專利名稱:半導(dǎo)體閥門的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于高壓的半導(dǎo)體閥門，它由多個(gè)串連的半導(dǎo)體元件和多個(gè)液體冷卻器組成。半導(dǎo)體元件和冷卻器作層疊式排列，每個(gè)半導(dǎo)體元件都置于兩個(gè)冷卻器之間。閥門有壓力裝置，以便產(chǎn)生作用于層疊排列軸向的壓力。閥門有分壓器，與各個(gè)半導(dǎo)體元件并聯(lián)相接。該分壓器由電阻組成。
上述一類的半導(dǎo)體閥門以前已為人們所知，例如瑞典公布的第334，947號(hào)專利申請(qǐng)就介紹過(guò)這種閥門(相應(yīng)于專利號(hào)為3，536，133的美國(guó)專利)。這類閥門也已為人們所用，例如用于整流器上，通過(guò)高壓直流電輸送電能;或作為開(kāi)關(guān)器件的組成部分，用作靜態(tài)的無(wú)效功率補(bǔ)償?shù)鹊取?br>上述一類閥門要同時(shí)使用一系列的分壓器和半導(dǎo)體元件，并使每個(gè)半導(dǎo)體元件與一個(gè)分壓器并聯(lián)連接。每一個(gè)這樣的分壓器一般都包含一個(gè)或一個(gè)以上的電阻。配有這種分壓器的閥門以前亦為人們所知，例如專利號(hào)為3，794，908和4，360，864的美國(guó)專利就描述過(guò)這類閥門。該分壓器的能量損耗很高，一般達(dá)到幾百瓦的數(shù)量級(jí)。如果電阻是氣冷式的，則有幾個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)，電阻必須設(shè)有冷卻用的凸緣或類似的冷卻部件，為保證電阻器能充分地向周圍的空氣散發(fā)熱量而不致于溫度升得太高，電阻的尺寸就要做得比較大;而且，為了排走釋放出來(lái)的熱量，還必須保證有足夠的冷卻氣流流過(guò)電阻。由于這些原因，這一類的閥門如果使用氣冷式的電阻的話，其體積就會(huì)變得比較龐大。這種電阻還有一個(gè)缺點(diǎn)，就是電阻器釋放出來(lái)的熱量是很高的，隨之也會(huì)升高閥門和室內(nèi)的氣溫，如果不專門增加一些冷卻的措施，就會(huì)升高了室內(nèi)其他機(jī)件和設(shè)備的工作溫度。
制造液冷式大功率電阻，這以前也已經(jīng)為人們所知。例如專利號(hào)為2，274，381的美國(guó)專利就介紹過(guò)這種電阻。不過(guò)，要在一個(gè)半導(dǎo)體閥門中逐個(gè)地制造眾多的這種液冷式分壓器電阻，將使閥門變得很復(fù)雜，需要很多流通冷卻液體的接頭和管道。閥門仍然會(huì)比較龐大，并且以電阻和冷卻液體管道散發(fā)出來(lái)一定的熱量仍然會(huì)升高閥門和室內(nèi)的溫度。
把分壓器電阻安裝在一條冷卻桿上，對(duì)閥門的半導(dǎo)體元件進(jìn)行液體冷卻，這種技術(shù)以前也已為人們所知，美國(guó)的第4，178，630號(hào)專利就介紹了這種技術(shù)。從電阻器散發(fā)出的部分熱量將被流過(guò)冷卻桿的冷卻液體所吸收。但是散發(fā)到周圍空氣中的熱量仍然是比較高的。
本發(fā)明的目的就是要制造一種最初所描述的簡(jiǎn)單而又小巧的閥門，使分壓器電阻向周圍空氣散發(fā)的熱量降到最低的限度。
