DE2641032A1 - Modular component for combined power rectifier - has cylindrical bores orthogonal to surface and bottom for insertion of two disc shaped semiconductors pressed by plate spring - Google Patents

Modular component for combined power rectifier - has cylindrical bores orthogonal to surface and bottom for insertion of two disc shaped semiconductors pressed by plate spring

Info

Publication number
DE2641032A1
DE2641032A1 DE19762641032 DE2641032A DE2641032A1 DE 2641032 A1 DE2641032 A1 DE 2641032A1 DE 19762641032 DE19762641032 DE 19762641032 DE 2641032 A DE2641032 A DE 2641032A DE 2641032 A1 DE2641032 A1 DE 2641032A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
module assembly
bores
metal plate
assembly according
pair
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.)
Granted
Application number
DE19762641032
Other languages
German (de)
Other versions
DE2641032C2 (en
Inventor
Otto Ing Grad Heising
Dieter Ing Grad Schnell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE19762641032 priority Critical patent/DE2641032C2/en
Publication of DE2641032A1 publication Critical patent/DE2641032A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2641032C2 publication Critical patent/DE2641032C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4018—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by the type of device to be heated or cooled
    • H01L2023/4025—Base discrete devices, e.g. presspack, disc-type transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4075—Mechanical elements
    • H01L2023/4081—Compliant clamping elements not primarily serving heat-conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

The rectifier has a semiconductor three-pole shunt pair. The two semi-conductors are formed into a rectangular or prismatic housing together with an anode-cathode channel, connecting the two semiconductors, and with three terminal channels, starting from the three poles of the shunt pair. At the housing bottom is a metal plate, insulated from the shunt pair, enabling mounting of the module on a heat sink. The module (1) has two cylindrical bores (7) at right angles to its bottom surface (3) and an opposite side surface (6). The two disc shaped semiconductors (10, 10') of one pair are inserted into the bores. On their anode side each semiconductor has a contact disc (12) with an intermediate insulating layer (13) which abuts the metal plate (5). On the cathode side is a similar contact disc (12') and a plate spring stack (9) presses the assembly against the metal plate.

Description

Modul-Baueinheit für Module assembly for

in Kompaktbauweise zusammengesetzte Stromrichter Die Erfindung bezieht sich auf eine Modul-Baueinheit für in Kompaktbauweise zusammengesetzte Stromrichter mittlerer und großer Leistung mit einem sogenannten Halbleiter-Dreipolzweigpaar, das mit einem die zwei Halbleiter verbindenden Anoden-Kathoden-Kanal sowie mit drei von den drei Polen des Zweigpaares ausgehenden, an Anschließvorrichtungen führenden Anschlußkanälen in ein quaderförmiges oder prismenförmiges Gehäuse eingebaut ist, ferner mit einer an der Bodenseitfläche des Gehäuses von dem Dreipolzweigpaar elektrisch isolierten Metallplatte zur Montage der Baueinheit auf einem Kühlkörper, und mit der erwähnten Anschließvorrichtung an der gegenüberliegenden Seitfläche.Converters assembled in a compact design The invention relates to on a modular unit for power converters assembled in a compact design medium and high power with a so-called semiconductor three-pole pair, that with one anode-cathode channel connecting the two semiconductors and with three starting from the three poles of the pair of branches, leading to connecting devices Connection ducts are built into a cuboid or prismatic housing, furthermore with one on the bottom side surface of the housing of the three-pole pair of branches electrically insulated metal plate for mounting the unit on a heat sink, and with the mentioned connecting device on the opposite side surface.

Es sind derartige Baueinheiten durch die Zeitschrift "Elektronik", 1976, 5. 28 bis 34, bekannt, beispielsweise sogenannte Kompaktgleichrichter mit elektrisch isoliertem Bodenblech, welche im Inneren so ausgebildet sind, daß die in den Halbleiterscheiben entstehende Verlustleistung mit geringem innerem Wärmewiderstand an das Bodenblech abgeführt wird und die Gleichrichter eine entsprechend hohe Strombelastung vertragen. Diese Kompaktgleichrichter haben Schraub- oder Steckanschlüsse und können Gleichrichtersätze aus einzelnen Gleichrichterdioden und/oder Thyristoren vollauf ersetzen und in Geräten an einen für die Wärme aufnahme genügend großen Metallteil oder einen gemeinsamen Kühlkörper angeschraubt werden.There are such units by the magazine "Electronics", 1976, 5. 28 to 34, known, for example so-called compact rectifier with electrically insulated floor panel, which are designed inside so that the Power loss occurring in the semiconductor wafers with low internal thermal resistance is dissipated to the floor panel and the rectifier has a correspondingly high current load tolerate. These compact rectifiers have screw or plug connections and can Rectifier sets made up of individual rectifier diodes and / or thyristors replace and in Devices to one for the heat absorption sufficient large metal part or a common heat sink.

