СПОСОБ СБОРКИ МНОГОКРИСТАЛЬНОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА С ПРИЖИМНЫМ КОНТАКТОМ
METHOD OF ASSEMBLING MONOCRYSTALLINE SEMICONDUCTOR DEVICE WITH PRESSURE CONTACT

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике, в частности к технологиям сборки многокристальных полупроводниковых приборов с прижимным контактом.
Известен способ сборки кристаллов IGBT - биполярных транзисторов с изолированным затвором и FRD - быстро восстанавливающихся диодов в таблеточный корпус, заключающийся в том, что кристаллы перед корпусированием заранее собираются в отдельной форме из изолирующего материала. Сверху чипы накрываются молибденовой пластиной, которая центрируется нужным ободом. Сборка завершается приваркой анодного медного диска при помощи манжет. (Патент Великобритании №2363904, МПК H01L 23/051, 09.01.2002 г.)
Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает прижим элементов, а лишь их взаимное расположение, изоляцию и герметичность. Необходимое для работы модуля усилие прижима обеспечивается внешней приложенной к корпусу силой, что ограничивает его применение.
Задача изобретения - повышение надежности в работе и простоты применения за счет обеспечения заданного усилия прижима деталей.
Это достигается тем, что в способе сборки многокристального полупроводникового прибора с прижимным контактом, заключающемся в том, что перед корпусированием сборочные детали последовательно размещают на основании прибора и прижимают прижимными узлами, включающими траверсу, в отверстия которой вставлены резьбовые шпильки с накрученными на них гайками, при этом к траверсе прикладывают внешнее усилие, равное заданному, затем закручивают гайки до упора и снимают внешнее приложенное усилие.
На фиг.1 - общий вид многокристального полупроводникового прибора с прижимным контактом;
фиг.2 - сборочные детали многокристального полупроводникового прибора с прижимным контактом.
Многокристальный полупроводниковый прибор с прижимным контактом представляет собой силовой модуль, в герметичном корпусе которого размещены сборочные детали.
Корпус состоит из основания 1 и крышки 2.
В корпусе размещены полупроводниковые элементы, представляющие собой кристаллы 3, 4, IGBT, FRD - биполярные транзисторы с изолированным затвором и быстро восстанавливающиеся диоды.
Кристаллы 3, 4 установлены в фиксирующие оправки 5-10 для фиксации их позиций в горизонтальной плоскости.
Сверху и снизу кристаллов 3, 4 расположены термокомпенсаторы 11-14, изготовленные из молибдена.
В корпусе также расположены прижимные узлы 15, подпружиненные выводы затворов, изоляторы, токопроводящие шины, изолирующие керамические прокладки и другие компоненты (сборочные детали).
Прижимные узлы 15 включают в себя траверсу 16, в отверстия 17 которой вставлены резьбовые шпильки 18, заделанные в основании 1 корпуса прибора, с накрученными на них гайками 19 и набор тарельчатых пружин 20.
Сборку прибора осуществляют путем последовательного размещения сборочных деталей на основании 1 и закрепления прижимной траверсы 16. Для обеспечения заданного усилия прижима деталей к прижимной траверсе 16 прикладывают внешнее усилие, равное заданному, затем закручивают гайки 19 до упора и снимают внешнее приложенное усилие.
Таким образом, траверсы 16 прижима полупроводниковых элементов 3, 4, закрепленные на шпильках 18 гайками 19 прижима, через ось-фиксатор 21 удерживают в сжатом состоянии тарельчатые пружины 20, которые создают заданное усилие прижима и передают его через изоляторы 22 на шины 23, 24 полупроводниковых элементов 3, 4, обеспечивая взаимный прижим с заданным усилием шин 23, 24, термокомпенсаторов 11, 14, прокладок-компенсаторов 25, 26, шин 27, 28, керамики 29, 30 и основания 1.
Взаимный прижим указанных деталей с заданным усилием обеспечивает надежный электрический и тепловой контакт между ними.
Прижимные детали удерживаются на своих позициях фиксирующими оправками 5-10 и прокладкой 31.
Прижимные узлы 15 находятся внутри герметичного корпуса в контролируемой атмосфере, что исключает влияние окружающей среды на детали.