一种载荷控制的功率器件压紧装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种载荷控制的功率器件压紧装置，属于功率器件固定的技术领域。一种载荷控制的功率器件压紧装置，包括控制位移标定载荷机构和功率器件组，控制位移标定载荷机构包括底板和设置在底板上的弹簧床，弹簧床的上表面放置功率器件组，在功率器件组的上方还设置有自动找正机构，自动找正机构通过左右两个柱子固定在控制位移标定载荷机构的底板上。本实用新型的载荷控制的功率器件压紧装置通过控制位移标定载荷机构来标定碟形弹簧的压缩量，使用蜂鸣器自动提醒标定位移和操作者停止加载，实现精准加载和便捷安装，避免加载过程中出现“过载”和“欠载”情况。
【专利说明】
一种载荷控制的功率器件压紧装置
技术领域
[0001]本实用新型属于功率器件的固定技术领域，特别涉及一种载荷控制的功率器件压紧装置。
【背景技术】
[0002]压装型(PressPak)功率器件是随着电力电子产品高功率大电流的发展趋势而产生的一种新型封装的半导体器件。器件正常工作条件除正向导通电压和触发信号外，还需要一定的轴向压力，通常以范围(例如，-1O %至+10 % )的形式给出，基准值从1kN到150kN不等。为此，需要设计一套合理的机械装置，确保功率器件、散热器、铜排和绝缘件保持同轴、压紧并获得均匀的压力分布。
[0003]所需压力通常由弹簧提供，在弹簧线性范围内，通过控制变形量可以控制压力值。但是考虑到弹簧个体差异以及结构自身的压缩和挠曲变形，实际变形量通常与理论值有不容忽视的差异。工程中采用多个弹簧并联，增大位移来弱化误差的影响，也从而导致了装置体积庞大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种载荷控制的功率器件压紧装置，解决现在的装置体积庞大的缺陷。
[0005]—种载荷控制的功率器件压紧装置，包括控制位移标定载荷机构和功率器件组，控制位移标定载荷机构包括底板和设置在底板上的弹簧床，弹簧床的上表面放置功率器件组，弹簧床的侧面设置有两个蝶形弹簧，每个蝶形弹簧的下面通过一块抗压隔板和一块绝缘隔板固定在底板上，每个蝶形弹簧的上面通过一块抗压隔离板与弹簧床嵌入式相连，弹簧床的外圈上设有调节螺纹，调节环通过调节螺纹套装在弹簧床上，在弹簧床和底板上各装有一个接线柱，分别与蜂鸣器的两端相连，在所述功率器件组受压后，通过调节环的调节使弹簧床和底板之间相连通，蜂鸣器发声，完成压紧功率器件组。
[0006]在功率器件组的上方还设置有自动找正机构，自动找正机构通过左右两个柱子固定在所述控制位移标定载荷机构的底板上，所述自动找正机构采用球铰链结构。
[0007]所述自动找正机构包括设置在功率器件组上方的加载块，加载块的上部正中心设置有凹槽，凹槽内放置一个球形找正块，球形找正块上方连接有加载螺栓，当加载螺栓底部与球形找正块的球面接触时，球形找正块自动找正，保持加载在加载螺栓上的压力的作用线与功率器件组的几何中心轴线重合。
[0008]所述控制位移标定载荷机构的底板通过中间设置的预紧螺钉和绝缘定位垫圈与弹簧床相连。
[0009]有益效果
[0010]本实用新型的载荷控制的功率器件压紧装置，通过控制位移标定载荷机构来标定碟形弹簧的压缩量，使用蜂鸣器自动提醒标定位移和操作者停止加载，实现精准加载和便捷安装，避免加载过程中出现“过载”和“欠载”情况；自动找正机构采用球铰链自动找正机构，球铰链选用了球型轴承结构，可以灵活的承受来自各异面的压力，有助于更好地在加载过程须保持力的作用线与功率器件组的几何中心同轴。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的载荷控制功率器件压紧装置的结构示意图；
[0012]图2为图1中A部分结构放大示意图；
[0013]图3为本实用新型的载荷控制功率器件压紧装置的标定方法示意图。
[0014]其中，附图1中:1_碟形弹簧，2-碟簧床，3-调节环，4-底板，5-绝缘隔板，6-预紧螺钉，7-绝缘定位垫圈，8-抗压隔板，9-接线柱，10-找正块，11-加载螺检，12-加载块，A-控制位移标定载荷机构。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。
[0016]本实用新型的载荷控制功率器件压紧装置的结构示意图，如图1所示，包括控制位移标定载荷机构A和功率器件组，控制位移标定载荷机构A如图2所示，包括碟形弹簧1、碟簧床2、调节环3、底板4、绝缘隔板5、预紧螺钉6、绝缘定位垫圈7、抗压隔板8、接线柱9和蜂鸣器，控制位移标定载荷机构中弹簧床的上表面放置功率器件组，弹簧床的侧面设置有两个蝶形弹簧，每个蝶形弹簧的下面通过一块抗压隔板和一块绝缘隔板固定在底板上，每个蝶形弹簧的上面通过一块抗压隔离板与弹簧床嵌入式相连，弹簧床的外圈上设有调节螺纹，调节环通过调节螺纹套装在弹簧床上，在弹簧床和底板上各装有一个接线柱，分别与蜂鸣器的两端相连，底板通过中间设置的预紧螺钉和绝缘定位垫圈与弹簧床相连。
[0017]在功率器件组的上方还设置有自动找正机构，自动找正机构通过左右两个柱子固定在所述控制位移标定载荷机构的底板上，自动找正机构采用球铰链结构。
[0018]标定前，通过预紧螺钉6按常规扭矩预紧控制位移标定载荷机构，再将控制位移标定载荷机构安装在压力机工作台上，如图3所示，在弹簧床上安放压力计，压力计与压力表相连。转动调节环3，使调节环3退至最上端，给压力计一定的压力，当压力机的压头向下进时，观看压力表，达到了设计压力时，停止下进并保持压力，向下旋转调节环3直至蜂鸣器报警，在调节环对应位置标记或者在调节环3的调节螺纹上涂厌氧胶;压力机退回后，碟形弹簧I回弹，调节环3脱开底板4，蜂鸣器停止报警，压力标定过程结束。
[0019]载荷控制功率器件压紧装置在组装功率器件时，只需要转动加载螺栓11加载，再次压缩控制位移标定载荷机构中的碟形弹簧I，带动调节环3—起向下移动，当调节环3接触到底板4，弹簧床2和底板4之间相连通，听到蜂鸣器报警，说明碟形弹簧I达到设计压力载荷，压紧过程完成。
[0020]加载过程须保持力的作用线与器件组的几何中心同轴，载荷控制功率器件压紧装置顶端设计了球铰链自动找正机构，球铰链自动找正机构如图1所示，包括找正块10，加载螺栓11，加载块12;自动找正机构中加载块12的上部有一个凹槽，凹槽内放置一个球形找正块10，找正块10采用马氏体不锈钢加工而成，当加载螺栓11头部与找正块10的球面接触时，力的作用线与功率器件组的几何中心轴线有微小角度的倾斜，作用力可分解为轴向力FN和径向力FR，找正块10在径向力FR作用下按图示方向旋转直至力的作用线与功率器件组的几何中心轴线重合。
[0021 ]本实用新型通过给定控制位移标定载荷机构设计压力载荷，根据胡克定律的压力与位移的关系，通过调节环来标定蝶形弹簧的压缩量，至蜂鸣器报警，标记调节环对应位置或者在调节环的调节螺纹上涂厌氧胶;在加载的过程中，通过蜂鸣器提醒操作者达到标定位移，从而再现给定压力载荷，实现精准加载和便捷安装。
【主权项】
1.一种载荷控制的功率器件压紧装置，其特征在于:包括控制位移标定载荷机构和功率器件组，控制位移标定载荷机构包括底板和设置在底板上的弹簧床，弹簧床的上表面放置功率器件组，弹簧床的侧面设置有两个蝶形弹簧，每个蝶形弹簧的下面通过一块抗压隔板和一块绝缘隔板固定在底板上，每个蝶形弹簧的上面通过一块抗压隔离板与弹簧床嵌入式相连，弹簧床的外圈上设有调节螺纹，调节环通过调节螺纹套装在弹簧床上，在弹簧床和底板上各装有一个接线柱，分别与蜂鸣器的两端相连，在所述功率器件组受压后，通过调节环的调节使弹簧床和底板之间相连通，蜂鸣器发声，完成压紧功率器件组。2.如权利要求1所述的载荷控制的功率器件压紧装置，其特征在于:在功率器件组的上方还设置有自动找正机构，自动找正机构通过左右两个柱子固定在所述控制位移标定载荷机构的底板上，所述自动找正机构采用球铰链结构。3.如权利要求2所述的载荷控制的功率器件压紧装置，其特征在于:所述自动找正机构包括设置在功率器件组上方的加载块，加载块的上部正中心设置有凹槽，凹槽内放置一个球形找正块，球形找正块上方连接有加载螺栓，当加载螺栓底部与球形找正块的球面接触时，球形找正块自动找正，保持加载在加载螺栓上的压力的作用线与功率器件组的几何中心轴线重合。4.如权利要求1所述的载荷控制的功率器件压紧装置，其特征在于:所述控制位移标定载荷机构的底板通过中间设置的预紧螺钉和绝缘定位垫圈与弹簧床相连。
【文档编号】H01L21/67GK205723473SQ201620661308
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】魏孔林, 陈远华, 李岩
【申请人】思源清能电气电子有限公司