下面以附圖1至附圖5對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。附圖1a和1b顯示了本發(fā)明所述的半導(dǎo)體閥門。附圖2a、2b和2c更詳細(xì)地顯示了附圖1的半導(dǎo)體閥門冷卻器的具體情形。圖3a、3b、3c和3d顯示了圖1的半導(dǎo)體閥門冷卻器的一個(gè)變更實(shí)施例。圖4顯示了電阻器裝在各個(gè)分離的板塊上的一個(gè)實(shí)施例。圖5顯示了冷卻器的特別孔道中應(yīng)用電阻的一個(gè)實(shí)施例。
圖1a和1b顯示了本發(fā)明所述的半導(dǎo)體閥門的一個(gè)實(shí)例，它們分別是從兩個(gè)互相垂直的方向上觀察閥門而得出的視圖，這兩個(gè)觀察方向均垂直于閥門的縱軸線。閥門有6個(gè)半導(dǎo)體元件1-6，它們可以是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件或是二極管。每個(gè)半導(dǎo)體元件的外殼由兩個(gè)圓形金屬接觸板(見(jiàn)半導(dǎo)體元件1的1a和1b)和一個(gè)環(huán)狀絕緣物(見(jiàn)1c)組成。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，半導(dǎo)體元件可以承受壓力的接觸和進(jìn)行雙重冷卻，亦即是，這些元件要承受安裝在每個(gè)元件兩側(cè)的兩個(gè)冷卻器之間的壓力。冷卻器7-13裝在每對(duì)半導(dǎo)體之間以及最邊緣的兩個(gè)半導(dǎo)體元件的外側(cè)。利用軛14和15、壓力傳遞體16和17、螺栓18和19、以及螺母18a、18b、19a和19b，以相當(dāng)高的壓力，例如以1萬(wàn)或數(shù)萬(wàn)牛頓的力把冷卻器和半導(dǎo)體元件緊密地壓在一起，形成一個(gè)層疊式的排列。這種緊密的壓縮使整個(gè)層疊結(jié)實(shí)穩(wěn)妥，而且還使各半導(dǎo)體元件和冷卻器之間保持必要的良好的電接觸和熱接觸。由于閥門兩端要承受很高的電壓，部件14-19的設(shè)計(jì)必須講究，不能使閥門兩端之間產(chǎn)生短路。這是可以辦到的，例如在壓力傳遞體16、17與冷卻器7、13之間裝上絕緣板，或者使螺栓18、19和螺母18a-19b與軛14、15絕緣。
需要和閥門在電路上相接的導(dǎo)體可以和冷卻器7和13相連接。
管道30和冷卻器7連接，以提供如水一類的冷卻液體。利用冷卻器7-13上的管孔，管道30與絕緣連接管道31a-36a一一對(duì)應(yīng)地相互連接。排泄管道37與冷卻器13連接，用于排走冷卻液體。利用冷卻器7-13上的管孔，管道37與絕緣連接管道31b-36b一一對(duì)應(yīng)地相互連接。管道31a-36a以及在冷卻器上的與該管道位置一一對(duì)應(yīng)的管孔共同組成一條供應(yīng)冷卻液體的管道。同樣，管道31b-36b和管道37以及在冷卻器上的與該管道位置一一對(duì)應(yīng)的管孔共同組成一條排泄冷卻液體的管道。冷卻液流從供應(yīng)管道流入，平行地流經(jīng)6個(gè)冷卻器上的通道而流入排泄管道，并通過(guò)管道37排走。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容，至少有一些分壓器的電阻，特別是那些功率損耗最大的電阻，應(yīng)是一種用金屬外套密封的電阻。也就是說(shuō)，把電阻元件裝在細(xì)長(zhǎng)的圓柱形的金屬管套中央，通過(guò)適當(dāng)?shù)慕^緣化合物使之與金屬管套絕緣。如圖1所示，上述的4個(gè)電阻逐一起裝在冷卻器7-13上。例如冷卻器8上所裝的電阻的標(biāo)號(hào)為21-24。這種電阻很長(zhǎng)，以致在冷卻器的兩側(cè)都突出少許，它們的電路接頭(電阻24的電路接頭為25和26)很容易與其他電阻的接頭連接。冷卻器內(nèi)的通道作了適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，使流經(jīng)冷卻器的冷卻液體包圍著電阻器流動(dòng)，下文對(duì)此還要作詳細(xì)的描述。
