功率元件模塊及其散熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率元件模塊及其散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，功率元件廣泛應(yīng)用于在大功率電力電子整流和逆變裝置中，具體如高壓直流輸電、柔性直流輸電、直流融冰設(shè)備、SVC、大功率直流斷路器等場合。功率元件一般包括IGBT、IGCT、GT0、晶閘管、二極管等。
[0003]目前功率元件的壓接一般通過壓接機構(gòu)實現(xiàn)，例如申請?zhí)枮?01310259052.6、申請公布號為CN 103354233 A的中國發(fā)明專利申請公開的一種晶閘管閥段及其頂壓裝置，其中的頂壓裝置即壓接機構(gòu)，包括框架，框架包括中間框體及設(shè)置于中間框體左右兩端的左端板和右端板，其中右端板上設(shè)置有彈性夾緊裝置，左端板上設(shè)置有頂壓裝置，彈性夾緊裝置與頂壓裝置之間安裝有由相間設(shè)置的晶閘管和散熱器組成的閥組。各晶閘管分別通過各自對應(yīng)的支撐柱支撐在對應(yīng)散熱器上，中間框體包括連接于左、右端板之間的四根絕緣拉桿及連接于左、右端板之間的兩個絕緣支撐板，兩個絕緣支撐板對稱布置，兩者上分別設(shè)置有導(dǎo)向方向沿左右方向的第一、二導(dǎo)向支撐面，各散熱器上均設(shè)置有用于與所述第一、二導(dǎo)向支撐面導(dǎo)向滑動配合的導(dǎo)向支撐桿，導(dǎo)向支撐桿上設(shè)置有用于實現(xiàn)導(dǎo)向支撐桿與對應(yīng)導(dǎo)向支撐面導(dǎo)向配合的環(huán)槽，環(huán)槽的槽底與對應(yīng)導(dǎo)向支撐面撐托配合，環(huán)槽的兩側(cè)槽壁可以保證散熱器在移動過程中不會發(fā)生偏移。頂壓裝置用球頭螺栓調(diào)整壓接元件內(nèi)部的壓力分配，盡量實現(xiàn)壓力分配均勻。彈性夾緊裝置采用碟簧夾緊裝置，包括壓緊銷釘和套裝于壓緊銷釘上的碟簧，壓緊銷釘受壓時向右移動使碟簧壓縮，獲得所需的壓緊力。
[0004]但是，由于導(dǎo)向支撐桿為懸伸結(jié)構(gòu)，強度有限，裝配和使用過程中容易變形或損壞，隨著壓接元件數(shù)量的增加，導(dǎo)向支撐桿的制造誤差和變形會導(dǎo)致安裝誤差，進而導(dǎo)致壓力分配不均，嚴重影響壓接元件內(nèi)部的壓力分布，影響壓接元件的穩(wěn)定性，也限制了功率元件的數(shù)量。同時，為了實現(xiàn)對導(dǎo)向支撐桿的支撐，中間框體上還需要設(shè)置絕緣支撐板，既增加了成本，也不便于中間框體的組裝和功率元件及散熱器的裝配維護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種功率元件模塊，以解決現(xiàn)有技術(shù)中功率元件模塊壓力分配不均的問題;同時，本發(fā)明還提供了一種上述功率元件模塊的其散熱器。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:功率元件模塊，包括中間框體、散熱器和功率元件，中間框體包括連接在左端板和右端板之間的上部絕緣拉桿和下部絕緣拉桿，所述散熱器包括散熱器本體和設(shè)置在散熱器本體上部的前后兩側(cè)的撐托塊，所述撐托塊的底面設(shè)有用于與上部絕緣拉桿沿左右方向?qū)蛞苿优浜系纳喜繉?dǎo)向槽，所述散熱器的下端面設(shè)有與下部絕緣拉桿沿左右方向?qū)蛞苿优浜系南虏繉?dǎo)向槽。
[0007]進一步地，所述散熱器本體與所述撐托塊呈T形布置。
[0008]所述上部絕緣拉桿的間距大于下部絕緣拉桿的間距，所述下部導(dǎo)向槽設(shè)置在散熱器的本體上。
[0009]所述右端板上設(shè)有碟簧夾緊裝置，所述碟簧夾緊裝置包括壓緊銷釘和套裝于壓緊銷釘上的碟簧，所述壓緊銷釘?shù)淖蠖丝刹鸸潭ㄓ袎毫φ{(diào)整塊。
