SU253931A1

SU253931A1 - SEMICONDUCTOR DEVICES

Info

Publication number: SU253931A1
Application number: SU1233890A
Authority: SU
Original assignee: КОРПУС силового

Description

Изобретение относитс к изготовлению силовых полупроводниковых приборов, а именно к способу нрисоединени термокомпенсатора к основанию прибора.The invention relates to the manufacture of power semiconductor devices, and specifically to a method of connecting a thermal compensator to the base of the device.

В силовых полупроводникО|ВЫХ приборах нижиий вольфрамовый термокомпенсатор соедин етс с медным основанием плоским швом из м гкого припо . Однако в материале припо обнаруживаютс многочисленные несплошности усадочного и газового происхождени . Отношение площади, зан той пустотами, к обш ,ей плош,ади контакта обычно составл ет 30-70%. При значительном количестве пор тепловое сопротивление пр.ибора оказываетс завышенным, температура внутри прибора также повышаетс , что создает более жесткие услови дл его работы. При таком па ном соединении невозможно избежать усадочных раковин ,-поскольку при пайке кристаллизаци припо идет от периферии к центру шва. При этом затрудн етс и выход газов наружу.In power semiconductors | OUT devices, the lower tungsten thermal compensator is connected to the copper base with a flat seam of soft solder. However, numerous discontinuities of shrinkage and gas origin are found in the solder material. The ratio of the area occupied by voids to sheath, she plush, contact usually is 30-70%. With a significant number of pores, the thermal resistance of the circuit is overestimated, the temperature inside the device also rises, which creates more stringent conditions for its operation. With such a joint, it is impossible to avoid shrink holes because, when soldering, solder crystallization proceeds from the periphery to the center of the seam. It also makes it difficult for gases to escape to the outside.

При циклической работе прибора в режиме включено-выключено в материале шва накапливаютс структурные изменени , обусловленные переменными напр жени ми, что приводит к усталостному разрушению па ного соединени после определенного числа циклов.When the device is cycled in the on-off mode, structural changes due to alternating stresses accumulate in the weld material, which leads to fatigue failure of the solder joint after a certain number of cycles.

тактов свидетельствуют о том, что разрушение припо начинаетс на периферии шва и развиваетс к его центру, постепенно сокраща площадь, через которую отводитс тепло. Контакт полностью нарушаетс при оплавлении участка в середине шва, когда температура внутри прибора резко возрастает, Развитие процесса термической усталости можно затормозить , снизив напр жени среза на периферии па ного соединени , что возможно, если увеличить здесь толщ11ну припо .The cycles indicate that the destruction of the solder begins at the periphery of the seam and develops toward its center, gradually reducing the area through which heat is removed. The contact is completely broken when the section is melted in the middle of the seam, when the temperature inside the device rises sharply. The development of the process of thermal fatigue can be slowed down by lowering the shear stress on the periphery of the solder joint, which is possible if you increase the thickness of the solder here.

С целью снижени теплового сопротивлени прибора, улучшени качества пайки и повыщеии цнклоустойчивости прибора предлагаетс крпсталлодержатель выполи ть в месте устаповки термокомпен:сирующего диска в виде усеченного конуса, а по оси снабдить каналом дл подвода охлаждающей жидкости.In order to reduce the thermal resistance of the device, improve the quality of soldering and increase the durability of the device, it is proposed that the mounting holder be made at the place of installation of the thermocompensating disk in the form of a truncated cone, and along the axis should be provided with a channel for supplying coolant.

На чертелче дано одно из конкретных выполнений крнсталлодержател , где /-кристаллодержатель , 2-термокомпепсируюший диск, 3-канал. Такое выполнение создает услови дл направленной кристаллизации припо отOn chertelch one of the specific executions of the holder is given, where the / -crystal holder, 2-thermally compressed disk, 3-channel. This embodiment creates conditions for the directional solidification of solder from

середины шва к его периферии, что приводит к сосредоточению нустот в массе припо вне площади контакта. Увеличение толщины шва на его периферии приводит к увеличению срока службы прибора при токовых циклическихmiddle of the seam to its periphery, which leads to the concentration of nustot in the mass of solder outside the contact area. Increasing the thickness of the seam at its periphery leads to an increase in the service life of the device with cyclic current

Предмет изобретени Subject invention

Корпус силового полупроводникового прибора , содержащий кристаллодержатель и установленный на нем термокомпенсирующий диск, отличающийс тем, что, с целью снижени теплового сопротивлени прибора и повышени его циклоустойчивости, в месте установки термокомпенсирующего диска кристаллодержатель выполнен в виде усеченного конуса и снабжен по оси каналом дл подвода охлаждающей жидкости.The case of a power semiconductor device containing a crystal holder and a thermal compensating disk mounted on it, characterized in that, in order to reduce the thermal resistance of the device and increase its cyclic resistance, at the installation site of the thermal compensating disk the crystal holder is made in the form of a truncated cone and provided along the axis with a channel for supplying coolant .