圖2更詳細(xì)地顯示了冷卻器中的一個(gè)實(shí)施例，亦即是圖1中的冷卻器8。其他的冷卻器與圖2所示的冷卻器都是相同的。圖2a顯示了以閥門層疊縱向觀察冷卻器的視圖;圖2b顯示了圖2a的B-B剖面圖;圖2c則顯示了圖2b的A-A剖面圖。我們已經(jīng)知道，冷卻器是用金屬制成，有良好的機(jī)械性能和導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。例如可以用銅、輕金屬或輕金屬的合金來(lái)制造冷卻器。冷卻器有一個(gè)主體81和兩個(gè)端件82和83。冷卻器的主體81基本上是一個(gè)整體的平行六面體，它有4個(gè)用于容納電阻21-24的平行縱向孔道，圖中所標(biāo)的221就是容納電阻22的孔道?？椎赖膬?nèi)徑比電阻的外徑略大一些，這樣就形成了電阻和孔壁之間的通道，使冷卻液體能夠沿著電阻的軸向流過(guò)這些通道。圖2a的右端可見(jiàn)主體81有凹槽811和812，可以使冷卻液體分別在容納電阻21、22、23和24的孔道之間流動(dòng)。冷卻器主體81的兩側(cè)有兩塊冷卻板84和85，它們分別設(shè)有螺旋狀的冷卻液體通道841和851。冷卻通道841和851位于冷卻板的中央，它們的兩端通過(guò)孔道86相互連通，孔道86貫穿冷卻主體81。通道841的周端通過(guò)主體81里的孔815與冷卻液流連通，并以通道816注入圖2a所示的主體81的左端。相應(yīng)地，通道851的周端通過(guò)孔814和一條通道與冷卻液流連通，并由該通道注入圖2a中的主體81的左端。端件82與主體81固定地連結(jié)在一起，并設(shè)有容納電阻21-24的洞孔。洞孔最接近主體81的部分的內(nèi)徑比電阻的外徑要大一些，使冷卻液體能夠在其中流動(dòng)，洞孔背離主體81的部分的內(nèi)徑適當(dāng)縮小，并用密封部件加以密封，防止冷卻液體流出。如圖26所示，這些密封部件可以包括一個(gè)合用的O型圈222和螺母223。電阻22的電路接頭的標(biāo)號(hào)為226和227。為了增加電阻的接頭與冷卻器之間的漏電距離，各電阻的兩端都適當(dāng)?shù)嘏渲脠A柱狀的隔離罩224和225。
為了向冷卻器供應(yīng)冷卻液體，端片82上開(kāi)有洞孔822，該洞孔通過(guò)絕緣管道31a和32a(如圖1所示)與冷卻液體供應(yīng)管30相連通。通道824從洞孔822一直伸到環(huán)繞電阻24的冷卻液體通道中。端件82的另一端開(kāi)有第二個(gè)洞孔821，用于排泄冷卻液體。該洞孔通過(guò)絕緣管道31b和32b與鄰接的冷卻器和排泄管37連通。圖2c的實(shí)例顯示了絕緣管道31b和32b是如何通過(guò)圓環(huán)(311)和螺旋彈篡(312)與端件82能夠密封地接通的。洞孔831通過(guò)通道823與環(huán)繞電阻21的冷卻液體通道接通。
端件83固定在主體81的右端，它并沒(méi)有冷卻液體的通道，僅開(kāi)有4個(gè)容納電阻21-24的孔道。該端件還配有防止冷卻液漏出的密封部件，正如圖2b所示的端件82的例子一樣。
經(jīng)洞孔822輸入冷卻器的冷卻液體所流經(jīng)的路線如下冷卻液經(jīng)過(guò)通道824流入環(huán)繞電阻24的通道的左端，然后沿電阻縱軸方向流過(guò)該電阻進(jìn)入其右端;該冷卻液通過(guò)凹槽812流過(guò)繞著電阻23的通道并流過(guò)該電阻進(jìn)入圖中所示的左端;然后液體流經(jīng)凹槽817、通道816和洞孔815，進(jìn)入冷卻板84中的螺旋狀通道841的周端，回旋流過(guò)通道841，再?gòu)脑撏ǖ乐醒氲亩它c(diǎn)穿過(guò)洞孔86流進(jìn)位于另一側(cè)的冷卻板85中的通道851的中央端點(diǎn);冷卻液體再回旋流過(guò)通道851、穿過(guò)洞孔814和凹槽813，流進(jìn)環(huán)繞著電阻22的通道221的左端，然后沿著電阻的縱向流過(guò)通道221;如圖中右端所示，冷卻液從通道221的尾端，經(jīng)凹槽811，流進(jìn)環(huán)繞著電阻21的通道并流過(guò)該電阻進(jìn)入其左端，然后經(jīng)通道823流入洞孔821而排出;如前所述，洞孔821是與排泄管37連通的。
為補(bǔ)充、控制和保護(hù)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件而增設(shè)的任何分壓器組件和電子器件都可以適當(dāng)?shù)匮b配在冷卻器上、裝配在冷卻板84、85之間以及端件83上，這些裝配的器件可以獲得同樣的冷卻。
上述的半導(dǎo)體閥門體現(xiàn)了多種性能的結(jié)合，與已有技術(shù)的閥門相比，具有極大的優(yōu)越性。由于在冷卻板84、85和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件流動(dòng)的冷卻液體之間的熱通道很短，所以半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件獲得最高效率的冷卻。而且電阻發(fā)出的損耗熱量實(shí)際上全部傳到冷卻液中，事實(shí)上已完全克服了熱量散發(fā)到周圍大氣中的現(xiàn)象。由于散發(fā)入空氣的熱量大幅度減少，這樣就比以前更有可能制造一種更為簡(jiǎn)單小巧的閥門，而且還可為閥門的其他電子器件提供一個(gè)低溫的高度可靠性的工作環(huán)境。使用單個(gè)的冷卻器就可以具備上述的優(yōu)點(diǎn)，這單個(gè)的冷卻器比僅用于冷卻半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的單個(gè)冷卻器所占的空間大不了多少，但比如果用單個(gè)的分壓器電阻的液冷器所占的空間卻要少得多。出于同樣的原因，上述實(shí)施例的半導(dǎo)體閥門的重量比以前可能制造出的具有相應(yīng)性能的閥門的重量要輕得多。而且本發(fā)明所介紹的閥門中的管道配件、軟管接頭等的數(shù)目也減少到最低限度。這樣，使閥門的安裝有可能變得最簡(jiǎn)單，而且漏泄的危險(xiǎn)性很少。從圖2b和2c的剖面圖中已清楚地看到圖2所示的冷卻器的冷卻管道之間是由許多堅(jiān)固的整體的物質(zhì)構(gòu)成，能夠吸收閥門層疊上的高壓而不會(huì)發(fā)生變形，并對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件與冷卻器之間良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱接觸起了重要作用。再者，從圖2可以清楚看到，裝在冷卻器上的電阻21-24的裝配和拆卸都特別簡(jiǎn)單，這對(duì)閥門的制造以及其后可能的檢查或更換電阻工作，都是十分重要的。