Des weiteren sind durch die oben genannte Literaturstelle Thyristor-Dioden-Module bekannt, die als leistungsfähige Bauteile und als Grundelemente für Stromrichter-Schaltungen konzipiert sind, sogenannte Zweigpaare, bestehend aus zwei in Reihenschaltung angeordnete Gleichrichterdioden oder Thyristoren oder aus einer Diode und einem Thyristor. Durch Verbindung von Zweigpaaren miteinander entstehen Wechselstromsteller, Brückenschaltungen, Verdopplerschaltungen etc. Ein Zweigpaar hat drei mögliche Anschlußpole und wird daher im folgenden als Dreipolzweigpaar bezeichnet. Das Konzept des sogenannten Zweigpaares zielt, wie erwähnt, auf Verwendung als selbständiger Teil und Grundelement in Modulbauform ab bei Stromrichtern mittlerer und großer Leistung im Unterschied zum Kompaktgleichrichter mit entsprechender Leistung, welcher als komplette Einheit konzipiert wurde.Furthermore, thyristor diode modules are due to the above-mentioned reference known as high-performance components and as basic elements for converter circuits are designed, so-called branch pairs, consisting of two arranged in series Rectifier diodes or thyristors or from a diode and a thyristor. By Connection of branch pairs with each other creates AC power controllers, bridge circuits, Doubler circuits etc. A branch pair has three possible connection poles and is hence hereinafter referred to as a three-pole branch pair. The concept of the so-called As mentioned, the pair of branches aims to be used as an independent part and basic element in modular design from with converters of medium and high power in the difference to the compact rectifier with the corresponding power, which as a complete unit was conceived.

Diese bekannten Kompaktgleichrichter und Zweigpaare in Modulbauform haben gemeinsame Merkmale, nämlich den oben erwähnten Aufbau mit einer isolierten Metallplatte zur Wärmeabfuhr, ferner Anschlußvorrichtungen zur Befestigung von Verbindungsleitungen und, daß die Halbleiter sowie auch die hierfür benötigten Kontaktierungamittel in ein mit Kunstharz vergossenes Metallgehäuse eingebaut, aber nicht druckkontaktiert sind.These well-known compact rectifiers and branch pairs in modular design have common features, namely the above-mentioned structure with an isolated Metal plate for heat dissipation, as well as connection devices for attaching connecting lines and that the semiconductors as well as the required contacting means in a metal housing encapsulated with synthetic resin installed, but not pressure-contacted are.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Modul-Baueinheit der eingangs beschriebenen Art mit je einem Halbleiter-Dreipolzweigpaar für in Kompaktbauweise zusammen gesetzte Stromrichter mittlerer und großer Leistung in der Weise zu gestalten, daß die eingebauten Halbleiter, Thyristoren und/oder Dioden ständig druckkontaktiert sind und im Bedarfsfall leicht umzuspannen und auszuwechseln sind.The invention is now based on the object of a module assembly of the type described above, each with a pair of semiconductor three-pole branches for a compact design to design composite converters of medium and large power in such a way that that the built-in semiconductors, thyristors and / or diodes are constantly in pressure contact and can be easily re-tensioned and replaced if necessary.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale, und zwar dadurch, daß die Modul-Baueinheit zwei bezüglich ihrer Bodenseitfläche und der dieser gegenüberliegenden Seitfläche normal gerichtete kreiszylindrische Bohrungen aufweist, in welchen die zwei scheibenförmigen Halbleiter eines Dreipolzweigpaares, anodenseitig mit je einer Kontaktscheibe unter Zwischenlage einer elektrisch isolierenden Schicht an der zur Montage auf einem Kühlkörper dienenden Metallplatte anliegend eingesetzt sind und kathodenseitig wiederum über je eine Kontaktscheibe mit Hilfe je eines Tellerfederstapels gegen die Metallplatte gepreßt sind, wobei die Tellerfederstapel in den kreiszylindrischen Bohrungen gehaltert und zusammengepreßt sind.This object is achieved according to the invention by the claims 1 characterized features, in that the module assembly two with respect to its bottom side surface and the side surface facing this normal direction has circular cylindrical bores in which the two disc-shaped semiconductors of a three-pole pair, on the anode side with one contact disc each with an intermediate layer an electrically insulating layer on the one used for mounting on a heat sink Metal plate are used adjacent and on the cathode side in turn via one each Contact disc pressed against the metal plate with the help of a stack of disc springs are, the disc spring stacks held in the circular cylindrical bores and are pressed together.

