JP3476370B2 - 平形半導体素子用スタック - Google Patents
平形半導体素子用スタックInfo
- Publication number
- JP3476370B2 JP3476370B2 JP22386698A JP22386698A JP3476370B2 JP 3476370 B2 JP3476370 B2 JP 3476370B2 JP 22386698 A JP22386698 A JP 22386698A JP 22386698 A JP22386698 A JP 22386698A JP 3476370 B2 JP3476370 B2 JP 3476370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure contact
- insulating
- stack
- tape
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
ヒートシンクを交互に積層し弾性的な押圧力(加圧力)
を加えてなる平形半導体素子用スタックに係り、特に圧
接荷重を支持するフレーム構造に関する。
の傾向にあり、それに伴い多数個の平形半導体素子が用
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
めの冷却体として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圧接負荷部、フレームとしての絶縁
バンド又はスタッドボルトと端板、バネ等から構成して
なる平形半導体素子用スタック(以下単にスタックとも
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。
ら益々半導体変換装置のコンパクト化が要求されている
が、半導体変換装置の大容量化(高電圧化、大電流化)
は部品の大型化を招くばかりでなく用品間の絶縁距離確
保の点からコンパクト化と相反する要因となっている。
のスタックを、図4及び図5を用いて説明する。一般に
半導体変換装置は、モジュールと呼ばれるユニットを複
数台搭載して構成されている。
している。モジュール11は、複数個の平形半導体素子
12及びその付属回路であるアノードリアクトル13、
分圧抵抗14、スナバコンデンサ15及びスナバ抵抗1
6を収納して構成されており、破線の部分がスタック1
7である。
図(a)は正面図、同図(b)は側面図である。スタッ
ク17は、複数個の平型半導体素子12及びヒートシン
ク18を交互に積層し、さらにその両端に電気回路接続
端子となる導体19とその外側に押さえ板20を配置し
てなる積層体と、この積層体の両方の端部に設けられる
U字形ブロック21からなり、片方のブロックには、開
口部の中心に積層方向に移動可能にねじ込まれ且つサラ
バネ22が装着された可動ボルト23を備え、他方の端
部のU字形ブロックには加圧ボルト24とロックナット
25を備え、これらの積層体と一対のU字形の押さえブ
ロックを取り囲む、例えばガラス繊維強化プラスチック
絶縁体からなる絶縁バンド26とで構成されていた。
タック17に弾性的な圧接力を保持させるため、図示し
ないプレス機により所定の圧接力を加え加圧ボルト24
を押出し積層体を圧縮しサラバネ22を圧縮させ、ロッ
クナット25で加圧ボルト24をU字形ブロック21に
固定する。
の絶縁バンド26に圧接力の反力としての引張力が加わ
る。つまり、圧接力を絶縁バンド26の内側に閉じこめ
るような構造で絶縁バンド26に圧接力の反力としての
引張力が加わることになる。
わる反力による絶縁バンド26の伸び分を見込んで所定
の抑圧力を加えるか、或いは絶縁バンド26の引張力が
圧接力の反力になるまで加圧ボルト24を押し下げる必
要があった。
等の平型半導体素子は、その大容量化に伴って直径が大
きくなり、絶縁距離と設置空間の確保が積層体を構成す
る素子の個数により様々に変化している。したがって、
絶縁フレームとしての絶縁バンドのサイズも様々なもの
が要求されるようになってきている。
積層体全体の長さの変化に応じて絶縁フレームの長さを
自由に変えることができる平形半導体素子用スタックを
提供することを目的とする。
に、本発明の請求項1に係る平形半導体素子用スタック
では、複数個の平形半導体素子と冷却体とを交互に積層
した積層体の両端に圧接支持体を配置し、この圧接支持
体の少なくとも一方に設けたボルトを介して前記積層体
の圧接力を負荷し、少なくとも1個のフレームでその圧
接力を支持する平形半導体スタックにおいて、前記フレ
ームはテープ状の絶縁物を両端の圧接支持体に連続して
複数回巻きつけて長円形状に構成する。これにより、平
形半導体素子の個数の増減による積層体全体の長さの変
化に応じて、絶縁フレームの長さを自由に変えることが
でき、圧接力の大小に応じてテープ状の絶縁物であるフ
レームの巻き付け回数を変えて十分な強度を有する絶縁
フレームとすることができる。
スタックでは、テープ状の絶縁物を複数回巻きつけた長
円形状の直線部分の一部のみの積層したテープ状の絶縁
物間に接着剤を注入してテープ状の絶縁物同士を接着す
る。これにより、1本のテープを長円状に束ねることが
できる。また、フレームのR部分は接着していないの
で、積層されたテープ状の絶縁物には自由度があり多少
動いてひずみの差を分散吸収できる。更に、スタックに
取り付ける前に絶縁フレームだけをこの方法により多数
同一寸法に生産することができる。
て図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態を示す構成図である。同図(a)は平面図、同
図(b)は正面図、同図(c)は側面図である。
1は、絶縁テープ2をスタック両端の圧接支持体3の溝