圖3顯示本發(fā)明的冷卻器的一個(gè)變更實(shí)施例。圖3a是沿閥門層疊縱向觀看的冷卻器視圖。圖3b是圖3a中c-c部分的剖面圖，而圖3c和圖3d則分別是圖3b中A-A和B-B部分的剖視圖。圖2和圖3所示的冷卻器的區(qū)別在于圖3所示的冷卻器并沒(méi)有冷卻板84和85，取而代之的是位于接近冷卻器表面的冷卻通道881、882、883和884，這些通道的作用是有效地冷卻半導(dǎo)體元件。隨之而來(lái)的變化就是該冷卻器的冷卻液體的流動(dòng)路線與前面已經(jīng)介紹過(guò)的圖2所示的冷卻液流動(dòng)路線也不相同。從圖3a和3b的右端可以看到，在冷卻器的主體81的端部設(shè)有凹槽887和888，其形狀如圖3b和圖3c所示。凹槽887把通道881和882連通;而凹槽888則把通道883和884連通。而且，冷卻器還設(shè)有凹槽891和892，這和圖2所示的方式是一樣的，這些通道分別溝通那些環(huán)繞著電阻21、22、23和24的冷卻通道。
端件82中設(shè)有凹槽885、886、886′、893和通道824、823。凹槽885連通道881和883;凹槽886連通道882;凹槽886′連通道884;凹槽893則連通環(huán)繞著電阻22和23的冷卻液通道。通道823向入水凹槽886供水;起供應(yīng)管道的作用。通道824接收從環(huán)繞著電阻24的冷卻通道241流出的冷卻液體，起排泄管的作用。從進(jìn)水管821流入的冷卻液體，經(jīng)過(guò)通道823、凹槽886和通道882進(jìn)入凹槽887，再經(jīng)過(guò)通道881，到凹槽885。液體經(jīng)過(guò)該凹槽后;流入通道883，入凹槽888、經(jīng)通道884進(jìn)入凹槽886′;液體從凹槽886流過(guò)環(huán)繞電阻21的冷卻通道211、凹槽891、環(huán)繞著電阻22的冷卻通道221，凹槽893、環(huán)繞電阻23的冷卻通道、凹槽892、冷卻通道241(該通道環(huán)繞著電阻24)并經(jīng)過(guò)通道824進(jìn)入排泄管道822。
圖4顯示了本發(fā)明所述的閥門層疊的另一個(gè)實(shí)施例。圖4a和4b是分別從兩個(gè)相互垂直的方向觀察閥門層疊所得的部分視圖。圖4c是圖4b中A-A部分的剖視圖。冷卻器位于每?jī)蓚€(gè)半導(dǎo)體元件(如1和2)之間，它有一塊電阻板102，置于兩塊冷卻板101和103之間。電阻板和冷卻板均由平行六面體的輕金屬制成。冷卻板101和103分別設(shè)有許多縱向平行的冷卻液通道101a-101f以及103a-103f。冷卻板101設(shè)有供應(yīng)冷卻液體的供應(yīng)管110。向冷卻板101、104、107等提供冷卻液的供應(yīng)管110，通過(guò)絕緣管道31a-34a相互連通，共同組成冷卻液供應(yīng)管。冷卻板103設(shè)有排泄管111，通過(guò)絕緣管道31b-34b與冷卻板106、109等的排泄管連通。每塊冷卻板的兩端都各有一個(gè)收集空腔，向平行的冷卻通道分配流進(jìn)的冷卻液并收集從這些通道流出的冷卻液。管道112固定在冷卻板101和103上，連通這兩塊冷卻板的冷卻通道，它最宜為一種金屬制成的管道。
這樣，冷卻液從供應(yīng)管道流進(jìn)，經(jīng)供應(yīng)管110流入冷卻板101，穿過(guò)通道101a-101f，經(jīng)管道112流進(jìn)冷卻板103，流過(guò)冷卻板103中的冷卻通道103a-103f，最后離開(kāi)冷卻板103進(jìn)入排泄管111。
