DE2224040C3

DE2224040C3 - Vorrichtung zum Einspannen eines scheibenförmigen Halbleiterbauelementes

Info

Publication number: DE2224040C3
Application number: DE2224040A
Authority: DE
Inventors: Kurt Freudenthaler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-09-30
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1981-07-30
Also published as: DE2224040B2; DE2224040A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einspannen eines scheibenförmigen Halbleiterbauelementes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Vorrichtung ist durch das Patent 20 49 012 bekannt.

Beim Zusammenspannen der Kühlkörper mit dieser Vorrichtung werden neben Zugkräften auch Biege- und Scherkräfte auf die Schraubenbolzen ausgeübt. Es ist in vielen Anwendungsfällen der bekannten Vorrichtung erwünscht, die Schraubenbolzen ausschließlich mit Zugkräften zu belasten. Dies ist insbesondere bei Isolierstoffbolzen der Fall, die einer hohen Zug- bzw. Druckbelastung ausgesetzt werden können, nicht jedoch Biege- und Scherbelastungen, besonders an Stellen, die durch Einkerbungen (Gewinde) gegenüber Scherkräften ohnehin geschwächt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Schraubenbolzen einzig durch Zugkräfte belastet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Hülsen und Ausgleichsstücke verhindern, daß durch das Zusammenspannen der Kühlkörper Biege- und Scherkräfte auf die Schraubenbolzen wirken.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung, durch die ein Verdrehen der Ausgleichsstücke verhindert wird, ist im Anspruch 2, gekennzeichnet.

Anhand eines in den F i g. 1 a bis 1 e aus verschiedenen Ansichten bzw. im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erläutert

Die in den F i g. 1 a und 1 b dargestellte Spannvorrichtung weist zwei Kühlkörper 3, 4 auf, die mit ihren den Stirnflächen des scheibenförmigen Halbleiterbauelementes 10 angepaßten Fortsätzen das Halbleiterbauelement 10 zwischen sich einspannen. Die Einspannkraft wird über zwei Schraubenbolzen 7 und den einen Kühlkörper 4 sowie ein in den anderen Kühlkörper 3 eingelegtes Druckstück 5 auf das Halbleiterbauelement 10 übertragen.

Der eine Kühlkörper 4 enthält zwei Gewindebohrungen, in die Schraubenbolzen 7 eingeschraubt sind. Auf der Seite des anderen Kühlkörpers 3 sind die Schraubenbolzen 7 durch Hülsen 16 gesteckt, die in Bohrungen des Druckstückes 5 eingepaßt und durch entsprechende Bohrungen einer Spannfeder 1 geführt sind. Die auch auf dieser Seite mit einem Gewinde versehenen Schraubenbolzen 7 sind mit gerändelten Spannmuttern 11 verschraubt.

In der Mitte zwischen den Schraubenbolzen 7 ist die der Spannfeder 1 zugewandte Oberfläche des Druckstückes 5 mit einer Rundnut versehen, in die ein abgeflachter Rundbolzen 2 mit einem auf der Stirnseite befindlichen Sechskant derart eingelegt ist, daß die abgeflachte Kante des Rundbolzens 2 an der Oberfläche der Spannfeder 1 anliegt. Durch Verdrehen des abgeflachten Rundbolzens 2 wird die Spannfeder 1 um einen durch die Abflachung des Rundbolzens 2 vorgebbaren Betrag ausgelenkt und damit auf die beiden Schraubenbolzen 7 eine durch die Federkennlinie der Spannfeder 1 und den Betrag der Auslenkung definierte Zugkraft über die Spannmuttern 11 ausgeübt. Infolge der Hülsen 16 werden Scherkräfte und Biegemomente, die durch das Auslenken der Spannfeder 1 über die Bohrungen auf die Schraubenbolzen 7 ausgeübt würden, von diesen ferngehalten. Zusätzlich sind über die Hülsen 16 und die Längsseiten der Spannfeder 1 axial auf den Hülsen 16 verschiebbare Ausgleichsstücke 17 gesteckt, deren Aufbau und Funktion anhand der folgenden Figuren erläutert werden soll.

Die Fig. Ic und Id zeigen in zwei verschiedenen Ansichten den Aufbau der Ausgleichsstücke 17. Sie weisen zur Übertragung der Spannkräfte von der Spannfeder 1 zur Spannmutter 11 einen nahezu dreieckförmigen Querschnitt auf. Während eine Seite dieses Dreiecks an der planen Auflagefläche der Spannmutter 11 anliegt, liegt die abgerundete Spitze dieses Dreiecks auf der Oberfläche der Spannfeder 1 auf. Auf diese Weise wird eine Verkantung der Oberfläche der Spannfeder 1 vermieden und die unter einem gewissen Winkel angreifende Druckkraft der Blattfeder 1 in die Achsrichtung des Schraubenbolzens 7 umgelenkt. Die seitlich überstehenden Wangen der Ausgleichsstücke 17 greifen über die Blattfeder 1 und verhindern damit ein Verdrehen der Ausgleichsstücke.

Fig. Ie verdeutlich nochmals die Aufgabe und Funktion der Hülse 16 und des Ausgleichsstückes 17 bei der Kraftübertragung der im ausgelenkten Zustand dargestellten Blattfeder 1 auf die Spannmuttfir 11, ohne

daß dabei der Schraubenbolzen 7 einer Biege- oder Scherbeanspruchung ausgesetzt wird.

Zusätzlich wird erreicht, daß die Abstützung der Spannfeder 1 über das Ausgleichsstück 17 stets im gleichen Mittenabstand des Schraubenbolzens 7 erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einspannen eines scheibenförmigen Halbleiterbauelementes zwischen zwei Kühlkörpern, die über zwei isolierte Schraubenbolzen miteinander verbunden sind, die auf der Seite des einen Kühlkörpers in ein in den Kühlkörper eingelegtes Druckstück eingeschraubt sind, und deren auf der Seite des anderen Kühlkörpers durch ein in den Kühlkörper eingelegtes Druckstück gestecktes Ende mit einer Spannmutter verschraubt ist, wobei zwischen den Spannmuttern und einem mittig in einer Nut des einen Diuckstückes befindlichen abgeflachter. Rundbolzen eine Spannfeder angeordnet ist, nach Patent 20 49 012, und wobei die Schraubenbolzen durch Bohrungen im Druckstück des anderen Kühlkörpers und in der Spannfeder geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schraubenbolzen (7) durch in die zwei Bohrungen des Druckstückes (5) eingepaßte und durch die entsprechenden beiden Bohrungen in der Spannfeder (1) geführte Hülsen (16) gesteckt sind und daß zwischen den Spannmuttern (11) und der Spannfeder (1) über den Hülsen (16) axial verschiebbare und über diese hinausziehende Ausgleichsstücke (17) angeordnet sind, die einerseits eine zur Achse der Schraubenbolzen senkrechte, plane, den Spannmuttern (11) zugewandte und andererseits eine balliggeformte, nur an zwei bezüglich der Achse der Schraubenbolzen symmetri- ») sehen Orten auf der Spannfeder (1) aufliegende Oberfläche aufweisen und so angeordnet sind, daß die beiden Auflageflächen gleichen Abstand von dem Rundbolzen haben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- J5 zeichnet, daß die Ausgleichsstücke (17) mit seitlichen Wangen versehen sind, die über den Rand der Spannfeder (1) greifen.