底板绝缘耐压模块的制作方法

1.本实用新型涉及功率半导体模块封装技术技术领域，具体是关于一种底板绝缘耐压模块。


背景技术：

2.在10kv的高压变频系统中,由于功率模块的电气间隙、爬电距离和底板绝缘耐压要求35kv，现有普通结构的功率模块只能使用在较低电压应用的场合,无法满足使用要求；过去的解决方案是将现有的功率模块二次加工,在底板再加一层aln陶瓷片,同时再用机加工的方法使用3240环氧板做个外壳,由于热阻增加,不利于功率模块效能发挥,同时增加成本。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种底板绝缘耐压模块，能够达到防爆电气间隙、爬电距离和底板绝缘耐压要求。
4.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
5.本实用新型所述的底板绝缘耐压模块，包括外壳、绝缘片、绝缘片定位环；绝缘环、芯片定位环、下垫块、阳极电极、芯片、上垫块、阴极电极以及底板；所述外壳顶部封闭，底部开口；所述绝缘片定位环的外侧壁与所述外壳的内侧壁固定，所述绝缘环的外侧壁与绝缘片定位环的内侧壁固定，所述绝缘片的两端分别与绝缘环的内侧壁固定；所述芯片定位环设置于所述绝缘片的顶部，且所述芯片定位环的外侧壁与所述绝缘环的内侧壁固定；所述芯片定位环的中空区域内依次由下至上层叠设置有所述下垫块、所述阳极电极、所述芯片、所述上垫块和所述阴极电极，所述阳极电极的右端弯折后由所述外壳的顶部引出形成阳极，所述阴极电极的左端弯折后由所述外壳的顶部引出形成阴极；所述底板设置于所述外壳的底部，所述绝缘片定位环和所述绝缘片分别设置在所述底板的顶部；所述底板上设置有第一凹槽，所述绝缘环的底部伸入所述第一凹槽内。
6.所述的底板绝缘耐压模块，优选地，还包括绝缘碗、碟形弹簧柱、平垫、碟形弹簧、压板、绝缘螺杆和第一螺母；所述绝缘碗罩设在所述阴极电极顶部，且所述绝缘碗顶部设置有第二凹槽；所述第二凹槽内固定设置有碟形弹簧柱；所述平垫和所述碟形弹簧分别套设在所述碟形弹簧柱上，且所述碟形弹簧位于所述平垫的上方；所述碟形弹簧柱的顶部伸入所述压板内；四个所述绝缘螺杆的底部与所述底板连接，所述绝缘螺杆穿过压板后通过第一螺母锁紧。
7.所述的底板绝缘耐压模块，优选地，所述外壳的顶部两端凸伸形成阳极螺栓和阴极螺栓，所述阳极电极的引出端套设在所述阳极螺栓上并通过一个第二螺母锁紧，所述阴极电极的引出端套设在所述阴极螺栓上并通过一个第二螺母锁紧。
8.所述的底板绝缘耐压模块，优选地，所述芯片底部设置有阳极银片，其顶部设置有阴极银片。
9.所述的底板绝缘耐压模块，优选地，所述外壳的外侧壁设置有爬电栅。
10.所述的底板绝缘耐压模块，优选地，所述绝缘片为陶瓷材料制成。
11.所述的底板绝缘耐压模块，优选地，所述底板为铜材料制成。
12.所述的底板绝缘耐压模块，优选地，所述外壳为pps材料制成。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
13.1)本实用新型作为功率器件,通过改变内外部结构,保持原有产品的电特性；
14.2)本实用新型可以工作在10kv系统的工况下，底板绝缘达到35kv，爬电距离达到140mm，电气间隙达到60mm。
附图说明
15.图1为本实用新型的剖视结构示意图；
16.图2为本实用新型的俯视结构示意图；
17.图3为本实用新型的去外壳俯视结构示意图。
18.图中各附图标记为：
19.1-绝缘片；2-阳极电极；3-阳极银片；4-芯片；5-阴极银片；6-阴极电极；7-绝缘碗；8-碟形弹簧柱；9-平垫；10-碟形弹簧；11-压板；12-绝缘螺杆；13-第一螺母；14-绝缘片定位环；15-芯片定位环；16-绝缘环；17-下垫块；18-上垫块；19-底板；20-外壳；21-第二螺母；22-爬电栅。
具体实施方式
20.以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
21.本实用新型提供一种底板绝缘耐压模块，通过改变内部压力结构和模块的外形达到防爆电气间隙、爬电距离和底板绝缘耐压要求。
22.如图1至图3所示，本实用新型提供的底板绝缘耐压模块，包括外壳20、绝缘片1、绝缘片定位环14；绝缘环16、芯片定位环15、下垫块17、阳极电极2、芯片4、上垫块18、阴极电极6以及底板19；外壳20顶部封闭，底部开口；绝缘片定位环14的外侧壁与外壳20的内侧壁固定，绝缘环16的外侧壁与绝缘片定位环14的内侧壁固定，绝缘片1的两端分别与绝缘环16的内侧壁固定；芯片定位环15设置于绝缘片1的顶部，且芯片定位环15的外侧壁与绝缘环16的内侧壁固定；芯片定位环15的中空区域内由下至上依次层叠设置有下垫块17、阳极电极2、芯片4、上垫块18和阴极电极6，阳极电极2的右端弯折后由外壳20的顶部引出形成阳极，阴极电极6的左端弯折后由外壳20的顶部引出形成阴极；底板19设置于外壳20的底部，绝缘片定位环14和绝缘片1分别设置在底板19的顶部；底板19上设置有第一凹槽，绝缘环16的底部伸入第一凹槽内。
23.在上述实施例中，优选地，本实用新型还包括绝缘碗7、碟形弹簧柱8、平垫9、碟形弹簧10、压板11、绝缘螺杆12和第一螺母13；绝缘碗7罩设在阴极电极6顶部，且绝缘碗7顶部设置有第二凹槽；第二凹槽内固定设置有碟形弹簧柱8；平垫9和碟形弹簧10分别套设在碟形弹簧柱8上，且碟形弹簧10位于平垫9的上方；碟形弹簧柱8的顶部伸入所述压板11内；四
个绝缘螺杆12的底部与底板19连接，绝缘螺杆12穿过压板11后通过第一螺母13锁紧(见图3)。
24.在上述实施例中，优选地，所述外壳的顶部两端凸伸形成阳极螺栓和阴极螺栓，所述阳极电极的引出端套设在所述阳极螺栓上并通过一个第二螺母锁紧，所述阴极电极的引出端套设在所述阴极螺栓上并通过一个第二螺母锁紧。
25.在上述实施例中，优选地，芯片4底部设置有阳极银片3，其顶部设置有阴极银片5。
26.在上述实施例中，优选地，外壳20的外侧壁设置有爬电栅22。
27.在上述实施例中，优选地，绝缘片1为陶瓷材料制成。
28.在上述实施例中，优选地，底板19为铜材料制成。
29.在上述实施例中，优选地，外壳20为pps材料制成。
30.本实用新型作为功率器件,通过改变内外部结构,保持原有产品的电特性；可以工作在10kv系统的工况下，底板绝缘达到35kv，爬电距离达到140mm，电气间隙达到60mm。
31.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种底板绝缘耐压模块，其特征在于，包括外壳、绝缘片、绝缘片定位环；绝缘环、芯片定位环、下垫块、阳极电极、芯片、上垫块、阴极电极以及底板；所述外壳顶部封闭，底部开口；所述绝缘片定位环的外侧壁与所述外壳的内侧壁固定，所述绝缘环的外侧壁与绝缘片定位环的内侧壁固定，所述绝缘片的两端分别与绝缘环的内侧壁固定；所述芯片定位环设置于所述绝缘片的顶部，且所述芯片定位环的外侧壁与所述绝缘环的内侧壁固定；所述芯片定位环的中空区域内依次由下至上层叠设置有所述下垫块、所述阳极电极、所述芯片、所述上垫块和所述阴极电极，所述阳极电极的右端弯折后由所述外壳的顶部引出形成阳极，所述阴极电极的左端弯折后由所述外壳的顶部引出形成阴极；所述底板设置于所述外壳的底部，所述绝缘片定位环和所述绝缘片分别设置在所述底板的顶部；所述底板上设置有第一凹槽，所述绝缘环的底部伸入所述第一凹槽内。2.根据权利要求1所述的底板绝缘耐压模块，其特征在于，还包括绝缘碗、碟形弹簧柱、平垫、碟形弹簧、压板、绝缘螺杆和第一螺母；所述绝缘碗罩设在所述阴极电极顶部，且所述绝缘碗顶部设置有第二凹槽；所述第二凹槽内固定设置有碟形弹簧柱；所述平垫和所述碟形弹簧分别套设在所述碟形弹簧柱上，且所述碟形弹簧位于所述平垫的上方；所述碟形弹簧柱的顶部伸入所述压板内；四个所述绝缘螺杆的底部与所述底板连接，所述绝缘螺杆穿过压板后通过第一螺母锁紧。3.根据权利要求1所述的底板绝缘耐压模块，其特征在于，所述外壳的顶部两端凸伸形成阳极螺栓和阴极螺栓，所述阳极电极的引出端套设在所述阳极螺栓上并通过一个第二螺母锁紧，所述阴极电极的引出端套设在所述阴极螺栓上并通过一个第二螺母锁紧。4.根据权利要求1所述的底板绝缘耐压模块，其特征在于，所述芯片底部设置有阳极银片，其顶部设置有阴极银片。5.根据权利要求1所述的底板绝缘耐压模块，其特征在于，所述外壳的外侧壁设置有爬电栅。6.根据权利要求1所述的底板绝缘耐压模块，其特征在于，所述绝缘片为陶瓷材料制成。7.根据权利要求1所述的底板绝缘耐压模块，其特征在于，所述底板为铜材料制成。8.根据权利要求1所述的底板绝缘耐压模块，其特征在于，所述外壳为pps材料制成。

技术总结
本实用新型涉及一种底板绝缘耐压模块，其中，外壳顶部封闭，底部开口；绝缘片定位环的外侧壁与外壳的内侧壁固定，绝缘环的外侧壁与绝缘片定位环的内侧壁固定，绝缘片的两端分别与绝缘环的内侧壁固定；芯片定位环设置于绝缘片的顶部，且芯片定位环的外侧壁与绝缘环的内侧壁固定；芯片定位环的中空区域内依次由下至上层叠设置有下垫块、阳极电极、芯片、上垫块和阴极电极，阳极电极的右端弯折后由外壳的顶部引出形成阳极，阴极电极的左端弯折后由外壳的顶部引出形成阴极；底板设置于外壳的底部，绝缘片定位环和绝缘片分别设置在底板的顶部；底板上设置有第一凹槽，绝缘环的底部伸入第一凹槽内。内。内。


技术研发人员：袁建玲 张鸿波 高占成
受保护的技术使用者：北京新创椿树整流器件有限公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/5/15