DE1764719B2 - Einspannanordnung fuer scheibenfoermige halbleiterbauelemente - Google Patents
Einspannanordnung fuer scheibenfoermige halbleiterbauelementeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspannanordnung für einen mindestens zwei Druckstufe und ein
scheibenförmiges Halbleiterbauelement enthaltenden Stapel zur Erzeugung des Kontaktdruckes zwischen den
Kontaktflächen des Halbleiterbauelementes und denen der Druckstücke.
Solche Anordnungen sind beispielsweise in der CH-PS 4 43 492 und der GB-PS 11 20 598 beschrieben
worden. Diese bekannten Einspannanordnungen enthalten Schraubbolzen, mit denen die einander gegenüberliegenden
Druckstücke über Abstandshalter miteinander verbunden werden. Der gewünschte Kontaktdruck
für die Halbleiterbauelemente wird durch zusätzlich in den Stapel selbst oder in die Verbindungen der
Druckstücke eingelegte Tellerfedern bestimmt. Die Kennlinie von Tellerfedern ist aber für solche
Anwendungsfälle insofern von Nachteil, als schon sehr geringe Längenänderungen der Einspannvorrichtung
E. B. thermischen Ursprungs große Veränderungen des Kontaktdruckes zur Folge haben. Daher sind zur
Einstellung des Kontaktdruckes enge Toleranzen einzuhalten. Außerdem müssen die bekannten Konstruktionen
so ausgeführt werden, daß die scheibenförmigen Halbleiterbauelemente nur auf Druck beansprucht
werden, was einen verhältnismäßig großen Aufwand erfordert. Bei scheibenförmigen Halbleiterbauelementen
mit sehr großer Fläche und entsprechend hohem Druck müßten bei den bekannten Anordnungen
zusätzlich Einstellmöglichkeiten zur genauen Dosierung der Flächenpressung vorgesehen werden. Dafür sind
besondere Momentenschlüssel erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspannvorrichtung der eingangs erwähnten Art so
weiterzubilden, daß die Einspannmittel einfacher aufgebaut sein können und der Kontaktdruck auf
einfache Weise definiert einzustellen ist
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel und eine Verstellvorrichtung mit in Achsrichtung
des Stapels veränderbaren Abmessungen innerhalb einer durchgehenden Ausspamng eines mit seiner
elastischen Verformung den Kontaktdruck erzeugenden, aus einem Stück bestehenden Spannkörpers
eingespannt sind.
Die Erfindung hat gegenüber den bekannten Anordnungen den Vorteil, daß ein definierter Kontaktdruck
sehr einfach einzustellen ist Dazu wird einfach die Verformung, d.h. eine Längenänderungen der Einspannanordnung,
gemessen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen .
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung,
Fig. la einen Schnitt entlang Linie 1-1 in F ig. 1,
Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 1 aus
der dort mit Λ bezeichneten Richtung, und
Fig.3 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 1 aus
der dort mit S bezeichneten Richtung.
In den Figuren ist der Spannkörper mit 5 bezeichnet und hat die Gestalt eines Kreisringes; er besteht aus
Stahl. In der Aussparung des Spannkörpers 5 ist ein Stapel, bestehend aus einem Halbleiterbauelement 1
und zwei zu beiden Seiten dieses liegenden Druckstükken 2 und 3 mittels einer Verstellvorrichtung 4
eingespannt.
Das Halbleiterbauelement 1 hat zwei nicht näher bezeichnete, gegeneinander isolierte und parallel
zueinander verlaufende Kontaktflächen, zwischen denen das eigentliche Halbleiterelement mit mindestens
einem pn-übergang ohne Stoffschluß liegt. Im Beispiel
handelt es sich um einen Thyristor, dessen Steueranschlüsse mit 8 bezeichnet sind.
Diese beiden Druckstücke 2 und 3 haben im wesentlichen gleichen Aufbau: Auf jeder der Kontaktflächen
des Halbleiterbauelementes 1 liegt ein Kühlstück 21 bzw. 31 mit Durchlässen für ein Kühlmittel;
letzteres sind in der teilweise aufgebrochenen Darstellung der F i g. 1 erkennbar. Über dem Kühlstück liegt
jeweils ein Anschlußstück 22 bzw. 32, das in diesem Fall mit einem Einlauf 221 bzw. 321 und einem Auslauf 222
bzw. 322 für das Kühlmittel versehen ist. Die Kühlmittelführung ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 7
angedeutet.
Der aus den beiden Druckstücken 2 und 3 und dem Halbleiterbauelement 1 bestehende Stapel ist zu beiden
Seiten durch ein Isolierstück 23 bzw. 33, beispielsweise aus Hartpapier abgeschlossen. Zwischen dem Isolierstück
23 und einer — insbesonders in Fi g. la deutlich erkennbaren — Ringnut 51 liegt ein Endstück 24 aus
Metall, das mit einem kugelförmigen Teil in die Ringnut 51 eingreift.
Zwischen dem anderen Isolierstück 33 und dem Spannkörper 5 liegt die Verstellvorrichtung 4, bestehend
aus einer Schraube 41 und einer zugehörigen Hutmutter 42, die mit ihrer kugelförmigen Kappe
ebenfalls in die Ringnut 51 eingreift.
Die Abmessungen der Verstellvorrichtung 4 in Achsrichtung des Stapels aus Druckstücken 2, 3 und
Halbleiterbauelement 1 sind durch Verdrehen der
Hutmutter relativ zur Schraube 41 veränderbar. Zur Einstellung des gewünschten Kontaktdruckes wird die
Hutmutter aus dem Gewinde herausgedreht und dabei der Spannkörper 5 elastisch verformt. Dabei ist einer
außen am Durchmesser des Spannkörpers meßbaren Verformung ein definierter Kontaktdruck zugeordnet.
Der gewünschte Kontaktdruck läßt sich daher einfach dadurch einstellen, daß man die Verstellvorrichtung so
lange verstellt, bis der Außendurchmesser des Spannkörpers, gemessen über der Achse des Stapels, einen
bestimmten Grenzwert erreicht hat. Der Spannkörper wird dabei so ausgelegt, daß der Arbeitspunkt auf der
Federkennlinie bei dem gewünschten Kontaktdruck nur noch wenig unterhalb der Fließgrenze liegt; der Vorteil
einer derartigen Bemessung liegt darin, daß die Flächenpressung bei geringfügiger Überdehnung des
Spannkörpers nur noch wenig zunimmt und daher das Halbleiterelement kaum gefährdet ist.
Der erforderliche Kontaktdruck an den Kontaktflächen
des Halbleiterbauelementes ist je nach Oberflächenbearbeitung der aufeinanderliegenden Teile größer
als40kp/ cm 2.
Zur eindeutigen Bestimmung der Lage des Stapels innerhalb der Aussparung des Spannkörpers ist das
Isolierstück 33 mit einer Eindrehung für die Schraube 41 und mit seitlichen Aussparungen versehen, in die der
Spannkörper eingreift. Durch entsprechende Führungen zwischen der anderen Seite des Isolierstückes 33
und dem Druckstück 3 sowie zwischen dem Isolie.· stück
23 und Endstück 24 bzw. Druckstück 2 ist die Lage des Stapels eindeutig bestimmt, da ja die Druckstücke 2
bzw. 3 in Aussparungen des Halbleiterbauelementes ί
eingreifen.
Zur Verbesserung der Spannungsfestigkeit ist noch zwischen dem Stapel und dem Spannkörper 5 ein
Isolierteil 9 eingelegt.
F i g. 3 zeigt die erfindungsgernäße Anordnung an eine Wand 10 angebaut, die einen entsprechenden
Durchbruch aufweist, durch den insbesondere die Ein- und Ausläufe für die Zuführung und Abführung des
Kühlmittels hindurch ragen. Die Anschlußstücke für die Stromzu- und ableitung liegen dagegen auf der anderen
Seite der Wand 10. Zur Befestigung dienen Befestigungswinkel 6.
Mit Hilfe der Erfindung ist auch der Aufbau von Stromrichteranlagen besonders einfach möglich, da die
einzelnen Anordnungen mit erfindungsgemäßen Aufbau mit Hilfe eines Anschlußstückes unmittelbar an eine
zugehörige Sammelschiene des Stromrichters angeschraubt
werden können. Bei entsprechend massiver Ausführung der Sammelschienen und ausreichender
Halterung dieser Sammelschienen brauchen die einzelnen hier beschriebenen Anordnungen nicht zusätzlich
befestigt zu werden. Das zweite Anschlußstück jeder Anordnung kann ebenfalls unmittelbar an eine weitere
Sammelschiene angeschraubt werden. Es empfiehlt sich jedoch, zwischen das zweite Anschlußstück und die
zugehörige Sammelschiene ein flexibles Leiterstück zu legen.
Claims (5)
1. Einspannanordnung für einen mindestens zwei Druckstücke und ein scheibenförmiges Halbleiterbauelement
enthaltenden Stapel zur Erzeugung des Kontaktdruckes zwischen den Kontaktflächen des
Halbleiterbauelementes und denen der Druckstücke, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel
(1, 2, 3) und eine Verstellvorrichtung (4) mit in Achsrichtung des Stapels (1, 2, 3) veränderbaren
Abmessungen innerhalb einer durchgehenden Aussparung
eines mit seiner elastischen Verformung den Kontaktdruck erzeugenden, aus einem Stück bestehenden
Spannkörpers (5) eingespannt sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß von den beiden Endflächen der Verstellvorrichtung (4), mit denen sie an dem Stapel
(1, 2, 3) einerseits und an dem Spannkörper (5) andererseits anliegt, die eine eben ausgebildet ist und
die andere die Form eines Kugelsegmentes hat.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flächen der Aussparung des
Spannkörpers (5) als Widerlager mindestens zwei konkave Vertiefungen (51) vorgesehen sind.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (4) aus
einer Schraube (41) mit dazupassender Hutmutter (42) besteht.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (5)
kreisringförmig gestaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681764719 DE1764719C3 (de) | 1968-07-24 | Einspannanordnung für scheibenförmige Halbleiterbauelemente |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681764719 DE1764719C3 (de) | 1968-07-24 | Einspannanordnung für scheibenförmige Halbleiterbauelemente |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1764719A1 DE1764719A1 (de) | 1971-10-14 |
DE1764719B2 true DE1764719B2 (de) | 1976-09-23 |
DE1764719C3 DE1764719C3 (de) | 1977-04-28 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1764719A1 (de) | 1971-10-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |