JP2003086765A - 平型半導体素子用スタック - Google Patents
平型半導体素子用スタックInfo
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- JP2003086765A JP2003086765A JP2001280911A JP2001280911A JP2003086765A JP 2003086765 A JP2003086765 A JP 2003086765A JP 2001280911 A JP2001280911 A JP 2001280911A JP 2001280911 A JP2001280911 A JP 2001280911A JP 2003086765 A JP2003086765 A JP 2003086765A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、圧接力を長期間に亘り保持するこ
とができる絶縁スタッドボルトを用いた平型半導体素子
用スタックを提供することを目的とする。 【解決手段】 平型半導体素子３とヒートシンク４を交
互に積層して構成した積層体Ａを球面座６、皿ばね７等
と共に上部及び下部加圧支持板８、９間に配置し両加圧
支持板８、９を絶縁スタッドボルト２で締め付け圧接し
て平型半導体素子用スタックを構成する。ここで、加圧
支持板８、９には筒状に形成され内面中間部にねじ部を
有する接続金具１０を貫挿させ、このねじ部に絶縁スタ
ッドボルト２の両端のねじ部をねじ込んで加圧支持板
８、９間を締付けている。
とができる絶縁スタッドボルトを用いた平型半導体素子
用スタックを提供することを目的とする。 【解決手段】 平型半導体素子３とヒートシンク４を交
互に積層して構成した積層体Ａを球面座６、皿ばね７等
と共に上部及び下部加圧支持板８、９間に配置し両加圧
支持板８、９を絶縁スタッドボルト２で締め付け圧接し
て平型半導体素子用スタックを構成する。ここで、加圧
支持板８、９には筒状に形成され内面中間部にねじ部を
有する接続金具１０を貫挿させ、このねじ部に絶縁スタ
ッドボルト２の両端のねじ部をねじ込んで加圧支持板
８、９間を締付けている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平型半導体素子と
ヒートシンクを交互に積層した積層体を弾性的な押圧力
（加圧力）を加えて構成する平型半導体素子用スタック
に係り、特に圧接力を保持する構造と圧接力を加える構
造を改良した平型半導体素子用スタックに関するもので
ある。
ヒートシンクを交互に積層した積層体を弾性的な押圧力
（加圧力）を加えて構成する平型半導体素子用スタック
に係り、特に圧接力を保持する構造と圧接力を加える構
造を改良した平型半導体素子用スタックに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体変換装置は大容量化（高電圧化）
の傾向にあり、それに伴い多数個の平型半導体素子が用
いられるようになってきている。半導体変換装置は複数
個の平型半導体素子と、その平型半導体素子を冷却する
ためのヒートシンクを交互に積層し弾性的な押圧力を負
荷する加圧機構部、フレームとしての絶縁スタッドボル
トと加圧支持板等から構成してなる平型半導体素子用ス
タック（以下単にスタックと言う）を半導体変換装置の
回路構成要素として多数使用している。
の傾向にあり、それに伴い多数個の平型半導体素子が用
いられるようになってきている。半導体変換装置は複数
個の平型半導体素子と、その平型半導体素子を冷却する
ためのヒートシンクを交互に積層し弾性的な押圧力を負
荷する加圧機構部、フレームとしての絶縁スタッドボル
トと加圧支持板等から構成してなる平型半導体素子用ス
タック（以下単にスタックと言う）を半導体変換装置の
回路構成要素として多数使用している。
【０００３】以下、半導体変換装置に使用している従来
のスタック例を、図６を用いて説明する。スタック１は
