DE2607243B2 - Einrichtung zum anzeigen der anpresskraft einer blattfeder - Google Patents
Einrichtung zum anzeigen der anpresskraft einer blattfederInfo
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Description
30
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anzeigen der von einer Blattfeder auf ein zwischen den
Einspannmitteln angeordnetes Stützglied ausgeübten Anpreßkraft, insbesondere für Leistungshalbleiterbauelemente.
In aus Leistungshalbleiterbauelementen, beispielsweise
Thyristoren und Dioden, zusammengestellten Baugruppen werden zur Erzielung eines guten elektrischen
Kontaktes der Hauptelektroden die Scheibenzellen-Halbleiterbauelemente unter der Einwirkung einer
Anpreßkraft zwischen den Kontaktscheiben gehalten. Das Löten von großflächigen Siliziumscheiben ist oft
mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Bei durch Preßkräfte zusammengehaltenen Baugruppen ist es
unbedingt notwendig, das Anpressen im kleinstmögli- 4ü chen Toleranzbereich zu bewerkstelligen, und zwar
derart, daß die Anpreßkraft gleichmäßig über die ganze Flache der Hauptelektroden des Halbleiterbauelemente«,
verteilt ist. Nur auf diese Art können optimale Bedingungen für den Durchgang des elektrischen 5«
Stromes durch den aus Halbleitermaterial bestehenden Körper und für den Wärmeübergang von den
Stirnflächen des Halbleiterbauelementes in die an das Bauelement angepreßten Scheiben erreicht werden, die
dabei als Kühlkörper zur Abfuhr bzw. Verteilung der innerhalb der Halbleiter erzeugten Wärme bei Durchgang
hoher elektrischer Ströme dienen.
Die verschiedenen bekannten Montagebaugruppen, in denen das Halbleiterbauelement mit einem Anpreßdruck
zwischen geeigneten Scheiben eingespannt ist, enthalten verschiedene, aus Klemmbolzen, Querträgern,
Federn und anderen Hilfsmitteln bestehende Kombinationen.
Einer der Nachteile dieser bekannten Anpreß- oder Andrückarten ist der Umstand, daß nicht exakt 6S
festgestellt werden kann, ob die Anpreßkraft gleichmäßig: auf das Halbleiterbauelement wirkt und ob der
vorgewählte Kontaktdruck wirklich erreicht wurde.
Eine der Ursachen ist /.. B. die Möglichkeit einer bedeutenden Reibung zwischen den einzelnen Federn
der Baugruppe. Weiter ist es zumindest während des Betriebs schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, die von
den Kontaktscheiben ausgeübte Anpreßkraft zu erfassen bzw. zu prüfen, ob sie mit dem gewünschten Wert
übereinstimmt.
Bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art ist es bekannt (DT-OS 22 10 180), die Enden der Blattfeder
durch als Einspannmittel dienende Spannbolzen zu führen, die Mitte der Feder mit punktförmiger Auflage
an der Mitte der einen Druckplatte angreifen zu lassen und gegenüber dieser Druckplatte ortsfeste Skalen
vorzusehen, denen die ggf. mit einer Markierung versehenen Enden der Blattfeder gegenüberstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten,
daß die Anpreßkraft der Blattfeder im Betrieb einfacher als bei der bekannten Einrichtung angezeigt
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blattfeder einen parallel zu der Verbindungslinie
zwischen den Einspannmitteln und dem Stützglied verlaufenden Einschnitt aufweist, der einen beim
Verspannen der Feder unbeeinflußten Teil der Feder begrenzt.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Randteil der Feder in Richtung ihrer Längsachse in
einer Länge von mindestens 65% der Länge der flachen Feder von dieser abgetrennt.
Gemäß einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist eine Anzeigelasche senkrecht zur Längsachse
der Feder abgebogen.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Blattfeder mindestens drei Einschnitte in der Art
aufweist, daß der unverspannte Randteil der Feder in Richtung ihrer Längsachse als zwei gegeneinander
gerichtete Zungen ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht nach vorhergehender Eichung ein genaues Einstellen der
Anpreßkraft und ein Nachstellen des gewünschten Anpreßdruckes des Halbleiterbauelementes beim Betrieb
von Baugruppen, in denen sich diese Halbleiterbauelemente befinden, sobald eine Änderung der
ursprünglich eingestellten Anpreßkraft auftritt. Diese Arbeitsvorgänge können von jedem beliebigen Anwender
vorgenommen werden und verlangen kein qualifiziertes Bedienungspersonal. Die mit dieser erfindungsgemäßen
Einrichtung versehenen Anpreßgruppen können für mannigfaltige Typen von Scheibenzellen-Leistungshalbleiterbauelementen
angewendet werden. Durch ein genaues Einstellen der Anpreßkraft mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung werden eine
höhere Funktionszuverlässigkeit und eine höhere Lebensdauer der teueren Halbleiterbauelemente erreicht.
lim folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung anhand der Zeichnung
ausführlich beschrieben. Es zeigt
, F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der Einrichtung mit einem Halbleiterbauelement,
, F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der Einrichtung mit einem Halbleiterbauelement,
F i g. 2 eine Draufsicht der Ausführung nach Fig. 1,
Fig.3 eine andere Ausführung der Einrichtung in
Seitenansicht,
F i g. 4 eine Draufsicht der Ausführung nach F i g. 3.
Ein Scheibenzellen-Halbleiterbauelement 1 liegt mit seiner unteren Hauptelektrode an einem z. B. aus
Aluminium hergestellten Kühlkörper U an. Zwischen
dieser unteren Elektrode und dem Kühlkörper 11 ist die
beispielsweise von einem Kupfergurtblech gebildete Stromzuführung 4 angeordnet, wobei /wischen dieser
Stromzuführung 4 und der unteren Elektrode des Halbleiterbauelementes I sowie gegebenenfalls dem
Kühlkörper 11 eine Metallschicht vorgesehen sein kann, die im Betrieb des Halbleiterbauelementes 1 flüssig ist
und eine wesentliche Herabsetzung des Wärmewiderstandes dieser Trennflächen bewirkt. Diese Schicht
besteht vorzugsweise aus einer aus Wismut, Blei, Zinn und Kadmium zusammengesetzten Legierung mit
einem Schmelzpunkt von 70° C, wobei allgemein Legierungen mit 48 bis 55% Wismut, 18 bis 40%Blei, 2
bis 15% Zinn und 0 bis 10% Kadmium geeignet sind. Diese Legierungen sind eutektisch mit einem niedrigen
Schmelzpunkt und weisen bei Übergang vom festen in den flüssigen Zustand nur eine kleine Volumenänderung
auf.
Die obere Elektrode des Halbleiterbauelementes 1 liegt an einer zweiten Stromzuführung 5 an, welche
gegebenenfalls von einem weiteren Kühlteil gebildet werden kann, an dessen anderer Seite ein Isolierglied 6
anliegt, auf welchem ein mit einer konvexen Stützfläche versehenes Stützglied 7 angebracht ist. Auf dieser
gewölbten Stützfläche stützt sich eine flache Feder 8 ab, an deren Enden öffnungen vorhanden sind, durch
welche verstellbare Einspannmittel, beispielsweise im Kühlkörper 11 verankerte Bolzen 2, 2' führen. Durch
Nachziehen der Muttern 3,3' auf den Bolzen 2, 2' wird die auf das Halbleiterbauelement 1, beispielsweise
Diode, Thyristor u. ä., wirkende Anpreßkraft ausgelöst.
Die zumindest einen Teil der Feder 8 bildende Blattfeder 12 weist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, einen
parallel zur Verbindungslinie /wischen den Bolzen 2 und dem Stützglied 7 verlaufenden Einschnitt auf, so daß ihr
Randteil 9 in Richtung der Längsachse in einer Lunge von mindestens 65% der Länge der flachen Feder 12
abgetrennt ist. Eine Lasche 10 der Blattfeder 12 ist senkrecht zur Längsachse dieser flachen Feder !2
abgebogen und bildet ein Anzeigeglied. Beim Festziehen der Muttern 3, 3' auf den Bolzen 2, 2' tritt eine
ίο Auslenkung des Randteiles 9 gegenüber dem bogenartig
verformten Federnteil ein. Die Größe der so erzielten Anpreßkraft ist der Auslenkung des Randteiles gegenüber
dem Druckteil der Feder 12 proportional und kann an der Anzeigelasche 10 nach vorheriger Eichung
abgelesen werden.
In F i g. 3 und 4 ist der Randteil der flachen Feder 12 in
Richtung ihrer Längsachse so abgetrennt, daß sie zwei gegeneinandergerichtete Zungen 9', 9" bildet, welche
durch ihre Auslenkung beim Nachziehen der Muttern 3, 3' auf den Bolzen 2,2' die erzielte Anpreßkraft anzeigen.
Die in Fig. 1 bis 4 dargestellten Einrichtungen zur
Anzeige der Anpreßkraft enthalten jeweils zwei Einspannmittel, beispielsweise Bolzen 2, 2'. Diese
Einrichtung kann auch in Baugruppen mit drei, vier oder einer größeren Anzahl von Einspannmitteln verwendet
werden, wie sie bei Halbleiterbauelementen für extrem hohe Leistungen verwendet werden. In solchen Fällen
ist die flache Feder 12 mit einer größeren Anzahl von öffnungen versehen, welche gegeneinander gerichtete
Zungen bilden, deren Auslenkung dann die durch Nachziehen der einzelnen Einspannvorrichtungen erreichte
Anpreßkraft anzeigt.
lierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Einrichtung zum Anzeigen der von einer Blattfeder auf ein zwischen den Einspannmitteln
angeordnetes Stützglied ausgeübten Anpreßkraft, insbesondere für Leistungshalbleiterbauelemcnie,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (12; 8) einen parallel zu der Verbindungslinie
/wischen den Einspannmitteln (2) und dem Stützglied (7) verlaufenden Einschnitt aufweist, der einen
beim Verspannen der Feder unbeeinflußten Teil (9; 9', 9") der Feder (12; 8) begrenzt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Randteil (9) der Feder (12) in
Richtung ihrer Längsachse in einer Länge von '5 mindestens 65% der Länge der flachen Feder (12)
von dieser abgetrennt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigelasche (10) senkrecht
zur Längsachse der Feder (12) abgebogen ist. ^o
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (12) mindestens drei
Einschnitte in der Art aufweist, daß der unverspannte Randteil der Feder (12) in Richtung ihrer
Längsachse als zwei gegeneinander gerichtete Zungen (9', 9") ausgebildet ist.
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- 1975-04-15 CS CS259575A patent/CS176735B1/cs unknown
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