に沿って左右2本、複数回巻き付けて、スタッキングの
ためのフレームである絶縁フレーム4を構成し、この絶
縁フレーム4の内側に複数個のヒートシンク5及び平形
半導体素子6を交互に積層した積層体を設け、両端部に
は導体7と加圧円板8を挟み込み、絶縁フレーム4の片
端部のR部には積層体を弾性的な押圧力で圧接保持する
先端にR加工した加圧ボルト9が取付けられた圧接支持
体3を設け、反対側の圧接支持体2に、さらばね10を
加圧円板8との間に設けている。
圧接支持体3の絶縁テープ2の幅の溝に沿って、左右2
本巻き付けた後、加圧ボルト9をねじ込むことにより積
層体に設定圧接力より小さい圧接力を加え、絶縁テープ
2の端部をすでに巻き付けた絶縁テープ2に接着し、充
分接着した後、設定圧接力まで加圧ボルト9で負荷し、
荷重の加わった状態で巻き付けた絶縁テープ2間に接着
剤を注入して絶縁テープ2同士を接着固定することで絶
縁フレーム4を形成する。
さが、ヒートシンク5、平型半導体素子6,導体7,加
圧円板8やサラバネ10などの個数や形状により変化し
ても絶縁テープ2を巻きつける長さを変えることで自由
に絶縁フレーム4の長さを設定することができる。材料
としては、絶縁テープ2の厚みが薄いために製造時に大
きなボイドの発生が抑えられ均一な材料となるため、巻
き重ねて引張強度を設定することが可能である。
荷重×巻き重ねた枚数となるので高い引張荷重が必要な
場合は巻き数で調節できる。この他絶縁テープ2の幅や
厚みを変えることで圧接力に応じた絶縁フレーム4を製
作することができる。
合、絶縁テープの材質をガラス繊維強化プラスチック、
フレームを2本使うとすると、テープ幅30mm、厚さ
1mmで9回巻き、テープ幅20mm、厚さ1mmで1
5回巻きという計算になります。
明する。図2に、本発明の第2の実施の形態の構成図を
示す。同図(a)は平面図、同図(b)は正面図、同図
(c)は側面図である。
導体素子用スタック1の絶縁テープ2を巻き付け構成さ
れた絶縁フレーム4を片側2本づつ計4本とした点であ
り、更に圧接支持体3の絶縁フレーム4の取付け部を半
円形状にした点である。
ープ2の巻き付け回数によって決まるため、取り付けス
ペースに応じて絶縁フレーム4の本数を決定することで
圧接力を調節することができる。また、圧接支持体3の
絶縁フレーム4の取付け部を半円とすることにより、圧
接支持体3の絶縁フレーム4取付け部に丸棒等を使用で
きるので構造が簡単にできる。
明する。図3に本発明の第1、第2の平形半導体素子用
スタック1の絶縁フレーム4の製造方法について示す。
接支持体3への取付けは張力を与えながら圧接支持体3
の絶縁テープ2の幅の溝に沿って、左右を巻き付けた
後、積層体を設定圧接力より小さい圧接力を加え絶縁テ
ープ2の端部を巻き付けた絶縁テープ2に接着し、充分
接着した後、設定圧接力まで負荷し、荷重の加わった状
態で巻き付けた絶縁テープ2間に接着剤を注入して接着
固定することで絶縁フレーム4を形成する。
部分は絶縁フレーム4の直線部の一部分とし、R部には
接着剤を注入しないようにするものである。本実施の形
態によれば、絶縁フレーム4の直線部の中央は、絶縁フ
レーム4の長手方向の中央であるために各積層された絶
縁テープ2に負荷される引張力が釣合う部分であるの
で、絶縁テープ2の最初と最後の部分を接着固定する場
所として最適である。これに対して絶縁フレーム4のR
部分は、曲げと引張りと圧接支持体3との摩擦などによ
り複雑な荷重状態となる。しかしこのR部分は接着して
いないので積層された絶縁テープ2には自由度があり多
少動いてひずみの差を分散吸収できる。
した強度の絶縁フレーム4が得られる。以上の実施の形
態において、前記絶縁フレーム4を構成する絶縁テープ
2の材料としては、例えばガラス繊維強化プラスチッ
ク、半硬化状態のレジン含浸テープが挙げられる。
キシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂
や熱可塑性樹脂を用いガラス繊維で補強したものであ
る。絶縁テープの材料をガラス繊維強化プラスチックと
することにより、数トンの圧接力に対しても充分な強度
を有する絶縁フレームを得ることができる。
浸テープを用いることで、フレームの製造は、絶縁テー
プに張力を与えながらフレーム形状の型に巻き付けた
後、加熱することで接着・硬化させる。
ンが、加熱することで接着・硬化するので、絶縁テープ
同士が固着し、ある厚みを持った一体化した絶縁フレー
ムを得ることができる。
ープの厚さを0.1mm〜1mmのテープ状とすること
で、絶縁テープに柔軟性があるので、小さな曲げRに対
しても巻き付けやすくなる。またテープ状とすることで
ボイドなどの製造欠陥が少なくなるため、材料強度が安
定する。さらに、巻き付ける回数を増やすことにより絶
縁フレームの強度を増すことができる。
の発明によれば、スタックの長さに応じ絶縁テープを巻
き付けて絶縁フレームを構成することができるので、任
意の長さのスタックを製作でき、安価で強い絶縁フレー
ム構成の平形半導体素子用スタックを提供することがで
きる。
テープを巻きつけて直線部の一部を接着することにより
形状及び引張り荷重に対し安定した絶縁フレームを得る
ことができる。
用スタックの構成図であり、(a)は平面図、(b)は
一部断面の正面図、(c)は側面図である。
用スタックの構成図であり、(a)は平面図、(b)は
一部断面の正面図、(c)は側面図である。
製造方法を示す図であり、(a)は第1の実施の形態の
絶縁フレームの正面図、(b)は第2の実施の形態の絶
縁フレームの正面図である。
ユニットの回路図。
あり、(a)は正面図、(b)は側面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数個の平形半導体素子と冷却体とを交