複数個の平型半導体素子３及びヒートシンク４を交互に
積層し、更にその両端に電気回路接続端子となる導体５
とその外側に絶縁スペーサ１２を配置して積層体を構成
している。積層体の一方の端部にばねの取付け座も兼ね
た球面座６と皿ばね７が配置され、これらを両端部で支
持する加圧支持板８、９間を連結締付ける為の絶縁スタ
ッドボルト２、固定ナット１３Ａ、１３Ｂとから構成さ
れている。
のスタック例を、図６を用いて説明する。スタック１は
複数個の平型半導体素子３及びヒートシンク４を交互に
積層し、更にその両端に電気回路接続端子となる導体５
とその外側に絶縁スペーサ１２を配置して積層体を構成
している。積層体の一方の端部にばねの取付け座も兼ね
た球面座６と皿ばね７が配置され、これらを両端部で支
持する加圧支持板８、９間を連結締付ける為の絶縁スタ
ッドボルト２、固定ナット１３Ａ、１３Ｂとから構成さ
れている。
【０００４】このように構成されたスタック１に弾性的
な加圧力を保持させる方法として以下の手段が採用され
ている。一つは絶縁スタッドボルト２に取付けた固定ナ
ット１３Ｂを締めて下部の加圧支持板９を固定した後、
図示しないプレス機により所定の加圧力を上部の加圧支
持板８に加える。この状態では絶縁スタッドボルト２に
は引張力は加わっていない。
な加圧力を保持させる方法として以下の手段が採用され
ている。一つは絶縁スタッドボルト２に取付けた固定ナ
ット１３Ｂを締めて下部の加圧支持板９を固定した後、
図示しないプレス機により所定の加圧力を上部の加圧支
持板８に加える。この状態では絶縁スタッドボルト２に
は引張力は加わっていない。
【０００５】次に固定ナット１３Ａをプレス機で加圧し
た状態で締付け、プレス機の加圧を抜き、プレス機を取
り去る。これによって絶縁スタッドボルト２には加圧力
の反力としての引張力と伸びが生じる。その為、絶縁ス
タッドボルト２の伸び分を見込んで所定の押圧力を加え
る。もう一つの方法は、絶縁スタッドボルト２の固定ナ
ット１３Ａを規定の締付けトルクで直接加圧するもので
ある。
た状態で締付け、プレス機の加圧を抜き、プレス機を取
り去る。これによって絶縁スタッドボルト２には加圧力
の反力としての引張力と伸びが生じる。その為、絶縁ス
タッドボルト２の伸び分を見込んで所定の押圧力を加え
る。もう一つの方法は、絶縁スタッドボルト２の固定ナ
ット１３Ａを規定の締付けトルクで直接加圧するもので
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】電力変換装置に用いら
れているＧＴＯやＩＧＢＴやサイリスタ等の平型半導体
素子は、冷却のためのヒートシンクや通電のための導体
と共に積層され数十ｋＮという高荷重で加圧して使用す
る。近年、特に設置場所、スペースの制限から装置のコ
ンパクト化が要求されているが、装置の大容量化は部品
の大型化ばかりでなく部品間の絶縁距離確保の点からコ
ンパクト化と相反する要因となっている。
れているＧＴＯやＩＧＢＴやサイリスタ等の平型半導体
素子は、冷却のためのヒートシンクや通電のための導体
と共に積層され数十ｋＮという高荷重で加圧して使用す
る。近年、特に設置場所、スペースの制限から装置のコ
ンパクト化が要求されているが、装置の大容量化は部品
の大型化ばかりでなく部品間の絶縁距離確保の点からコ
ンパクト化と相反する要因となっている。
【０００７】従来、半導体素子用スタックの圧接力を長
期間保持するため絶縁スタッドボルトが使用されてい
る。この絶縁スタッドボルト材料は一般的にガラス繊維
強化プラスチック（ＦＲＰ）が多く用いられている。こ
の材料はガラス繊維に樹脂を含浸し棒状にしたものや引
き抜きによって製造され、ガラス繊維方向の強度は金属
より高いものが多い。
期間保持するため絶縁スタッドボルトが使用されてい
る。この絶縁スタッドボルト材料は一般的にガラス繊維
強化プラスチック（ＦＲＰ）が多く用いられている。こ
の材料はガラス繊維に樹脂を含浸し棒状にしたものや引
き抜きによって製造され、ガラス繊維方向の強度は金属
より高いものが多い。