[0010]所述散熱器的左側(cè)面和/或右側(cè)面的底部設(shè)有定位銷釘，所述功率元件貼緊散熱器的對應(yīng)側(cè)面且其下端面上設(shè)有供所述定位銷釘?shù)念^部嵌入的定位槽。
[0011]所述定位銷釘通過螺紋連接固定在散熱器上。
[0012]所述散熱器的左側(cè)面和/或右側(cè)面中部設(shè)有定位銷釘，所述功率元件貼緊散熱器的對應(yīng)側(cè)面且其側(cè)面中部設(shè)有供所述定位銷釘?shù)念^部嵌入的定位槽。
[0013]功率元件模塊的散熱器，所述散熱器包括散熱器本體和設(shè)置在散熱器本體上部的前后兩側(cè)的撐托塊，所述撐托塊的底面設(shè)有用于與功率元件模塊的中間框體的上部絕緣拉桿沿左右方向?qū)蛞苿优浜系纳喜繉?dǎo)向槽，所述散熱器的下端面設(shè)有與中間框體的下部絕緣拉桿沿左右方向?qū)蛞苿优浜系南虏繉?dǎo)向槽。
[0014]進一步地，所述散熱器本體與所述撐托塊呈T形布置。
[0015]所述散熱器的左側(cè)面和/或右側(cè)面的上設(shè)有用于嵌入功率元件上的定位槽中的定位銷釘。
[0016]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，散熱器包括散熱器本體和設(shè)置在散熱器本體上部的前后兩側(cè)的撐托塊，所述撐托塊的底面設(shè)有用于與上部絕緣拉桿沿左右方向?qū)蛞苿优浜系纳喜繉?dǎo)向槽，所述散熱器的下端面設(shè)有與下部絕緣拉桿沿左右方向?qū)蛞苿优浜系南虏繉?dǎo)向槽，通過上部導(dǎo)向槽和下部導(dǎo)向槽，散熱器能夠與絕緣拉桿形成良好的導(dǎo)向配合，撐托穩(wěn)定，并且由于上部導(dǎo)向槽是設(shè)置在撐托塊上、下部導(dǎo)向槽設(shè)置在散熱器的下端面上，不易變形，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠橫好地保證功率元件模塊壓力的均勻性，更好地保證壓接元件的穩(wěn)定性。同時，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的中間框架上不需設(shè)置絕緣支撐板，結(jié)構(gòu)簡潔，并且便于中間框體的組裝和功率元件及散熱器的裝配維護。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明中功率元件模塊的一個實施例的立體圖；
圖2是圖1中壓接機構(gòu)的框架的立體圖；
圖3是圖1中壓接機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1中碟簧夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖1中A處的局部放大圖。
[0018]圖中各附圖標記對應(yīng)的名稱為:10-中間框體，11-左端板，12-右端板，13-上部絕緣拉桿，14-下部絕緣拉桿，21-導(dǎo)向套，22-壓盤，23-鎖緊螺母，24-球頭螺栓，31-壓緊銷釘，32-碟簧，33-壓力調(diào)整塊，34-墊圈，40-散熱器，41-散熱器本體，42-撐托塊，43-上部導(dǎo)向槽，44-下部導(dǎo)向槽，45-定位銷釘，50-晶閘管，51 -定位槽。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明中功率元件模塊的一個實施例如圖1?圖4所示，包括壓接機構(gòu)和夾緊設(shè)置在壓接機構(gòu)中的散熱器4 0和晶閘管5 0。壓接機構(gòu)包括中間框體10和分別設(shè)置在中間框體10的左端和右端的壓力分配調(diào)整單元，壓力分配調(diào)整單元分別為頂壓裝置和彈性夾緊裝置。
[0020]其中中間框體10包括左端板11、右端板12和設(shè)置在兩者之間的絕緣拉桿，左端板11和右端板12均為金屬端板，絕緣拉桿分為上部絕緣拉桿13和下部絕緣拉桿14，其中下部絕緣拉桿14的間距小于上部絕緣拉桿13的間距，并且不大于散熱器40的散熱本體底部的前后