JPH047591B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハウジング壁として上方および下方に
開放した枠体と、この枠体の底面の一巡りする陥
凹部中に嵌め込まれたハウジング底としてのセラ
ミツク板とを有し、その際このセラミツク板のハ
ウジング内に向いた側の上に半導体よりなる構造
要素及び内側結合用張出し部、並びにこのハウジ
ングの外側で自由にアクセス可能な接続部材とを
備えており、そして冷却体の上に取り付けるため
の固定用穴を有する固定用張出し部が上記枠体に
設けられている整流器モジユールに関する。

このような固定用張出し部を有する整流器モジ
ユールの一つがドイツ特許出願公開第3127457号
から公知である。この場合に半導体よりなる構造
要素として中でもサイリスタ及びダイオードが用
いられる。この装置を冷却体の上に取付けるのは
固定用ねじ及び当て板によつて行われる。この場
合にそれら固定用ねじの回転モーメントが一定の
値に限定されていなければならないということが
欠点であり、これは正確に調節されるトルクレン
チの使用を必要とする。M5のねじ山を有する固
定ねじの使用に際してはその停動トルクは例えば
2Nmに限定される必要がある。

この回転モーメントの限定はその当て板の圧力
部における合成樹脂の変形に加えて、中でも固定
用孔の部分におけるそのセラミツク板の許容でき
ない大きな機械的応力を避けるための理由を持つ
ており、もしそうでなければそのセラミツクの破
損の危険が生ずるからであり、これは絶縁性に欠
陥をもたらす。このような効果は、固定用張出し
部を含めて枠部材のために高品質のガラス繊維強
化合成樹脂を使用した場合や、そのセラミツク基
材が面積利用度をよくするために（熱放出性を良
くするため）その固定用孔の近くにまで広げられ
ているような場合に特に障害をもたらすことが顕
著になる。

本発明の目的は以上のことから出発して本文の
はじめに挙げた類の固定用張出し部を有する整流
器モジユールを作り出すことであり、その際固定
用ねじの高い停動トルクに際してもそのセラミツ
ク板に亀裂の発生することが確実に阻止されるよ
うなものを提供することである。

この目的は本発明の第１の態様に従う整流器モ
ジユールにおいて、固定用張出し部が枠体の壁部
と固定用穴との間にスリツトを備えていることに
よつて、また本発明の第２の態様に従う整流器モ
ジユールにおいては固定用張出し部を備えた両方
の枠体壁部の範囲内で枠体の底面の一巡りする陥
凹部とセラミツク板との間に間隙を形成する段部
を設け且つセラミツク板が両枠体壁部の残りの範
囲内でのみ上記陥凹部に直接支持されるように上
記陥凹部が段部を備えていることによつて達成さ
れる。

本発明によつて達成される利点は、その固定用
ねじの部分における機械的な応力域が脆くて破損
しやすいセラミツク板に直接伝達されることが本
発明の上記両態様において阻止されるということ
である。このように構成された装置の冷却体の上
への取付けは、これによつて本質的に問題がなく
なる。固定用ねじをトルクレンチによつて一様に
両側から締めることは省略することができる。

以下本発明のいくつかの実施例を添付の図面の
参照のもとに説明する。

第１図には本発明に従うモジユールの第１の実
施形態の一例を広幅側の断面図として示してあ
る。このモジユールは上下に開放した枠体１を有
し、これがハウジングの壁部の役目をする。この
枠体１はその両方のせまい方の側に補強リブ２を
有している。この枠体１は更に安定性を高めるた
めにその広幅側あるいは狭幅側に平行に延びる多
数のリブ３を有している。この第１態様の整流器
モジユールにおいては広幅側と平行に２本のリブ
３及び狭幅側と平行に２本のリブ３を有してい
る。これによつてこのモジユールには、図示され
ていない電気的接続要素（差込みコンタクト、中
でも平形プラグ）を受けるための九つの四角い室
が形成される。これらリブ３は各接続要素の間の
沿面放電距離の増大の役目をする。枠体１はその
両方のせまい方の側に底面の高さのところに固定
用張出し部４を有している。この固定用張出し部
４はこの整流器モジユールを冷却体の上に取付け
るために取付け孔５又はＵ字形の切取り部６を有
している。この整流器モジユールのハウジングは
一方においてその枠体１により、またもう一方に
おいてこの開放された枠体１の底面に一巡りして
設けられた陥凹部７の中にはめ込まれる図示され
ていないセラミツク板によつて構成される。この
セラミツク板は導体ラインとしての金属化部分
と、各接続要素、半導体構造要素（中でもサイリ
スタ及びダイオード）及び内部結合用張出し部を
ハイブリツド形構造様式でハンダ付けするための
多数のコンタクト表面とを有している。

枠体１と図示されていないセラミツク板とは互
いに接着剤で接着される。このセラミツク板の正
確な固定のために枠体１は前述のようにその底面
に一巡りして設けた陥凹部７を有しており、この
陥凹部の深さはほぼそのセラミツク板の厚さに等
しい。この枠体１の陥凹部の中に設けられた一巡
りする溝８が、この場合に排出してくる接着剤を
収容する役目をする。この過剰分の接着剤はこの
溝８の中を流れ、そしてこのセラミツク板の縁を
超えた冷却面の上に溢れ出ることはない。

ハウジング壁と取付け孔５との間、又はハウジ
ング壁とＵ字形の切取り部６との間にそれぞれ１
個のスリツト９が設けられている。これら両方の
スリツト９は固定用孔５又はＵ字形切取り部６の
固定用ねじの部分においてこのモジユールを冷却
体の上に取付ける際に現われる種々の機械的応力
がセラミツク板に伝達されるのを阻止する。固定
用ねじのための停動トルクはもはや制限しなけれ
ばならないことはなく、言い換えればこのモジユ
ールの取付けに対してトルクレンチは不必要であ
る。

この整流器モジユールはその下側部分において
軟質の鋳造物質、例えばシリコンゴム等により、
そしてその中央部分は硬質の鋳造材料、例えばエ
ポキシ樹脂によつて流し固められる。

補強リブ２、リブ３、及び固定用張出し部４を
含めて枠体１の材料としては中でも高価なガラス
繊維強化合成樹脂を用いるのが好ましい。

第２図には本発明の第１態様の整流器モジユー
ルの例の平面図が示されている。この図において
は本質的に、各接続要素を受けるために用いられ
るところの、枠体１の壁部と各リブ３とによつて
形成される九つの四角な室及び固定用穴５，６を
有する固定用張出し部を認めることができる。枠
体の壁部と固定用穴５又はＵ字形切取り部６との
間に設けられているスリツト９はその長さがこの
モジユールの幅のほぼ半分の長さに相当してい
る。

第３図は本発明に従う整流器モジユールの特に
電力トランジスタに適した第２の態様の広幅側を
通る断面図を示す。この態様の整流器モジユール
は前記第１の態様のモジユールよりも小型でコン
パクトに構成されており、そして同様に上下に開
放した枠体１０をハウジング壁部として有してい
る。このモジユールを冷却体の上に取り付けるた
めに前記第１の態様のモジユールの場合と同様に
固定用の（面取りされた）穴１２またはＵ字形の
切取り部１３を有する固定用張出し部１１が底面
の高さに設けられている。これらの固定用穴はモ
ジユールのコンパクトな構成に基いてそのハウジ
ング壁部に極めて近いところに存在しているの
で、枠体１０にはこれらの固定用穴のところにハ
ウジング内部に向い突出する円弧部１４が形成さ
れている。これら円弧部１４の寸法は、各固定用
穴に適宜に当て板を設けることができ、そして固
定用ねじによるねじ止めを簡単に行うことができ
るような寸法になつている。

この枠体１０と接着剤によつて接合されるべき
電気的に絶縁されたセラミツク板の固定のため
に、ここでもまた枠体１の底部に一巡りする陥凹
部１５が設けられている。その深さが最高でセラ
ミツク板の厚さに等しいこの一巡りして設けられ
た陥凹部１５は、その固定用張出し部１１を備え
た両方の枠体壁部の部分においてその一巡りする
陥凹部とはめ込まれたセラミツク板との間に間隙
を形成する段部１６が設けられている。両方の枠
体壁部の残りの部分においてセラミツク板は直接
上記一巡りする陥凹部１５に支持されている。

場合により溢出することのある過剰の接着剤を
受けるためにここでも又一巡りする溝１７が設け
られている。

このモジユールの第２の態様の場合にも、固定
用張出し部１１の部分における機械的な諸応力が
セラミツク板へ伝達されることはハウジング底部
に一巡りして設けた陥凹部１５の上記段部１６に
よつて除かれる。この間隙形成用の段部１６に基
いて固定用張出し部１１に向いた側の陥凹部１５
部分がセラミツク板と直接接続することが阻止さ
れる。もし各固定用ねじが過大な停動トルクで締
め付けられた場合にはその間隙形成段部１６を有
する上記陥凹部１５の部分がセラミツク板の方に
向つて変形する。けれどもこの段部１６の隙間の
幅はこのような変形の場合においても機械的な応
力がセラミツク板に全く伝達されないような大き
さになつている。

第４図にはこのモジユールの第２の態様の下側
からみた平面図が示されており、その際中でも枠
体１０の底部中に設けた一巡りする陥凹部１５の
段状部分を認めることができる。

この第２の態様においては、特に枠体壁部と固
定用穴との間のスペースが、スリツトを設けるに
はあまりにせまいような整流器モジユールの場合
に種々の機械的応力のセラミツク板への伝達を阻
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従うモジユールの第１態様の
具体例の縦断面図、第２図はこの具体例の平面
図、第３図は本発明の第２態様のものの縦断面
図、第４図はその底面図である。 １，１０……枠体、２……補強リブ、３……リ
ブ、４，１１……固定用張出し部、５，１２……
固定用穴、６，１３……Ｕ字形切取り部、７，１
５……陥凹部、８，１７……溝、９……スリツ
ト、１６……段部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング壁として上方および下方に開放し
   た枠体と、この枠体の底面の一巡りする陥凹部中
   に嵌め込まれたハウジング底としてのセラミツク
   板とを有し、その際このセラミツク板のハウジン
   グ内に向いた側の上に半導体の構造要素及び、内
   側結合用張出し部、並びにこのハウジングの外側
   で自由にアクセス可能な接続部材とを備えてお
   り、そして冷却体の上に取り付けるための固定用
   穴を有する固定用張出し部が上記枠体に設けられ
   ている整流器モジユールにおいて、固定用張出し
   部４が枠体１の壁部と固定用穴５，６との間にス
   リツト９を備えていることを特徴とする、固定用
   張出し部を有する整流器モジユール。 ２ ハウジング壁として上方および下方に開放し
   た枠体と、この枠体の底面の一巡りする陥凹部中
   に嵌め込まれたハウジング底としてのセラミツク
   板とを有し、その際このセラミツク板のハウジン
   グ内に向いた側の上に半導体構成要素及び、内側
   結合用張出し部、並びにこのハウジングの外側で
   自由にアクセス可能な接続部材とを備えており、
   そして冷却体の上に取り付けるための固定用穴を
   有する固定用張出し部が上記枠体に設けられてい
   る整流器モジユールにおいて、固定用張出し部１
   １を備えた両方の枠体壁部の範囲内で、枠体１の
   底面の一巡りする陥凹部１５とセラミツク板との
   間に間隙を形成する段部１６を設け且つセラミツ
   ク板が両枠体壁部の残りの範囲内でのみ上記陥凹
   部１５に直接支持されるように上記陥凹部１５が
   段部を備えていることを特徴とする、固定用張出
   し部を有する整流器モジユール。