【０００８】しかし構造部材として使用するために、ね
じや穴加工を施すとガラス繊維を切断することになり強
度が低下するという特性がある。このように絶縁スタッ
ドボルトとして使用する場合には、他の部品との結合が
不可欠である為、その結合や接続構造の最適化が要求さ
れるようになってきている。
じや穴加工を施すとガラス繊維を切断することになり強
度が低下するという特性がある。このように絶縁スタッ
ドボルトとして使用する場合には、他の部品との結合が
不可欠である為、その結合や接続構造の最適化が要求さ
れるようになってきている。
【０００９】本発明は、上記点に鑑みてなされたもの
で、圧接力を長期間に亘り保持することができる絶縁ス
タッドボルトを用いた平型半導体素子用スタックを提供
することを目的とする。
で、圧接力を長期間に亘り保持することができる絶縁ス
タッドボルトを用いた平型半導体素子用スタックを提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
請求項１の発明における平型半導体素子用スタックによ
れば、複数個の平型半導体素子とヒートシンクとを交互
に積層して構成した積層体をこの積層体の少なくとも一
端に加圧のために設けた弾性体を介して対向配置した加
圧支持板間に配置し、この加圧支持板間を、加圧支持板
に支持され且つ嵌挿して設けられた接続金具およびこの
接続金具間を接続する絶縁スタッドボルトにより連結
し、前記接続金具は内面中間部にねじ部を有する筒状に
形成され、この接続金具のねじ部に前記絶縁スタッドボ
ルトの端部に形成したねじ部をねじ結合して成り、前記
絶縁スタッドボルトと接続金具とのねじ結合部の長さを
ねじ直径の１．５倍〜５倍の長さとしたことを特徴とす
る。
請求項１の発明における平型半導体素子用スタックによ
れば、複数個の平型半導体素子とヒートシンクとを交互
に積層して構成した積層体をこの積層体の少なくとも一
端に加圧のために設けた弾性体を介して対向配置した加
圧支持板間に配置し、この加圧支持板間を、加圧支持板
に支持され且つ嵌挿して設けられた接続金具およびこの
接続金具間を接続する絶縁スタッドボルトにより連結
し、前記接続金具は内面中間部にねじ部を有する筒状に
形成され、この接続金具のねじ部に前記絶縁スタッドボ
ルトの端部に形成したねじ部をねじ結合して成り、前記
絶縁スタッドボルトと接続金具とのねじ結合部の長さを
ねじ直径の１．５倍〜５倍の長さとしたことを特徴とす
る。
【００１１】この構成により絶縁スタッドボルトのねじ
部強度を高めることができる。
部強度を高めることができる。
【００１２】請求項２の発明における平型半導体素子用
スタックによれば、筒状の接続金具の円筒部の内径を、
絶縁スタッドボルトのねじ部につながる部分の外径と嵌
め合い関係にあるようにしたことを特徴とする。
スタックによれば、筒状の接続金具の円筒部の内径を、
絶縁スタッドボルトのねじ部につながる部分の外径と嵌
め合い関係にあるようにしたことを特徴とする。
【００１３】この構成により絶縁スタッドボルトのねじ
部に曲げ方向の力などの無理な力が掛からないようにす
ることができる。
部に曲げ方向の力などの無理な力が掛からないようにす
ることができる。
【００１４】請求項３の発明における平型半導体素子用
スタックによれば、絶縁スタッドボルトがねじ込まれる
接続金具が加圧支持板を貫挿して配置され、接続金具端
部を加圧支持板で支持することを特徴とする請求項１に
記載の平型半導体素子用スタック。
スタックによれば、絶縁スタッドボルトがねじ込まれる
接続金具が加圧支持板を貫挿して配置され、接続金具端
部を加圧支持板で支持することを特徴とする請求項１に
記載の平型半導体素子用スタック。
【００１５】この構成により圧接力（絶縁スタッドボル
トには引張力が生じる）が接続金具を介して加圧支持板
に伝わり、接続金具も絶縁スタッドボルトと共に引張り
弾性変形するため絶縁スタッドボルトのねじ部に生じる
応力を緩和できる。
トには引張力が生じる）が接続金具を介して加圧支持板