互に積層した積層体の両端に圧接支持体を配置し、この
圧接支持体の少なくとも一方に設けたボルトを介して前
記積層体の圧接力を負荷し、少なくとも1個のフレーム
でその圧接力を支持する平形半導体スタックにおいて、
前記フレームはテープ状の絶縁物を両端の圧接支持体に
連続して複数回巻きつけて長円形状に構成したことを特
徴とする平形半導体素子用スタック。 - 【請求項2】 前記フレームの長円形状の直線部分の一
部のみの積層したテープ状の絶縁物間に接着剤を注入し
てテープ状の絶縁物同士を接着したことを特徴とする請
求項1に記載の平形半導体素子用スタック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22386698A JP3476370B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 平形半導体素子用スタック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22386698A JP3476370B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 平形半導体素子用スタック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000058747A JP2000058747A (ja) | 2000-02-25 |
JP3476370B2 true JP3476370B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=16804943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22386698A Expired - Lifetime JP3476370B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 平形半導体素子用スタック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3476370B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6135623B2 (ja) * | 2014-09-02 | 2017-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP22386698A patent/JP3476370B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000058747A (ja) | 2000-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6438000B1 (en) | Noise-cut filter | |
KR100897651B1 (ko) | 고온 초전도 코일 제조 장치 및 그 제조 방법 | |
US6215227B1 (en) | Thickness mode piezoelectric transformer with end-masses | |
JP3476370B2 (ja) | 平形半導体素子用スタック | |
JP2002050713A (ja) | 半導体装置及び電力変換装置 | |
JP3441734B2 (ja) | コイル巻線、及びそれを用いた変圧器、並びにコイル巻線の製作方法 | |
JP4043640B2 (ja) | 積層バスバーおよびその製造方法 | |
JP2010259189A (ja) | コイルユニット、その形成方法およびステータ | |
JPH0740613B2 (ja) | 積層型圧電体の製造方法 | |
JP3617207B2 (ja) | 貫通型のチョークコイル装置 | |
JP3004548B2 (ja) | 半導体スタック | |
JP2603979B2 (ja) | モールドコイルの製造方法 | |
JP3135432B2 (ja) | 絶縁バンドを用いた平形半導体素子用スタック | |
WO2022158531A1 (ja) | ラミネートコイルの製造方法、並びにラミネートコイル、コイル装置および電力変換装置 | |
JPH11284125A (ja) | 平形半導体素子用スタック装置 | |
US3710355A (en) | Unitized plate wire memory plane | |
JP4546008B2 (ja) | 平型半導体素子用スタック | |
JPH098224A (ja) | 半導体モジュールと電力変換装置 | |
JP2008016601A (ja) | 半導体素子スタック | |
JPH0464163B2 (ja) | ||
JP2000208700A (ja) | 積層型回路実装モジュ―ル | |
JP2547790B2 (ja) | 平形半導体素子用スタック | |
JP3795687B2 (ja) | 大電流回路基板 | |
US6353279B1 (en) | Piezoelectric transformer | |
JP2000092812A (ja) | リニアモータの可動コイル組体、及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070926 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 10 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |