrahlende Element 2 und
das Substrat 4 zum vereinfachten Verständnis ihres Stapelaufbaus dargestellt,
als ob sie voneinander getrennt wären.
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In
Bezug auf die 3 sind hervorstehende Stifte 11 an
die Oberseite (Kontaktoberfläche)
des wärmeabstrahlenden
Elements 2 an speziellen Positionen angebracht, während Positionierlöcher 12a,
in die die Stifte 11 eingepasst sind, und Führungsnuten 12 in
einer Bodenkontaktoberfläche
der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 gebildet
sind, wobei die Führungsnuten 12 sich
direkt von den entsprechenden Positionierlöchern 12a zu einer
Seitenoberfläche
des Substrats 4 erstrecken. Jedes Positionierloch 12a ist
als integraler Teil der Führungsnut 12 in
einem freien Bereich des Substrats 4 gebildet, wobei die
Bereiche ausgeschlossen sind, wo eine flache Halbleitervorrichtung 1 und
ein Gateschaltkreis 5 befestigt sind. Das Positionierloch 12a ist
an einem Ende der Führungsnut 12 gebildet,
das sich zu einer Seitenoberfläche
des Substrats 4 öffnet.
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Der
flache Halbleiterstapel dieser Ausführungsform wird auf die unten
beschriebene Weise zusammengebaut. Die Stifte 11 werden
in die in dem Substrat 4 gebildeten Führungsnuten 12 gestellt,
und die gateintegrierte flache Halbleitervorrichtung 6 wird in
die durch den Pfeil B angezeigte Richtung bewegt, während die
Stifte 11 entlang der Führungsnuten 12 gleiten.
Dieser Mechanismus ermöglicht
es, die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 mit
dem wärmeabstrahlenden
Element 2 auszurichten und die gateintegrierte, flache
Halbleitervorrichtung 6 aus dem flachen Halbleiterstapel
zum Austausch zu entfernen, so dass die vorliegende Ausführungsform
die gleiche Wirkung wie die vorher genannte zweite Ausführungsform
erzielt.
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Zum
Ausrichten der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 mit
einem unmittelbar oberhalb angeordneten wärmeabstrahlenden Element 2 sind
Stifte 11 an einer Bodenkontaktoberfläche des oberen wärmeabstrahlenden
Elements 2 vorgesehen. Die Stifte 11 an dem Boden
des oberen wärmeabstrahlenden
Elements 2 ragen um mehr als die Dicke der flachen Halbleitervorrichtung 1 hervor,
verglichen mit den Stiften 9, die an dem oberen Ende des unteren
wärmeabstrahlenden
Elements 2 vorgesehen sind. In diesem Stapelaufbau sind
Führungsnuten 12,
in die die Stifte 11 an dem Boden des unteren wärmeabstrahlenden
Elements 2 eingepasst sind, in einer oberen Kontaktoberfläche der
gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 derart
gebildet, dass diese Führungsnuten 12 nicht
mit den Führungsnuten 12 zum
Einführen
der Stifte 11 auf der oberen Kontaktoberfläche des
unmittelbar unterhalb angeordneten wärmeabstrahlenden Elements 2 überlappen.
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Als
alternativer Ansatz kann der vorher beschriebene Positionsausrichtungsmechanismus
der ersten oder zweiten Ausführungsform
auf den vorher erwähnten
Mechanismus zum Ausrichten der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 mit
dem unmittelbar oberhalb angeordneten wärmeabstrahlenden Element 2 angewendet
werden.
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VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Mechanismus zum
Ausrichten einer Bodenseite einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6,
oder des Bodens eines Substrats 4, mit einem wärmeabstrahlenden
Element 2 in einem flachen Halbleiterstapel gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In 4 sind das wärmeabstrahlende Element 2 und
das Substrat 4 zum vereinfachten Verständnis ihres Stapelaufbaus derart dargestellt,
ob sie voneinander getrennt wären.
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Wie
in 4 gezeigt, ist eine Nut 13 zum Einpassen
des Substrats 4 von einer Seitenoberfläche des wärmeabstrahlenden Elements 2 an
ihrer oberen Kontaktoberfläche
gebildet. In dieser Ausführungsform
wird eine Seitenoberfläche
des Substrats 4 mit der Nut 13 an der Seitenoberfläche des
wärmeabstrahlenden
Elements 2 ausgerichtet und die gateintegrierte, flache
Halbleitervorrichtung 6 (Substrat 4) wird in die
durch den Pfeil B angezeigten Richtung bewegt, um das Substrat 4 in
die Nut 13 einzupassen. Die Gleitbewegung des Substrats 4 wird
beendet, wenn es in Kontakt mit einer Endwand der Nut 13 kommt,
wodurch eine flache Halbleitervorrichtung 1 und das wärmeabstrahlende
Element 2 genauestens und auf einfache Weise ausgerichtet
werden. Es ist möglich,
die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 aus
dem flachen Halbleiterstapel zum Austausch zu entfernen, indem die
gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 (Substrat 4)
entlang der Nut 13 in dem wärmeabstrahlenden Element 2 in
entgegengesetzter Richtung bewegt wird.
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Mit
dieser Anordnung erzielt die vierte Ausführungsform die gleiche Wirkung
wie die vorher genannte zweite Ausführungsform, und zusätzlich dient die
Nut 13, die eine Form aufweist, die mit der äußeren Form
des Substrats 4 übereinstimmt,
dazu, die Verschiebung der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 zu
vermeiden.
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FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Mechanismus zum Ausrichten
einer Bodenseite einer gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6,
oder des Bodens eines Substrats 4, mit einem wärmeabstrahlenden
Element 2 in einem flachen Halbleiterstapel gemäß einer
fünften
Ausführungsform der
Erfindung zeigt. Diese perspektivische Ansicht zeigt einen Aufbau,
von schräg
unterhalb des Substrats 4 aus betrachtet, die bereits mit
dem wärmeabstrahlenden
Element 2 ausgerichtet ist.
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Wie
in 5 gezeigt, sind zwei L-förmige Platten 14,
die als Positionierplatten dienen und in welche Ecken des wärmeabstrahlenden
Elements 2 eingepasst sind, am Boden des Substrats 4 angebracht.
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In
dieser Ausführungsform
ist ein Ende des Substrats 4 auf das wärmeabstrahlende Element 2 gestellt
und die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 (Substrat 4)
wird in die durch den Pfeil B angezeigte Richtung bewegt. Die Gleitbewegung
des Substrats 4 wird beendet, wenn die Ecken des wärmeabstrahlenden
Elements 2 in Kontakt mit den beiden L-förmigen Platten 14 kommen
und in diese eingepasst werden, wodurch eine flache Halbleitervorrichtung 1 und
das wärmeabstrahlende
Element 2 auf genaue und einfache Weise ausgerichtet werden.
Es ist ebenfalls möglich,
die gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 aus
dem flachen Halbleiterstapel zum Austausch zu entfernen, indem die
gateintegrierte, flache Halbleitervorrichtung 6 (Substrat 4)
entlang dem wärmeabstrahlenden
Element 2 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird.
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Mit
dieser Anordnung erzielt die fünfte
Ausführungsform
die gleiche Wirkung wie die vorher erwähnte zweite Ausführungsform,
und zusätzlich
sieht diese Ausführungsform
einen kostengünstigen
Positionsausrichtungsmechanismus vor, der dazu dient, eine Verschiebung
der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 zu
vermeiden.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Positionierplatten nicht unbedingt
L-förmig
sein müssen. Zum
Beispiel können
beide L-förmige Platten 14 durch
zwei getrennte flache Platten ersetzt werden, die senkrecht zueinander
angebracht sind.
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Falls
das wärmeabstrahlende
Element 2 kürzer
als das Substrat 4 ist, wie in 6 gezeigt,
kann eine Mehrzahl an Positionierstiften 15 auf dem Boden des
Substrats 4 anstelle der L-förmigen Platten 14 vorgesehen
sein, so dass die Position der Ecken des wärmeabstrahlenden Elements 2 durch
die Positionierstifte 15 gesichert ist. Dieser Aufbau würde sowohl
eine Feinausrichtung als auch eine Korrektur der Position des wärmeabstrahlenden
Elements 2 ermöglichen,
indem die Ecken des wärmeabstrahlenden
Elements 2 bearbeitet werden.
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Während die
vorangegangene Beschreibung der vierten und fünften Ausführungsform von dem Mechanismus
zum Ausrichten der gateintegrierten, flachen Halbleitervorrichtung 6 mit
dem unmittelbar unterhalb vorgesehenen wärmeabstrahlenden Element 2 handelte,
kann der Mechanismus, der im Zusammenhang mit der ersten bis dritten
Ausführungsform
beschrieben worden ist, auf die Ausrichtung der gateintegrierten,
flachen Halbleitervorrichtung 6 mit einem unmittelbar oberhalb
vorgesehenen, wärmeabstrahlenden
Element 2 angewendet werden.