に伝わり、接続金具も絶縁スタッドボルトと共に引張り
弾性変形するため絶縁スタッドボルトのねじ部に生じる
応力を緩和できる。
【００１６】請求項４の発明における平型半導体素子用
スタックによれば、絶縁スタッドボルトがねじ込まれる
筒状の接続金具のねじ部は中間部のみとし、その両側は
ねじ加工を施さないねじの谷の径以上の円筒部としたこ
とを特徴とする。
スタックによれば、絶縁スタッドボルトがねじ込まれる
筒状の接続金具のねじ部は中間部のみとし、その両側は
ねじ加工を施さないねじの谷の径以上の円筒部としたこ
とを特徴とする。
【００１７】この構成により接続金具のねじ部を挟んで
形成した両端部の円筒部は、一方では絶縁スタッドボル
トの曲げ防止を、他方の円筒部では引張り荷重を受ける
部分が金属部分の円筒のみとなるため、円筒の厚みを調
整することで引張力による弾性伸びを利用し、絶縁スタ
ッドボルトに無理な力が生じないようにすることができ
る。
形成した両端部の円筒部は、一方では絶縁スタッドボル
トの曲げ防止を、他方の円筒部では引張り荷重を受ける
部分が金属部分の円筒のみとなるため、円筒の厚みを調
整することで引張力による弾性伸びを利用し、絶縁スタ
ッドボルトに無理な力が生じないようにすることができ
る。
【００１８】請求項５の発明における平型半導体素子用
スタックによれば、一方の加圧支持板に対向させてボル
ト加圧支持板を配置し、このボルト加圧支持板の中央に
１本とその両側に等間隔に各１本のボルトをねじ込み、
接続金具はボルト加圧支持板を貫挿して設けたことを特
徴とする。
スタックによれば、一方の加圧支持板に対向させてボル
ト加圧支持板を配置し、このボルト加圧支持板の中央に
１本とその両側に等間隔に各１本のボルトをねじ込み、
接続金具はボルト加圧支持板を貫挿して設けたことを特
徴とする。
【００１９】この構造により３本のボルトをねじ込むこ
とにより、その反力で平型半導体素子用スタックが圧接
されるため絶縁スタッドボルトにはねじりや曲げが生じ
ない圧接ができるようになる。また圧接機構を備えた平
型半導体素子用スタックとなる。
とにより、その反力で平型半導体素子用スタックが圧接
されるため絶縁スタッドボルトにはねじりや曲げが生じ
ない圧接ができるようになる。また圧接機構を備えた平
型半導体素子用スタックとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
す図である。図１において、平型半導体素子用スタック
１は以下のように構成されている。即ち、複数個の平型
半導体素子３とヒートシンク４とを交互に積層して構成
した積層体Ａの両側に夫々電気回路接続端子となる導体
５を配置し、一方の導体５に上部加圧支持板８を当接す
る。
す図である。図１において、平型半導体素子用スタック
１は以下のように構成されている。即ち、複数個の平型
半導体素子３とヒートシンク４とを交互に積層して構成
した積層体Ａの両側に夫々電気回路接続端子となる導体
５を配置し、一方の導体５に上部加圧支持板８を当接す
る。
【００２１】他方の導体５には球面座６及び皿ばね７を
介して下部加圧支持板９を当接し、両加圧支持板８、９
を対向配置する。両加圧支持板８、９の夫々例えば４隅
には貫通穴を設けてある。この貫通穴に詳細を図２に示
す接続金具１０を夫々嵌挿する。尚、両加圧支持板８、
９の対向する2箇所に貫通穴を設けるものであっても良
い。
介して下部加圧支持板９を当接し、両加圧支持板８、９
を対向配置する。両加圧支持板８、９の夫々例えば４隅
には貫通穴を設けてある。この貫通穴に詳細を図２に示
す接続金具１０を夫々嵌挿する。尚、両加圧支持板８、
９の対向する2箇所に貫通穴を設けるものであっても良
い。
【００２２】接続金具１０は、一端に加圧支持板に当接
係合する段付き部１０Ａを有する円筒状に形成されてい
る。そして円筒部１０Ｂの中間部にはねじ部１０Ｃを形
成してある。このように上、下の加圧支持板８、９に夫
々嵌挿した接続金具１０間に両端にねじ部を形成した絶
縁スタッドボルト２のねじ部を接続金具１０のねじ部１
０Ｃにねじ込み締付けることにより、上、下の加圧支持
板８、９間に配置された積層体Ａ、球面座６、及び皿ば
ね７を充分な圧接力をもって締付けることができる。
係合する段付き部１０Ａを有する円筒状に形成されてい
る。そして円筒部１０Ｂの中間部にはねじ部１０Ｃを形
成してある。このように上、下の加圧支持板８、９に夫
々嵌挿した接続金具１０間に両端にねじ部を形成した絶
縁スタッドボルト２のねじ部を接続金具１０のねじ部１
０Ｃにねじ込み締付けることにより、上、下の加圧支持
板８、９間に配置された積層体Ａ、球面座６、及び皿ば
ね７を充分な圧接力をもって締付けることができる。
【００２３】ここで絶縁スタッドボルト２の接続金具１
０にねじ込む長さを、ねじの直径の１．５倍から５倍の
長さとしてある。この実施の形態によれば、素子圧接力
がそのまま絶縁スタッドボルト２のねじ山にせん断応力
として作用する。そのせん断応力に耐えるようにするた
め、ねじ込むねじ山の数を多くする。
０にねじ込む長さを、ねじの直径の１．５倍から５倍の
長さとしてある。この実施の形態によれば、素子圧接力
がそのまま絶縁スタッドボルト２のねじ山にせん断応力
として作用する。そのせん断応力に耐えるようにするた
め、ねじ込むねじ山の数を多くする。
【００２４】つまりねじ込む長さを長くすることが必要
である。絶縁スタッドボルト２の場合、ねじ部のせん断
強度とねじ込む長さの間には図３に示すような関係があ
り、ねじ込む長さがねじ直径の１．５倍でねじ部に生じ
るせん断応力＝許容応力となり、ねじがせん断しなくな
り、１．５倍以上であれば十分な強度となる。
である。絶縁スタッドボルト２の場合、ねじ部のせん断
強度とねじ込む長さの間には図３に示すような関係があ
り、ねじ込む長さがねじ直径の１．５倍でねじ部に生じ
るせん断応力＝許容応力となり、ねじがせん断しなくな
り、１．５倍以上であれば十分な強度となる。
【００２５】このように絶縁スタッドボルト２を接続金
具１０にねじ込む長さをねじ直径の１．５倍以上に設定
すれば、ねじ部がせん断しないことがわかる。そして５
倍以上ではほぼ一定の値となるため１．５〜５倍の間で
ねじ部の長さを設定すれば数十ｋＮの圧接力によっても
十分な強度を有した絶縁スタッドボルト２のねじ接合が
可能となる。
具１０にねじ込む長さをねじ直径の１．５倍以上に設定
すれば、ねじ部がせん断しないことがわかる。そして５
倍以上ではほぼ一定の値となるため１．５〜５倍の間で
ねじ部の長さを設定すれば数十ｋＮの圧接力によっても
十分な強度を有した絶縁スタッドボルト２のねじ接合が
可能となる。
【００２６】絶縁スタッドボルト２と接続金具１０の連
結部分において、絶縁スタッドボルト２の先端ねじ部に
つながる接続金具１０の円筒部１０Ｂ内に位置する部分
の外径を、円筒部１０Ｂの内径と略同径となるように機
械加工し、両者を嵌め合い関係にすることで、絶縁スタ
ッドボルト２のねじ部に生じる曲げ方向の動きを前記嵌
め合い部分で拘束することができる。
結部分において、絶縁スタッドボルト２の先端ねじ部に
つながる接続金具１０の円筒部１０Ｂ内に位置する部分
の外径を、円筒部１０Ｂの内径と略同径となるように機
械加工し、両者を嵌め合い関係にすることで、絶縁スタ
ッドボルト２のねじ部に生じる曲げ方向の動きを前記嵌
め合い部分で拘束することができる。
【００２７】このように構成すれば、最大曲げ応力部分
が接続金具１０端部となり、ねじ部には曲げ応力が生じ
にくくなるので、絶縁スタッドボルト２のねじ部の強度
が向上する。
が接続金具１０端部となり、ねじ部には曲げ応力が生じ
にくくなるので、絶縁スタッドボルト２のねじ部の強度
が向上する。
【００２８】上記実施の形態による平型半導体素子用ス
タック１によれば、全ての部品が絶縁スタッドボルト２
と接続金具１０のみのねじ結合で組み立てられており、
それ以外の部品は接触或いは嵌合した状態で構成されて
いる。即ち、接続金具１０は加圧支持板８、９を貫挿さ
せるだけ、絶縁スタッドボルト２端部を接続金具１０に
ねじ込んだ個所以外には締付けて固定しているところが
ないため、スタック軸心の多少の芯ずれをこの接触部の
微妙な動きで吸収することができ、また分解、組立が容
易となる利点がある。
タック１によれば、全ての部品が絶縁スタッドボルト２
と接続金具１０のみのねじ結合で組み立てられており、
それ以外の部品は接触或いは嵌合した状態で構成されて
いる。即ち、接続金具１０は加圧支持板８、９を貫挿さ
せるだけ、絶縁スタッドボルト２端部を接続金具１０に
ねじ込んだ個所以外には締付けて固定しているところが
ないため、スタック軸心の多少の芯ずれをこの接触部の
微妙な動きで吸収することができ、また分解、組立が容
易となる利点がある。
【００２９】更に、圧接力を接続金具１０の段付き部１
０Ａで支持する構造とすることで、絶縁スタッドボルト
２に引張荷重が生じると接続金具１０の段付き部１０Ａ
以外の部分も引張られて伸びるため絶縁スタッドボルト
２のねじ山に生じるせん断応力が緩和できる。
０Ａで支持する構造とすることで、絶縁スタッドボルト
２に引張荷重が生じると接続金具１０の段付き部１０Ａ
以外の部分も引張られて伸びるため絶縁スタッドボルト
２のねじ山に生じるせん断応力が緩和できる。
【００３０】また図２に示した接続金具１０において、
ねじ部１０Ｃは接続金具１０の中間部（図においては中
央部）のみで、両端はめねじ加工を施さない円筒のまま
の円筒部１０Ｂとしている。この円筒部１０Ｂの特に段
付き部１０Ａ側の円筒部の内径を、ねじ部１０Ｃのめね
じの谷の径（おねじの外径）以上の直径とすることによ
って、段付き部１０Ａ側の円筒部１０Ｂは引張り荷重を
この円筒部１０Ｂで支持する。
ねじ部１０Ｃは接続金具１０の中間部（図においては中
央部）のみで、両端はめねじ加工を施さない円筒のまま
の円筒部１０Ｂとしている。この円筒部１０Ｂの特に段
付き部１０Ａ側の円筒部の内径を、ねじ部１０Ｃのめね
じの谷の径（おねじの外径）以上の直径とすることによ
って、段付き部１０Ａ側の円筒部１０Ｂは引張り荷重を
この円筒部１０Ｂで支持する。
【００３１】従って外径を圧接荷重に合わせ選定するこ
とで、この部分の弾性伸びにより絶縁スタッドボルト２
のねじ山に生じるせん断応力を緩和できる。
とで、この部分の弾性伸びにより絶縁スタッドボルト２
のねじ山に生じるせん断応力を緩和できる。
【００３２】図４、図５は、本発明の他の実施の形態を
示す図である。図においては、先に説明した実施の形態
と同一部分には同一符号を記し、その説明は省略する。
平型半導体素子用スタック１の上部加圧支持板８の上
に、ボルト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの３本を貫通して取
付けたボルト加圧支持板８０を配置させる。これ等ボル
ト１１は、ボルト１１Ｂがスタック１の中心に位置する
ように配置され、その両側に等間隔でボルト１１Ａ、１
１Ｃが配置されている。
示す図である。図においては、先に説明した実施の形態
と同一部分には同一符号を記し、その説明は省略する。
平型半導体素子用スタック１の上部加圧支持板８の上
に、ボルト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの３本を貫通して取
付けたボルト加圧支持板８０を配置させる。これ等ボル
ト１１は、ボルト１１Ｂがスタック１の中心に位置する
ように配置され、その両側に等間隔でボルト１１Ａ、１
１Ｃが配置されている。
【００３３】接続金具１０は、ボルト加圧支持板８０と
上部加圧支持板８を貫挿して取り付けてあり、この接続
金具１０に絶縁スタッドボルト２にねじ込み、平型半導
体素子用スタック１を構成している。
上部加圧支持板８を貫挿して取り付けてあり、この接続
金具１０に絶縁スタッドボルト２にねじ込み、平型半導
体素子用スタック１を構成している。
【００３４】このような実施の形態によれば、ボルト加
圧支持板８０にねじ込まれているボルト１１Ａ、１１
Ｂ、１１Ｃを交互にねじ込むことでスタック１の圧接を
行なうことができる。３本のボルト１１のうち２本例え
