一种组合式导向机构的制作方法

本发明涉及一种组合式导向机构，具体涉及功率半导体器件测试、机械结构等专业领域。

背景技术：

随着半导体器件的应用领域的不断拓展，对压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件的性能也有了更高的要求。大功率压接型IGBT具有无引线、无焊接且能够双面散热的优点，使得单个器件具有很大的功率容量和极强的可靠性，解决了焊接型IGBT应用中出现的上述问题。但压接式IGBT的结构与晶闸管、GTO、IGCT等常规功率器件类似，外部采用陶瓷管壳封装，内部采用独立子模组单元设计。在测试、应用中，压接型IGBT需要足够的安装压力来保证在允许范围内接触电阻和热阻，压力过大或者分配不均会造成芯片断裂；压力过小会导致温度过高而失效，同时压力的大小对饱和特性具有一定的影响，而饱和特性又影响IGBT的短路耐受性。

一般情况下，压接型IGBT的安装压力由组合碟形弹簧提供，碟形弹簧具有较大的承载能力，并且可以变换组合方式来获得不同的加载效果。在压接型IGBT测试中，为满足不同型号的压接型IGBT器件的压力要求，需要匹配不同规格的碟形弹簧，而不同规格的碟形弹簧需要设计不同尺寸的导向机构来安装，结构设计繁琐，加工量大，使用效率低，并且碟簧导向结构设计不合理会导致配合摩擦力过大或出现组合错位现象，影响压力效果。因此，需要提供一种结构简单、易于加工，通用性强的组合式导向机构，来满足安装多种规格碟簧的需要。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种组合式导向机构。

一种组合式导向机构，其改进之处在于：所述导向机构包括中部设有同轴心且直径从下往上阶梯式增大的通孔的多边形导向盘以及套有碟簧的导向组件；所述导向组件由导杆、位于所述导杆上方的导杆套和位于所述导杆套上端的导杆压盘组成。

优选的，所述导杆套包括大、中2种导杆套；其中所述大导杆套的内径与所述中导杆套的外径匹配。

优选的，所述导杆压盘包括大、中、小3种导杆压盘；其中所述小导杆压盘中的导杆的自由端轴心处设有至少1个供轴向固定件一用的孔，压盘自由面设有至少2个供轴向固定件二用的孔。

优选的，所述中导杆压盘设有至少2个供轴向固定件二用的通孔，以及压盘自由面至少2个供轴向固定件三用的孔。

优选的，所述大导杆压盘设有至少2个供轴向固定件三用的通孔。

优选的，所述导向组件包括大、中、小3种导向组件。

优选的，其中所述小导向组件由小导杆压盘通过固定件一与导杆安装组成。

优选的，其中所述中导向组件包括由从上往下的压盘端朝上的中导杆压盘、小导杆压盘和导杆；还包括所述小导杆压盘的导杆处套设的中导杆套；

所述小导杆压盘和所述导杆通过固定件一固定；所述中导杆压盘和所述小导杆压盘通过固定件二固定。

优选的，其中直径最大的导向组件包括从上至下依次布设的大、中、小导杆压盘；中导杆套和数目为2的大导杆套；挡板和导杆；所述导杆压盘的压盘面均朝上；所述中导杆套套于所述小导杆压盘的导杆处；所述数目为2的大导杆套套于所述中导杆压盘的导杆、所述小导杆压盘的压盘和所述中导杆套；

所述小导杆压盘通过固定件一与所述导杆固定；所述中导杆压盘通过固定件二与所述小导杆压盘固定，并通过固定件三与所述大导杆压盘固定。

优选的，所述导向盘用于固定所述导向组件，靠下的圆孔用于供所述导杆垂直放置。

优选的，所述机构还包括圆饼状的挡板，所述挡板的中心设有供固定件一通过的通孔，所述挡板的内径小于大导杆套的内径，外径介于所述大导杆套的内外径。

优选的，所述机构还包括垫片，所述垫片可嵌入所述导向盘靠上的圆孔。

优选的，所述碟簧均为5片对合组合。

优选的，所述碟簧的材质包括按质量百分比计的下述组份：C：0.56～0.64：；Si：1.50～2.0：；Mn：0.6～0.90；P：≤0.035；S：≤0.035：；Ni：≤0.35；Cr：≤0.35；Cu：≤0.25。

优选的，所述导杆压盘和导向盘包括按质量百分比计的下述组份：C：0.42～0.50；Si：0.17～0.37；Mn：0.50～0.80；P：≤0.035；S：≤0.035；Cr：≤0.25；Ni：≤0.25；Cu：≤0.25；其余为Fe。

优选的，所述导杆套、挡板和导杆7表面粗糙度为1.6μm，包括按质量百分比计的下述组份：Si：≤0.50；Cu：3.8～4.9；Mg：1.2～1.8；Zn：≤0.30；Mn：0.30～0.9；Ti：≤0.15；Ni：≤0.10；Fe：0.000～0.500；Fe+Ni：0.000～0.500；其余为Al。

优选的，所述垫片包括按质量百分比计的下述组份：C：0.56～0.64；Si：1.50～2.0；Mn：0.6～0.90；P：≤0.035；S：≤0.035；Ni：≤0.35；Cr：≤0.35；Cu：≤0.25。

与最接近的现有技术比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的组合式导向机构采用组合式设计方法，同一结构满足不同规格碟簧的安装要求，具有极强的通用性和极高的利用效率；

2.本发明的组合式导向机构结构紧凑易加工，减轻重量，降低成本，导向稳定，工作可靠，便于安装和使用。

3.本发明的组合式导向机构的结构设计满足大承载压力下的机械强度、稳定性和压力分布均匀的要求，提高了对器件性能的测试效率。

4.本发明的导杆压盘和导向盘采用钢材质并调质处理，增强机械强度和硬度。本发明的导杆套、挡板和导杆采用铝合金材质并阳极氧化处理，减轻零件重量并具备一定的机械强度，减少压紧时与碟簧之间的摩擦力。

6.本发明的垫片和碟簧采用相同的钢材质，增大碟簧与导向盘之间的接触面积，避免了应力集中对导向盘的破坏；本发明碟簧采用5片对合组合，减小温度变化引起的热应力。

附图说明

图1：组合式碟簧导向机构总图；

图2：组合式碟簧导向机构～小导向组件10总装图；

图3：组合式碟簧导向机构～小导向组件10碟簧安装图；

图4：组合式碟簧导向机构～中导向组件11总装图；

图5：组合式碟簧导向机构～中导向组件11碟簧安装图；

图6：组合式碟簧导向机构～大导向组件12总装图；

图7：组合式碟簧导向机构～大导向组件12碟簧安装图；

其中，1为大导杆压盘；2为大导杆套；3为中导杆压盘；4为中导杆套；5为小导杆压盘；6为挡板；7为导杆；8为导向盘；9为垫片；10为小导向组件；11为中导向组件；12为大导向组件；14为71型碟簧；15为100型碟簧；16为160型碟簧；17为固定件一；18为固定件二；19为固定件三。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提供的导向机构包括导杆压盘、导杆套、挡板6、导杆7、导向盘8和垫片9。导杆压盘包括大导杆压盘1、中导杆压盘3和小导杆压盘5；导杆套包括大导杆套2和中导杆套4；由导杆压盘、导杆套和导杆7可组成小导向组件10、中导向组件11和大导向组件12三种导向组件，分别对应碟簧规格为71型碟簧14、100型碟簧15和160型碟簧16。在安装使用时，通过对导向机构中零件的拆装组合，来配合不同尺寸规格的碟形弹簧。

如图2、3所示，所述导向机构还包括所述导向盘8竖直方向上连接套有碟簧的小导向组件10。所述碟簧为71型碟簧14；所述小导向组件10包括导杆7和通过固定件一17与所述导杆7固定的小导杆压盘5；所述固定件一17为M6*40盘头螺钉17。

如图4、5所示，所述导向机构包括导向盘8的竖直方向上依次设置的垫片9和套有碟簧的中导向组件11。所述碟簧为100型碟簧15；所述中导向组件11包括导杆7和一端套有中导杆套4并通过固定件一17与所述导杆7固定的小导杆压盘5，以及通过固定件二18与所述小导杆压盘5固定的中导杆压盘3。所述固定件二18为M6*30沉头螺钉。

如图6、7所示，所述导向机构包括导向盘8竖直方向上依次设置的垫片9和套有碟簧的大导向组件12。所述碟簧为160型碟簧16。所述大导向组件12包括：由上往下连接的三个直径依次递减的导杆压盘、挡板6和导杆7，还包括套于小导杆压盘5导杆处的中导杆套4，以及套于所述中导杆压盘3的压盘与所述挡板6之间的2个大导杆套2。大导杆压盘1通过固定件三19与中导杆压盘3连接，中导杆压盘3通过固定件二18与小导杆压盘5连接，小导杆压盘5通过固定件一17与所述导杆7连接。所述固定件三为M6*40沉头螺钉。

所述导杆压盘、导向盘8为满足机械强度和硬度要求，采用钢材质并调质处理。大导杆压盘1尺寸对应160型碟簧16设计；中导杆压盘3对应100型碟簧15设计；小导杆压盘5对应71型碟簧14设计。

所述碟簧为5片对合组合。

所述碟簧和垫片9的材质包括按质量百分比计的下述组份：C：0.56～0.64；Si：1.50～2.0；Mn：0.6～0.90；P：≤0.035；S：≤0.035：Ni：≤0.35；Cr：≤0.35；Cu：≤0.25。所述垫片9采用与碟簧一样的材质，避免碟簧与导向盘8接触面小，应力集中对导向盘8造成破坏。

所述导杆压盘和导向盘8包括按质量百分比计的下述组份：C：0.42～0.50；Si：0.17～0.37；Mn：0.50～0.80；P：≤0.035；S：≤0.035；Cr：≤0.25；Ni：≤0.25；Cu：≤0.25；其余为Fe。

所述导杆套、挡板6和导杆7包括按质量百分比计的下述组份：Si：≤0.50；Cu：3.8～4.9；Mg：1.2～1.8；Zn：≤0.30；Mn：0.30～0.9；Ti：≤0.15；Ni：≤0.10；Fe：0.000～0.500；Fe+Ni：0.000～0.500；其余为Al。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。