Bei einer Modul-Baueinheit mit einem oder mit zwei als Thyristoren ausgebildeten scheibenförmigen Halbleitern des Dreipolzweigpaares, welche einen mit einem Isolator bedeckten zentralen Steuerkontakt und eine den Steuerkontakt einschließende ringförmige Kathode mit einem Radialschlitz aufweist, führt, einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung entsprechend, durch die Baueinheit hindurch ein den Radialschlitz fortsetzender Kanal für den Steueranschlußleiter in eine Anschließvorrichtung, welche in einer Seitwand der Baueinheit mit Hilfe eines Niets befestigt ist.In the case of a module assembly with one or two as thyristors formed disc-shaped semiconductors of the three-pole branch pair, which one with an insulator covered central control contact and one the control contact enclosing annular cathode with a radial slot, leads, a special embodiment of the invention accordingly, through the structural unit a channel continuing the radial slot for the control connection conductor in a connection device, which is fastened in a side wall of the structural unit with the aid of a rivet.

Eine ständige und gesicherte Druckkontaktierung der als Thyristor und/oder als Diode ausgebildeten Halbleiterscheiben ist des weiteren erfindungsgemäß in einer solchen Modul-Baueinheit einmal dadurch zu erreichen, daß die Tellerfederstapel mit Hilfe von zwei in eine in Höhe der Stapel in durchgehenden kreiszylindrischen Bohrungen umlaufenden Nische einrastbaren kreisförmigen Spannplatten gehaltert und zusammengepreßt sind, die sowie auch die kreiszylindrischen Bohrungen zwei unterschiedliche Durchmesser in den gleichen Sektoren haben, und daß diese Spannplatten durch eine Drehung um ihre Rotationsachse einrastbar sind. Zum anderen ist diese Druckkontaktierung noch einfacher dadurch zu erreichen, daß die Baueinheit an der Bodenseitfläche zwei kreiszylindrische Bohrungen bis zur Höhe der Tellerfederstapel aufweist und daß die Tellerfederstapel zusammen mit den Halbleiterscheiben sowie den Kontaktscheiben in den durch die Metallplatte verschlossenen Bohrungen eingesetzt und darin zusammengepreßt sind. Die Bohrungen sind insbesondere bei dieser Ausführungsform mit Hilfe von Abdichtungsringen aus Teflon hermetisch verschlossen.Constant and secure pressure contact as a thyristor and / or semiconductor wafers in the form of diodes is furthermore according to the invention in such a module assembly to achieve once that the disc spring stack with the help of two in one at the level of the stack in continuous circular cylindrical Holes encircling niche and snap-in circular clamping plates are pressed together, which as well as the circular cylindrical bores are two different Have diameters in the same sectors, and that these clamping plates have a Rotation about their axis of rotation can be locked. On the other hand, there is pressure contact even easier to achieve by that the unit on the bottom side surface has two circular cylindrical bores up to the height of the disc spring stack and that the plate spring stacks together with the semiconductor wafers and the contact disks inserted into the bores closed by the metal plate and pressed together therein are. In this embodiment in particular, the bores are made with the aid of sealing rings Hermetically sealed made of Teflon.

Um auch sonst zu erreichen, daß die Halbleiter (Thyristor und/oder Diode) abgedichtet in einer Modul-Baueinheit eingeschlossen sind, werden einer weiteren Ausbildung der Erfindung gemäß die kreiszylindrischen Bohrungen durch Formkörper aus einem Hartschaumstoff oder durch eine die ganze Seitfläche, welche der Bodenseitfläche gegenüberliegt, bedeckende Kunststoffplatte hermetisch verschlossen, in der die Anschließvorrichtungen für die drei Pole des Zweigpaares eingesetzt sind.In order to achieve that the semiconductors (thyristor and / or Diode) sealed in a module assembly are included in another Formation of the invention according to the circular cylindrical bores through molded bodies from a rigid foam or by a whole side surface, which is the bottom side surface opposite, covering plastic plate hermetically sealed in which the Connection devices for the three poles of the branch pair are used.

Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung entsprechend ist schließlich die Anschließvorrichtung für einen Steueranschlußleiter als Flachstecker ausgeformt, welcher sich längs der Seitfläche der Baueinheit erstreckt und über die Seitfläche hinausragt, welche der Bodenseitfläche gegenüberliegt.Finally, according to a further embodiment of the invention the connection device for a control connection conductor is shaped as a flat plug, which extends along the side surface of the assembly and over the side surface protrudes, which is opposite the bottom side surface.

Eine der Erfindung entsprechende Modul-Baueinheit hat einen einfachen Aufbau und ist auch einfach zusammenzusetzen, so daß eine kostenersparende Herstellung solcher Modul-Baueinheiten möglich wird und somit ein preisgünstiges Bauelement in Aussicht steht. Bei der Zusammensetzung sind die entsprechend der für die Baueinheit vorgesehenen elektrischen Leistung zu verwendenden Halbleiterscheiben des Zweigpaares bereits auf Betriebsfähigkeit geprüft.A module assembly corresponding to the invention has a simple one Construction and is also easy to assemble, so that a cost-saving production such modular units is possible and thus an inexpensive component is in prospect. The composition is the same as for the structural unit intended electrical power to be used semiconductor wafers of the branch pair already checked for serviceability.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine Modul-Baueinheit mit einem aus zwei Thyristoren bestehenden Dreipolzweigpaar, die von der Bodenseitfläche des Modulgehäuses her in die Baueinheit einsetzbar und einspannbar sind.The drawing shows a cross section through a module assembly with a pair of three-pole branches consisting of two thyristors, which extend from the bottom side surface of the module housing can be inserted and clamped into the structural unit.

Die Modul-Baueinheit 1 ist prismenförmig mit trapezförmigem Querschnitt und besteht aus einem en bloc erstarrten Thermoplast 2. An der planen ganzen Bodenseitfläche 3 ist mit Hilfe von Schrauben 4, die mit in dem Thermoplast verankerten Schraubmuttern 4' korrespondieren, eine Metallplatte 5 befestigt. Die Baueinheit 1 hat an der Bodenseitfläche 3 zwei Bohrungen 7 mit gleichen kreiszylindrischen Querschnitten, welche in der Thermoplastmasse bis zu einer bestimmten Tiefe eingebracht sind. Der Boden 8 dieser Bohrungen bildet die Stützfläche für je einen Tellerfederstapel 9 und Druckscheibe 9' zur Druckkontaktierung von zwei als Thyristoren ausgebildeten scheibenförmigen Halbleitern 10, 10'. Zur Druckkontaktierung werden zuerst die Tellerfederstapel 9 in einer elektrisch isolierenden Zentrierhülse 28 und alsdann zwei Halbleiterscheiben 10, 10', die auf Trägerscheiben 10 " aufgebracht sind, mit je einer anodenseitigen und je einer kathodenseitigen Kontaktacheibe 12 bzw. 12 sowie einer Isolatorscheibe 13 in die Bohrungen 7 eingesetzt und werden mittels der erwähnten, an der Bodenseitfläche 3 angeschraubten Metallplatte 5 zusammengepreßt gehalten, wobei die Bohrungen 7 und die Halbleiterscheiben 10 und 10' mit Hilfe von Abdichtringen 11 aus Teflon hermetisch verschlossen sind. Die Metallplatte 5 ist für eine Montage der Modul-Baueinheit beispielsweise an einem Kühlkörper vorgesehen.The module assembly 1 is prism-shaped with a trapezoidal cross-section and consists of a thermoplastic 2 solidified en bloc. On the entire flat bottom side surface 3 is with the help of screws 4 with screw nuts anchored in the thermoplastic 4 'correspond, a metal plate 5 is attached. The structural unit 1 has on the bottom side surface 3 two bores 7 with the same circular cylindrical cross-sections, which in the Thermoplastic material are introduced to a certain depth. The bottom 8 of this Bores forms the support surface for a respective cup spring stack 9 and pressure washer 9 'for pressure contacting of two disc-shaped thyristors designed as Semiconductors 10, 10 '. The stacks of disc springs are used first for pressure contact 9 in an electrically insulating centering sleeve 28 and then two semiconductor wafers 10, 10 ', which are applied to carrier disks 10 ", each with an anode-side and one cathode-side contact disk 12 or 12 and one insulator disk 13 inserted into the bores 7 and by means of the mentioned, on the bottom side surface 3 screwed-on metal plate 5 held pressed together, the holes 7 and the semiconductor wafers 10 and 10 'with the aid of sealing rings 11 made of Teflon are hermetically sealed. The metal plate 5 is for an assembly of the module assembly for example provided on a heat sink.

Bei einer mit durchgehenden Bohrungen 7 versehenen Baueinheit können die Öffnungen der kreiszylindrischen Bohrungen an der Seitfläche 6 der Baueinheit, welche der Bodenseitfläche gegenüberliegt, durch eine die ganze Seitfläche 6 bedeckende und zweckmäßig auch umgreifende Kunststoffplatte oder durch in diese Bohrungen von der Seitfläche 6 her eingeführte Formkörper aus einem Hartschaumstoff hermetisch verschlossen werden. 809811/0357 An der Seitfläche 6 der Baueinheit sind drei Anschlußvorrichtungen 13, beispielsweise Steckerbuchsen, in das Thermoplast 2 versenkt. Von den drei Polen des Zweigpaares, nämlich von der Kathode der als Thyristor ausgebildeten Halbleiterscheibe 10, der Anode der ebenfalls als Thyristor ausgebildeten Halbleiterscheibe 10' und von einer zwischen der Anode der Halbleiterscheibe 10 und der Kathode der Halbleiterscheibe 10' bestehenden elektrischen Verbindung 16 führen drei Anschlußkanäle 17, 18, 19 mit drei Anschlußleitern zu den drei Anschlußvorrichtungen 15 und ein Kanal 17' vom Kanal 19 zur Kathode der Halbleiterscheibe 10' durch die Baueinheit hindurch. Des weiteren verläuft je ein Kanal 20 und 21 mit einem Steueranschlußleiter durch die Baueinheit hindurch und führt in zwei Anschlußvorrichtungen 22 und 23. Jeder Kanal ist so angelegt, daß er die Fortsetzung eines in den ringförmigen Kathodenkontakten der Halbleiterscheiben 10 und 10' befindlichen Radialschlitzes 24 bildet, durch welchen sowie auch durch einen längs axial verlaufenden Schlitz 14 der Zentrierhülse 28 der von dem (zentralen) Steuerkontakt dieser Halbleiterscheiben ausgehende Steueranschlußleiter und der Kathodenanschlußleiter 17 bzw. 17' hindurchgeführt, sind. Die zwei Anschlußvorrichtungen 22 und 23 sind, wie die Zeichnung zeigt, an den zwei sich gegenüberliegenden Seitflächen 25 und 26 der Baueinheit mit Hilfe je eines Niets 22' und 23' befestigt.In the case of a structural unit provided with through holes 7, the openings of the circular cylindrical bores on the side surface 6 of the structural unit, which is opposite the bottom side surface, by a covering the entire side surface 6 and expediently also encompassing plastic plate or through holes in these the side surface 6 introduced molded body made of a rigid foam hermetically be locked. 809811/0357 On the side surface 6 of the unit are three connection devices 13, for example sockets, in the thermoplastic 2 sunk. From the three poles of the pair of branches, namely from the cathode of the as Thyristor formed semiconductor wafer 10, the anode of the also as a thyristor formed semiconductor wafer 10 'and from one between the anode of the semiconductor wafer 10 and the cathode of the semiconductor wafer 10 'existing electrical connection 16 lead three connection channels 17, 18, 19 with three connection conductors to the three connection devices 15 and a channel 17 'from the channel 19 to the cathode of the semiconductor wafer 10' through the Assembly through. Furthermore, a channel 20 and 21 each runs with a control connection conductor through the structural unit and leads into two connection devices 22 and 23. Each channel is designed so that it is the continuation of one in the annular cathode contacts of the semiconductor wafers 10 and 10 'located radial slot 24, through which as well as through a longitudinally axially extending slot 14 of the centering sleeve 28 of the (central) control contact of these semiconductor wafers outgoing control connection conductor and the cathode connection conductor 17 or 17 'passed through. The two connection devices As the drawing shows, 22 and 23 are on the two opposite side surfaces 25 and 26 of the structural unit are fastened with the aid of a rivet 22 'and 23' each.

Sie können beispielsweise auch an der Seitfläche 6 befestigt sein. Im vorliegenden Beispiel sind diese Anschlußvorrichtungen als Flachstecker 27 ausgeformt, welche sich längs der Seitflächen 25 und 26 erstrecken und über die Seitfläche 6 der Baueinheit hinausragen.For example, they can also be attached to the side surface 6. In the present example, these connection devices are shaped as flat plugs 27, which extend along the side surfaces 25 and 26 and over the side surface 6 the structural unit protrude.

Eine weitere Ausführungsart der Baueinheit ist wiederum aus Thermoplast en bloc, jedoch mit zwei durchgehenden Bohrungen, in welchen sich in Höhe des Tellerfederstapels eine umlaufende Nische befindet. Zur Druckkontaktierung der scheibenförmigen Halbleiter unter Verwendung der Tellerfederstapel dient hier je eine Spannplatte, welche auf dem Tellerfederstapel liegt und welche wie auch die Bohrungen zwei unterschiedliche Durchmesser in gleichen Sektoren hat. Der größere Durchmesser ist der Durchmesser der Nische. Bei dieser Ausführung der Baueinheit werden nach dem Befestigen der Metallplatte 5 zuerst die Isolierscheiben, sodann die scheibenförmigen Halbleiter mit den Kontaktscheiben und daraufhin eine Zentrierhülse mit den Tellerfederstapeln von der Seitfläche 6 der Baueinheit her in die Bohrungen eingesetzt. Schließlich werden die Spannplatten in die Bohrungen eingeführt und durch eine Drehung um ihre Rotationsachse in die Nische eingerastet.Another embodiment of the unit is again made of thermoplastic en bloc, but with two through holes in which are located at the height of the disc spring stack a surrounding niche is located. For pressure contacting the disc-shaped semiconductors using the disc spring stack, a clamping plate is used here, which on the disc spring stack and which, like the bores, are two different diameter has in same sectors. The larger diameter is the diameter of the niche. In this version of the structural unit, after fastening the metal plate 5 first the insulating disks, then the disk-shaped semiconductors with the contact disks and then a centering sleeve with the cup spring stacks from the side surface 6 of the unit used in the holes. Finally the clamping plates introduced into the bores and by a rotation about its axis of rotation in the Locked in niche.

Claims (8)

Patentansprüche Modul-Baueinheit für in Kompaktbauweise zusammengesetzte Stromrichter mittlerer und großer Leistung mit einem sogenannten Halbleiter-Dreipolzweigpaar, das mit einem die zwei Halbleiter verbindenden Anoden-Kathoden-Kanal sowie mit drei von den drei Polen des Zweigpaares ausgehenden, an Anschließvorrichtungen führenden Anschlußkanälen in ein quaderförmiges oder prismenförmiges Gehäuse eingebaut ist, ferner mit einer an der Bodenseitfläche des Gehäuses von dem Dreipolzweigpaar elektrisch isolierten Metallplatte zur Montage der Baueinheit auf einem Kühlkörper und mit der erwähnten Anschließvorrichtung an der gegenüberliegenden Seitfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Modul-Baueinheit (1) zwei bezüglich ihrer Bodenseitfläche (3) und der dieser gegenüberliegenden Seitfläche (6) normal gerichtete kreiszylindrische Bohrungen (7) aufweist, in welchen die zwei scheibenförmigen Halbleiter (10, 10') eines Dreipolzweigpaares anodenseitig mit je einer Kontaktscheibe (12) unter Zwischenlage einer elektrisch isolierenden Schicht (13) an der zur Montage auf einem Kühlkörper dienenden Metallplatte (5) anliegend eingesetzt sind und kathodenseitig wiederum über je eine Kontaktscheibe (12') mit Hilfe je eines Tellerfederstapels (9) gegen die Metallplatte gepreßt sind, wobei die Tellerfederstapel in den kreiszylindrischen Bohrungen (7) gehaltert und zusammengepreßt sind. Claims Module assembly for assembled in a compact design Medium and large power converters with a so-called semiconductor three-pole pair, that with one anode-cathode channel connecting the two semiconductors and with three starting from the three poles of the pair of branches, leading to connecting devices Connection ducts are built into a cuboid or prismatic housing, furthermore with one on the bottom side surface of the housing of the three-pole pair of branches electrically insulated metal plate for mounting the unit on a heat sink and with the mentioned connecting device on the opposite side surface, thereby characterized in that the module assembly (1) has two with respect to its bottom side surface (3) and the side surface (6) facing this, normally directed circular cylindrical Has bores (7) in which the two disc-shaped semiconductors (10, 10 ') a three-pole pair of branches on the anode side, each with a contact disk (12) with an intermediate layer an electrically insulating layer (13) on the for mounting on a heat sink serving metal plate (5) are inserted and in turn on the cathode side via a contact disc (12 ') each with the aid of a cup spring stack (9) the metal plate are pressed, the disc spring stacks in the circular cylindrical Bores (7) are supported and pressed together. 2. Modul-Baueinheit nach Anspruch 1 mit mindestens einem als Thyristor ausgebildeten scheibenförmigen Halbleiter des Dreipolzweigpaares, welcher einen mit einem Isolator bedeckten zentralen Steuerkontakt und eine den Steuerkontakt einschließende ringförmige Kathode mit einem Radialschlitz aufweist, durch den ein Steueranschlußleiter hindurchführt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Baueinheit hindurch ein den Radialschlitz (24) fortsetzender Kanal (20, 21) für den Steueranschlußleiter verläuft und in eine Anschließvorrichtung (22, 23) führt, welche in einer Seitwand der Baueinheit (1) mit Hilfe eines Niets (22', 23') befestigt ist. 2. Module assembly according to claim 1 with at least one as a thyristor formed disk-shaped semiconductor of the three-pole pair, which one with an insulator covered central control contact and one the control contact enclosing annular cathode having a radial slot through which a Control connection conductor leads through, characterized in that through the structural unit a channel (20) continuing the radial slot (24) 21) for the control connection conductor and into a connection device (22, 23) leads, which in a side wall of the unit (1) with the help of a rivet (22 ', 23 ') is attached. 3. Modul-Baueinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfederstapel (9) mit Hilfe von zwei in eine in Höhe der Stapel in durchgehenden kreiszylindrischen Bohrungen (7) umlaufenden Nische einrastbaren kreisförmigen Spannplatten gehaltert und zusammengepreßt sind, die sowie auch die durchgehenden Bohrungen zwei unterschiedliche Durchmesser in den gleichen Sektoren haben, und daß diese Spannplatten durch eine Drehung um ihre Rotationsachse einrastbar sind.3. Module assembly according to claim 1 and 2, characterized in that that the disc spring stack (9) with the help of two in one at the level of the stack in continuous circular cylindrical bores (7) encircling niche snap-in circular clamping plates are held and pressed together, as well as the through holes two have different diameters in the same sectors, and that these clamping plates can be locked by rotating about their axis of rotation. 4. Modul-Baueinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (1) an der Bodenseitfläche (3) zwei kreiszylindrische Bohrungen (7) bis zur Höhe der Tellerfederstapel (9) aufweist und daß die Tellerfederstapel zusammen mit den Halbleiterscheiben (10, 10') sowie den Kontaktscheiben (12, 12') in den durch die Metallplatte (5) verschlossenen Bohrungen eingesetzt und darin zusammengepreßt sind.4. Module assembly according to claim 1 and 2, characterized in that that the structural unit (1) has two circular cylindrical bores on the bottom side surface (3) (7) up to the height of the disc spring stack (9) and that the disc spring stack together with the semiconductor wafers (10, 10 ') and the contact discs (12, 12') inserted into the bores closed by the metal plate (5) and therein are pressed together. 5. Modul-Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durchgehende kreiszylindrische Bohrungen (7) zur Seitfläche (6) der Baueinheit (1) hin durch Formkörper aus einem Hartschaumstoff hermetisch verschlossen sind.5. Module assembly according to claim 1, characterized in that continuous circular cylindrical bores (7) through to the side surface (6) of the structural unit (1) Moldings made of a rigid foam are hermetically sealed. 6. Modul-Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durchgehende kreiszylindrische Bohrungen (7) durch eine die ganze Seitfläche (6) der Baueinheit (1), welche der Bodenseitfläche (3) gegenüberliegt, bedeckende Kunststoffplatte hermetisch verschlossen sind, in der die Anschließvorrichtung (15) für die drei Pole des Zweigpaares eingesetzt ist.6. Module assembly according to claim 1, characterized in that continuous circular cylindrical bores (7) through the entire side surface (6) of the structural unit (1) which the bottom side surface (3) is opposite, covering plastic plate are hermetically sealed, in which the connecting device (15) for the three Pole of the branch pair is inserted. 7. Modul-Baueinheit nach einem der Ansprüche 1, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (7) an der Bodenseitfläche (3) mit Hilfe von Abdichtungsringen (29) aus Teflon hermetisch verschlossen sind.7. Module assembly according to one of claims 1, 4, 5 or 6, characterized characterized in that the bores (7) on the bottom side surface (3) with the aid of sealing rings (29) made of Teflon are hermetically sealed. 8. Modul-Baueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschließvorrichtung (22, 23) für einen Steueranschlußleiter als Flachstecker (27) ausgeformt ist, welcher sich längs einer Seitfläche (25, 26) der Baueinheit (1) erstreckt und über die Seitfläche (6) hinausragt, welche der Bodenseitfläche (3) gegenüberliegt.8. Module assembly according to claim 2, characterized in that the Connection device (22, 23) for a control connection conductor as a flat plug (27) is formed, which extends along a side surface (25, 26) of the structural unit (1) extends and protrudes beyond the side surface (6) which is the bottom side surface (3) opposite.
DE19762641032 1976-09-11 1976-09-11 Converter module Expired DE2641032C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762641032 DE2641032C2 (en) 1976-09-11 1976-09-11 Converter module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762641032 DE2641032C2 (en) 1976-09-11 1976-09-11 Converter module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2641032A1 true DE2641032A1 (en) 1978-03-16
DE2641032C2 DE2641032C2 (en) 1982-09-09

Family

ID=5987726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762641032 Expired DE2641032C2 (en) 1976-09-11 1976-09-11 Converter module

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2641032C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2912863A1 (en) * 1978-03-31 1979-10-04 Nippon Denso Co CONTROL DEVICE FOR AN ELECTRIC VEHICLE
DE3005313A1 (en) * 1980-02-13 1981-08-20 SEMIKRON Gesellschaft für Gleichrichterbau u. Elektronik mbH, 8500 Nürnberg SEMICONDUCTOR UNIT
DE3123036A1 (en) * 1980-06-10 1982-03-18 CKD Praha O.P., Praha Semiconductor module

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3508456A1 (en) * 1985-03-09 1986-09-11 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Power semiconductor module
DE4407810C2 (en) * 1994-03-09 1998-02-26 Semikron Elektronik Gmbh Circuit arrangement (module)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3506889A (en) * 1968-02-09 1970-04-14 Siemens Ag Rectifier bridge for disc-type rectifiers
DE1960957A1 (en) * 1969-12-04 1971-06-09 Siemens Ag Rectifier bridge

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3506889A (en) * 1968-02-09 1970-04-14 Siemens Ag Rectifier bridge for disc-type rectifiers
DE1960957A1 (en) * 1969-12-04 1971-06-09 Siemens Ag Rectifier bridge

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Elektrotechnik, 58, (6.2.1976), H. 3, S. 10-12 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2912863A1 (en) * 1978-03-31 1979-10-04 Nippon Denso Co CONTROL DEVICE FOR AN ELECTRIC VEHICLE
DE3005313A1 (en) * 1980-02-13 1981-08-20 SEMIKRON Gesellschaft für Gleichrichterbau u. Elektronik mbH, 8500 Nürnberg SEMICONDUCTOR UNIT
EP0035135A2 (en) * 1980-02-13 1981-09-09 SEMIKRON Elektronik GmbH Semiconductor unit with a minimum of two semiconductor elements
EP0035135A3 (en) * 1980-02-13 1981-09-16 Semikron, Gesellschaft Fur Gleichrichterbau Und Elektronik M.B.H. Semiconductor unit with a minimum of two semiconductor elements
US4499485A (en) * 1980-02-13 1985-02-12 Semikron Gesellschaft fur Gleichrichterbau und Elektronik mbH Semiconductor unit
DE3123036A1 (en) * 1980-06-10 1982-03-18 CKD Praha O.P., Praha Semiconductor module

Also Published As

Publication number Publication date
DE2641032C2 (en) 1982-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE7512573U (en) SEMI-CONDUCTOR RECTIFIER ARRANGEMENT
DE2337694A1 (en) SEMI-CONDUCTOR RECTIFIER ARRANGEMENT
DE1079205B (en) Power rectifier
DE112014002388B4 (en) Spacer system for a switchable semiconductor component
DE19651632C2 (en) Power semiconductor module
DE2641032A1 (en) Modular component for combined power rectifier - has cylindrical bores orthogonal to surface and bottom for insertion of two disc shaped semiconductors pressed by plate spring
EP1642334B1 (en) Electronic power module comprising a rubber seal and corresponding production method
DE1564694B2 (en) High voltage rectifier arrangement
DE10065495C2 (en) The power semiconductor module
DE2611749A1 (en) SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WITH A PRESSURE-CONTACTABLE SEMICONDUCTOR COMPONENT
DE2638909A1 (en) SEMI-CONDUCTOR ARRANGEMENT
DE10139287A1 (en) Semiconductor module
DE2630320A1 (en) DISC-SHAPED SEMICONDUCTOR CELL WITH A RING-SHAPED HOUSING
DE112014006796T5 (en) A semiconductor device
DE6607851U (en) THREE-PHASE ALTERNATOR FOR MOTOR VEHICLES.
DE2825682A1 (en) SEMICONDUCTOR COMPONENT WITH INSULATED HOUSING
DE3338165C2 (en) Semiconductor assembly with semiconductor components and assembly and cooling device
DE102009024384B4 (en) Power semiconductor module in stacked construction
DE2755404A1 (en) Semiconductor device with metal heat sink base - has semiconductor element insulated from heat sink base by layer of good thermal conductivity
DE3617611C2 (en)
DE2940571A1 (en) Double power semiconductor pressure contact elements - has thyristor stage formed by semiconductor disc sandwiched between contact discs
DE10360573B4 (en) The power semiconductor module
EP0938750A1 (en) Large-area high-current module of a field-controlled interruptible power semiconductor switch
AT391775B (en) STACKABLE ARRANGEMENT OF A HOUSELESS POWER SEMICONDUCTOR DISC SUBMERSED IN A COOLING LIQUID
DE2624226A1 (en) Semiconductor rectifier with two rectifying components - has three terminals in row connected to series circuit ends and middle in plastics housing

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee