Полупроводниковый модуль

 

Использование: в качестве вторичного источника питания в схемах различных преобразователей электрического тока. Сущность изобретения: защитные диоды цепи эмиттер-коллектор размещены на эмиттерных шинах, которые расположены по обе стороны от транзисторных структур типа Дарлингтона. Эмиттерные и коллекторная шины расположены в одной плоскости, при этом эмиттерные шины закорочены между собой соединительной шиной, расположенной по отношению к ним в другой плоскости . Эмиттерная и коллекторная шины соединены с внешней цепью при помощи силовых токосъемов, выполненных из двух цилиндрических частей, скрепленных между собой и образующих канавку в месте соединения . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 1 25/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833387/07 (22) 01,06,90 (46) 23,05.92. Бюл. N 19 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. B.È. Ленина (72) Л,В. Горохов, Л.Н. Гридин, Ю.B. Дученко, А.В. Матанов, B.À. Потапчук и А,И. Фалин (53) 621.314.632(088.8) (56) Заявка ФРГ М. 3241508, кл. Н 01 1 25/04, 1984.

Европейский патент М 0116289, кл. Н 01 L 23/36, 1984. (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МОДУЛЬ (57) Использование: в качестве вторичного источника питания в схемах различных преИзобретение относится к полупроводниковой технике, к вы и рямител ьн ым блокам, а именно к транзисторным ключам, и может быть использовано в качестве. вторичного источника питания в схемах различных преобразователей электрического тока.

Известны полупроводниковые модули как паяной, так и прижимной конструкции.

Основными недостатками таких модулей являются, как правило, увеличение массогабаритов за счет нерационального использования площадей, трудность монтажа, необходимость изгибать шины во время сборки, плохая защищенность от вторичного пробоя.

Наиболее близким к предлагаемому является полупроводниковый модуль паяной конструкции, содержащий основание, на ко» . Ы 1735941 А1 образователей электрического тока. Сущность изобретения: защитные диоды цепи эмиттер-коллектор размещены на эмиттерных шинах, которые расположены по обе стороны от транзисторных структур типа

Дарлингтона. Эмиттерные и коллекторная шины расположены в одной плоскости, при этом эмиттерные шины закорочены между собой соединительной шиной, расположенной по отношению к ним в другой плоскости. Эмиттерная и коллекторная шины соединены с внешней цепью при помощи силовых токосъемов, выполненных из двух цилиндрических частей, скрепленных между собой и образующих канавку в месте соединения. 3 ил, тором расположены диодные структуры, группы транзисторных структур типа Дарлингтона, имеющих несколько эмиттеров одинаковой площади, силовые токосъемы и шины.

Недостатками этого модуля являются несимметричность расположения эмиттерных шин и их сложная конфигурация, что затрудняет сборку модуля и не позволяет эффективно использовать рабочие площади.

Целью изобретения является упрощение конструкции, снижение массогабаритов и повышение технологичности.

Указанная цель достигается тем, что в полупроводниковом модуле паяной конструкции, содержащем основание, на котором расположены диодные структуры, группа

1735941 транзисторных структур типа Дарлингтона, имеющих несколько эмиттеров одинаковой площади, силовые токосъемы и шины, диодные структуры размещены на эмиттерных шинах, которые параллельны между собой, расположены симметрично по обе стороны от транзисторных структур в одной плоскости и электрически соединены между собой дополнительной шиной, расположенной в другой плоскости, эмиттерная и коллекторная шины соединены с внешней цепью при помощи силовых токосъемов, причем каждый силовой токосъем выполнен из двух цилиндрических частей, разъемно соединяемых между собой, при этом в шинах в месте разъемного соединения выполнено отверстие с кольцевым зазором, заполненным припоем.

На фиг. 1 изображена упрощенная конструкция одного плеча предлагаемого модуля, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — соединение эмиттерной или коллекторной шины с силовым токосъемом.

Модуль содержит основание 1, керамические изоляторы 2, металлизированные керамические платы 3 и 4, токоподводящие проводники 5, силовые токосъемы 6, выполненные из двух цилиндрических частей, выводы 7 и 8 управляющей части, диоды 9 цепи база - эмиттер, транзисторные структуры типа Дарлингтона 10, защитные диоды „1 и

12 цепи эмиттер — коллектор, эмиттерные шины 13, коллекторную 14 и дополнительную 15 шины.

На медное основание 1 напаяны керамические изоляторы 2 и метализированные керамические платы 3, 4. На керамические изоляторы 2 (см. фиг, 3) напаивают нижние части силовых токосъемов 6, контактирующих с изогнутыми концами эмиттерной 13 или коллекторной 14 шин.

На керамическую плату 3 напаяны две шины 13 эмиттеров и коллекторная шина 14.

Эмиттерные и коллекторная шины расположены в одной плоскости. Эмиттерные шины, закорочены между собой дополнительной шиной 15, расположенной по отношению к ним в другой плоскости, Защитные диоды 11 и 12 цепи эмиттер - коллектор напаяны на эмиттерные шины, а две транзисторные структуры 10, имеющие несколько одинаковых эмиттеров, расположены на коллекторной шине 14. Такое расположение соединительной шины 15 и защитных диодов 11, 12 позволяет упростить конструкцию и уменьшить массогабариты модуля на

7 — 10, так как в противном случае при размещении диодов на коллекторной шине необходимо увеличение ее площади.

Эмиттерные шины параллельны между собой и расположены симметрично относительно коллекторной шины, что позволяет разваривать на них токоподводящие про5 водники 5 равновеликими и, таким образом, балансировать нагрузочные сопротивления каждой эмиттерной цепочки, снижая токовые перегрузки и электрические потери при работе прибора, что обеспечивает повы10 шенную устойчивость к вторичному пробою и ведет к повышению надежности модуля, Кроме того, это позволяет избежать пересечения базовых и эмиттерных выводов, а расположение защитных диодов на эмит15 терных шинах ведет к сокращению массогабаритов модуля, Симметрия эмиттерных шин ведет также к повышению технологичности на операции изготовления фотошаблонов при изготовлении металли20 зированного слоя на керамической плате 3.

После разварки токоподводящих проводников 5 в нижнюю часть силовых токосъемов 6 (cM. фиг. 3) ввертывают их вторую часть, образуя в месте соединения с шиной

25 13 или 14 канавку, которая при нагреве на установке СВЧ заполняется припоем, в результате образуется надежное соединение, Применение разъемного токосъема позволяет не пользоваться дополнительной

30 оснасткой при сборке модуля и облегчает возможность перемещения сборки по столу установки сварки, удешевляя процесс сборки, Помимо приведенного разъемно-резьбо- . вого соединения можно использовать

35 другие известные решения фиксации разьемных деталей перед пайкой, например штыревое или штифтовое.

На керамические металлизированные платы 4 напаяны диоды 9 цепи база - эмит40 тер и шины 7 и 8 управляющей части, Собранный модуль защищают компаундом ГТО, приклеивают корпус из компаунда

ПА-66, заливают компаундом Вилад 13-1 и приклеивают кры ш ку.

45 Модуль выполняется из двух взаимонезависимых плеч, т, е. является двухключевым, Однако при необходимости в соответствии со схемой его выводы могут быть попарно запараллельны с целью уве50 личения коммутируемой мощности.

При подаче на вход модуля управляющего сигнала транзисторы отпираются и во внешней цепи коммутируется необходимый ток.

55 . Изобретение позволяет упростить конструкцию модуля, снизить его массогабариты на 7-10, более технологично проводить сборку корпусных деталей (так, за один проход в водородной печи можно спаять с основанием и керамические платы, и структуры, 1735941

77

Фиг. 2 и шины), что ведет к снижению трудовых затрат на 7 — 10О .

Формула изобретения

Полупроводниковый модуль паяной конструкции, содержащий основание, на котором расположены диодные структуры, группы транзисторных структур типа Дарлингтон, имеющих несколько эмиттеров одинаковой площади, силовые токосъемы и шины, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения массогабаритных показателей и повышения технологичности, диодные структуры размещены на эмиттерных шинах, которые параллельны между собой, расположены симметрично по обе стороны от транзисторных структур в одной плоскости и электрически соединены между собой дополнительной

5 шиной, расположенной в другой. плоскости, эмиттерная и коллекторная шины соединены с внешней цепью при помощи силовых токосъемов, причем каждый силовой токосъем выполнен из двух цилиндрических

10 частей, разъемно соединяемых между собой, при этом в шинах в месте разьемного соединения выполнено отверстие с кольцевым зазором, заполненным припоем.

1735941

30

40

50

Составитель Л. Горохов

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

РедакторТ. Иванова

Заказ 1821 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101