ば１１Ａ、１１Ｃをねじ込むと必ず１本即ちボルト１１
Ａが緩くなるので、次にそのボルト１１Ａをねじ込むと
他の１本が緩む。これを繰返すことで平型半導体素子３
とヒートシンク４を圧接することができる。
圧支持板８０にねじ込まれているボルト１１Ａ、１１
Ｂ、１１Ｃを交互にねじ込むことでスタック１の圧接を
行なうことができる。３本のボルト１１のうち２本例え
ば１１Ａ、１１Ｃをねじ込むと必ず１本即ちボルト１１
Ａが緩くなるので、次にそのボルト１１Ａをねじ込むと
他の１本が緩む。これを繰返すことで平型半導体素子３
とヒートシンク４を圧接することができる。
【００３５】このような圧接機構を備えた構造にするこ
とで、３本のボルト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃをねじ込む
ことによりその反力でスタック１は圧接されるため、絶
縁スタッドボルト２にねじりや曲げを生じさせることな
く圧接ができるようになる。
とで、３本のボルト１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃをねじ込む
ことによりその反力でスタック１は圧接されるため、絶
縁スタッドボルト２にねじりや曲げを生じさせることな
く圧接ができるようになる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、絶
縁スタッドボルトとして例えばＦＲＰ製の絶縁棒をねじ
結合によって平型半導体素子用スタックのフレームとし
て構成し、長期間に亘り使用することができる平型半導
体素子用スタックを提供できる。
縁スタッドボルトとして例えばＦＲＰ製の絶縁棒をねじ
結合によって平型半導体素子用スタックのフレームとし
て構成し、長期間に亘り使用することができる平型半導
体素子用スタックを提供できる。
【図１】本発明の第1の実施の形態を示す平型半導体素
子用スタックの構成図。
子用スタックの構成図。
【図２】平型半導体素子用スタックの絶縁スタッドボル
トと結合する接続金具の形状を示す断面図
トと結合する接続金具の形状を示す断面図
【図３】絶縁スタッドボルトねじ部の長さとせん断応力
との関係を示す特性図。
との関係を示す特性図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す平型半導体素
子用スタックの圧接機構部の平面図。
子用スタックの圧接機構部の平面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す平型半導体素
子用スタックの構造を示す正面図。
子用スタックの構造を示す正面図。
【図６】従来の平型半導体素子用スタックの構成図。
１…スタック
３…平型半導体素子
５…導体
７…さらばね
８Ｂ…ボルト加圧支持板
１１Ａ，Ｂ，Ｃ…ボルト
２…絶縁スタッドボルト
４…ヒートシンク
６…球面座
８…上部加圧支持板
９…下部加圧支持板
１０…接続金具
１１…ボルト
８０…ボルト加圧支持板
Claims (5)
- 【請求項１】複数個の平型半導体素子とヒートシンクと
を交互に積層して構成した積層体をこの積層体の少なく
とも一端に加圧のために設けた弾性体を介して対向配置
した加圧支持板間に配置し、この加圧支持板間を、加圧
支持板に支持され且つ嵌挿して設けられた接続金具およ
びこの接続金具間を接続する絶縁スタッドボルトにより
連結し、前記接続金具は内面中間部にねじ部を有する筒
状に形成され、この接続金具のねじ部に前記絶縁スタッ
ドボルトの端部に形成したねじ部をねじ結合して成り、
前記絶縁スタッドボルトと接続金具とのねじ結合部の長
さをねじ直径の１．５倍〜５倍の長さとしたことを特徴
とする平型半導体素子用スタック。 - 【請求項２】筒状の接続金具の円筒部の内径を、絶縁ス
タッドボルトのねじ部につながる部分の外径と嵌め合い
関係にあるようにしたことを特徴とする請求項１に記載
の平型半導体素子用スタック。 - 【請求項３】絶縁スタッドボルトがねじ込まれる接続金
具が加圧支持板を貫挿して配置され、接続金具端部を加
圧支持板で支持することを特徴とする請求項１に記載の
平型半導体素子用スタック。 - 【請求項４】絶縁スタッドボルトがねじ込まれる筒状の
接続金具のねじ部は中間部のみとし、その両側はねじ加
工を施さないねじの谷の径以上の円筒部としたことを特
徴とする請求項１に記載の平型半導体素子用スタック。 - 【請求項５】一方の加圧支持板に対向させてボルト加圧
支持板を配置し、このボルト加圧支持板の中央に１本と
その両側に等間隔に各１本のボルトをねじ込み、接続金
具はボルト加圧支持板を貫挿して設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の平型半導体素子用スタック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001280911A JP4546008B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 平型半導体素子用スタック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001280911A JP4546008B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 平型半導体素子用スタック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086765A true JP2003086765A (ja) | 2003-03-20 |
| JP4546008B2 JP4546008B2 (ja) | 2010-09-15 |
Family
ID=19104826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001280911A Expired - Lifetime JP4546008B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 平型半導体素子用スタック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4546008B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011004520A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Honda Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
| CN105489570A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-13 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 一种大功率半导体器件压装装置 |
| JP7479513B2 (ja) | 2020-05-13 | 2024-05-08 | 華為技術有限公司 | チップモジュール及びエレクトロニクス装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877063U (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-24 | 株式会社東芝 | 半導体装置の保守工具 |
| JP2001196535A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Toshiba Corp | 平型半導体素子用スタック |
-
2001
- 2001-09-17 JP JP2001280911A patent/JP4546008B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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