DE2602589C2 - Vorrichtung zum Einspannen eines Scheibenthyristors zwischen zwei Kühlkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einspannen eines Scheibenthyristors gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 19 13 229 bekannt. Sie dient dazu, eine gleichmäßige hohe Flächenpressung auf die Kontaktelektrode des Halbleiterbauelementes sicherzustellen, das ein scheibenförmiges Gehäuse mit zwei voneinander isolierten, metallischen Deckplatten, zwischen denen ein einkristallmes Halbleiterelement mit mindestens einem pn-Übergang gleitfähig angeordnet ist, aufweist. Die hohe Flächenpressung ist zur Wärmeabfuhr infolge der bei einkristallinen Halbleiterkörpern mit pn-übergang erzielbaren hohen Stromstärken und wegen einer gleichmäßigen Stromverteilung über der ,gesamten Fläche erforderlich.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird der Kraftschluß zum Einpressen des scheibenförmigen Halbleiterbauelementes von den drei komprimierten Tellerfedernpaketen über drei Spannbolzen zum Kühlkörper erzielt.

Um bei dieser Konstruktion unerwünschte Kantenpressungen zu vermeiden und eine gleichmäßige Flächenpressung auf das scheibenförmige Halbleiterbauelement bei dem erforderlichen hohen Anpreßdruck zu erhalten, ist der zusätzliche Aufwand einer Preßvorrichtung erforderlich, die aus einem Kugelgelenk und einem hydraulisch betätigten Preßstempel besteht. Zu dem zusätzlichen Aufwand der Preßvorrichtung kommt noch eine recht zeitraubende Montage der Halbleitereinheit, das Einbringen der Haibleitsreinheit in die Preßvorrichtung und das Spannen der Halbleitereinheit. Diese zum gleichmäßigen Spannen der Halbleitereinheit erforderlichen Arbeitsgänge werden besonders bei mehreren in Reihe oder parallel geschalteten Halbleitereinheiten einen erheblichen Zeitaufwand beanspruchen, der nicht nur bei der Montage neuer Einheiten, sondern auch bei jedem Auswechseln eines scheibenförmigen Halbleiterbauelementes aufzubringen ist

Zudem sind herstellungsmäßig bedingte Streuungen in den Federcharakteristiken der Tellerfedernpakete durch die Verwendung von verschieden hohen Abstandshülsen zu berücksichtigen, was naturgemäß einen weiteren zusätzlichen Arbeitsaufwand bedingt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für Scheibenthyristoren zu schaffen, die ohne Spezialwerkzeug oder Zusatzvorrichtungen betätigt werden kann und die im gespannten Zustand eine definierte Anpreßkraft aufbringt, so daß Streuungen in einzelnen Federcharakteristiken ohne Einfluß bleiben. Bei der Montage soll anhand eines leicht überprüfbaren Maßes feststellbar sein, ob die definierte Anpreßkraft erreicht ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung für eine Spannvorrichtung der eingangs angegebenen Art entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst

Diese Lösung gestattet eine freizügige Gestaltung der Kühlkörper im Bereich größter Wärmekonzentration und gestattet eine einfache Montage ohne Spezialwerkzeuge odsr -vorrichtungen. Sie stellt außerdem sicher, daß bei der Montage keine Kantenpressungen auftreten. Ferner wird eine jederzeit reproduzierbare Anpreßkraft auf den Scheibenthyristor ausgeübt, wobei diese Anpreßkraft nur von der Federkernlinie der Spannplatte und dem Federweg bis zum bündigen Abschluß der Schraubenköpfe mit der Außenkontur des Kühlkörpers abhängt

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Wie aus der Figur ersichtlich, besteht die Vorrichtung aus zwei mit Kühlrippen und Anschlußfahnen versehenen Kühlkörpern 6,7, zwischen denen ein Scheibenthyristor 8 angebracht ist. Die Kühlkörper 6, 7 sind mit je drei Bohrungen versehen, durch die drei Schraubenbolzen 3 durchgesteckt werden. Eine dreieckige, gewölbte Spannplatte 1 aus Federstahl ist ebenfalls mit drei Bohrungen versehen, so daß sie zwischen der Außenkontur des einen Kühlkörpers 6 und den Köpfen der Schraubenbolzen 3 angebracht werden kann. In die Bohrung des anderen Kühlkörpers 7 sind zur elektrisehen Isolation Isolierhülsen 2 gesteckt und die Enden der Schraubenbolzen 3 mit Muttern 5 verschraubt, wobei zwischen den Muttern 5 und dem Boden der Isolierhülsen 2 Unterlegescheiben 4 vorgesehen sind. Durch abwechselnde Betätigung der Schraubenbolzen 3 wird die aus dem Hub der dreieckigen Spannplatte 1 und deren Federkennlinie sich ergebende Federkraft auf die Kühlkörper 6,7 und damit auf den Scheibenthyristor 8 ausgeübt. Um einen bündigen Abschluß der Außenkonturen zu erhalten und außerdem eine definierte und jederzeit reproduzierbare Anpreßkraft aufzubringen, weisen die Außenflächen der Kühlkörper 6, 7 Vertiefungen, beispielsweise durch kürzere mittlere Kühlrippen, auf. Schließen die Köpfe der Schraubenbolzen 3 beim Verspannen bündig mit der Außenkontur ab, ist die berechnete und erforderliche Anpreßkraft zwischen Kühlkörpern 6, 7 und Scheibenthyristor 8 erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Einspannen eines Scheibenthyristors zwischen zwei Kühlkörpern mit Hilfe mehrerer mit Muttern versehener Schraubenbolzen, die durch Isolierhülsen von mindestens einem der Kühlkörper isoliert sind und die Kühlkörper über ein Druckfedersystem miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfedersystem eine gewölbte, dreieckige Spannplatte (1) zwischen der Außenfläche des einen Kühlkörpers (6) und den Köpfen dreier Schraubenbolzen (3) vorgesehen ist, und daß die Außenflächen der Kühlkörper (6, 7) derart geformt sind, daß die Köpfe der Schraubenbolzen (3) und die Enden der Isolierhülsen (2) im verspannten Zustand der Spannplette (1) bündig mit den Außenflächen der Kühlkörper (6,7) sind.