電阻板102是單獨(dú)分離的板塊，經(jīng)過(guò)加工，電阻板被施加在閥門軸向上的力F緊夾在冷卻板101和103之間。該板有4個(gè)用于容納電阻21-24的平行孔道。電阻由金屬線或任何其他適合的電阻材料制成，并通過(guò)一種絕緣化合物(如24c)的澆鑄固定在電阻板的孔道中，這種絕緣化合物如陶瓷化合物等，具有足夠良好的導(dǎo)熱性能。電阻器的接線頭，如24a、24b突出電阻板的兩側(cè)，以便電阻的電路連接。
其他的冷卻器104-106，107-109等等的制作與前述的方法相同。
與圖1-3所示的本發(fā)明實(shí)施例相同，分壓器電阻21-24裝在每個(gè)冷卻器的中部，通過(guò)施加在層疊上的壓力F，電阻板被壓緊定位并與冷卻板保持良好的熱接觸，通過(guò)這種處理，電阻可以獲得有效的冷卻并使溢散到空氣中的熱量降到最低限度。在圖4所示的層疊式閥門中，更換損壞的電阻是極其簡(jiǎn)單的操作，唯一需要做的事情就是解除施加在層疊上壓力F，分離有問(wèn)題的電阻板上的電阻接線頭，然后取出該電阻板并插入設(shè)有毛病的電阻板。而且這種閥門可使液體管道的接頭和密封零件的數(shù)目降到最少的程度，這樣就會(huì)減少冷卻液泄漏的危險(xiǎn)性。
圖5顯示了本發(fā)明的層疊式閥門的另一個(gè)實(shí)施例。圖5a和5b是從兩個(gè)相互垂直的方向上觀察層疊閥的視圖，圖5c是圖5b的A-A部分的剖視圖。冷卻器121-123置于每對(duì)半導(dǎo)體元件之間(如1和2)。層疊式的閥門正如圖1所示的方法一樣，通過(guò)壓力裝置產(chǎn)生軸向壓力把閥門的各組件壓成層疊式結(jié)構(gòu)。冷卻器121在其面對(duì)半導(dǎo)體元件的表層處有兩組平行的冷卻通道121a和121b。冷卻液從供應(yīng)管110流入，經(jīng)過(guò)冷卻器一端的一個(gè)空腔、通道121a、進(jìn)入冷卻器另一端的空腔，然后流回通道121b和一個(gè)集液空腔，最后流入排泄量111。分壓器電阻21-24裝在冷卻器的4個(gè)平行的孔道21′-24′中。電阻最好是設(shè)計(jì)為金屬外罩密封式的電阻。為使電阻與冷卻器之間具有良好的熱接觸，電阻和冷卻器孔道要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぶ谱鳎顾鼈冎g的間隙盡可能小，例如達(dá)到所謂的真空配合。(圖5中所顯示的間隙已被大大地夸大了)為了改進(jìn)電阻與冷卻器之間的熱傳遞，可以使用導(dǎo)熱膏或?qū)岱?，如硅酮脂、碳粉或金屬粉，在這種情況下，半導(dǎo)體和孔道之間的間隙可能要略大一些。
孔道和電阻的形狀可制成一定的圓錐形狀，而不是圓柱形的。這樣當(dāng)電阻插入孔道時(shí)，就自動(dòng)獲得良好的熱接觸。
為增大電阻和孔道的接觸面積和改善熱的傳遞，作為一種變更，電阻和孔道還可以攻上螺紋，使電阻能夠旋進(jìn)冷卻器中。
還有一種變更，就是使電阻與孔道之間的間隙能夠容下一片彈性的金屬熱片，如波狀的彈簧片，該墊片可以使電阻與孔壁之間保持著一種壓力，另一方面使它們保持良好的導(dǎo)熱性，在電阻與冷卻器之間傳遞熱量。
在閥門層疊中的其他的冷卻器的結(jié)構(gòu)與上述的冷卻器121是一樣的。
同樣，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，電阻設(shè)于冷卻器的中部，因而也具有前述的實(shí)施例同樣的優(yōu)點(diǎn)。此外，在圖5所示的閥門層疊中，每一個(gè)電阻都可以單獨(dú)地更換，更換時(shí)，無(wú)須松開(kāi)閥門層疊的壓力。
上述的發(fā)明實(shí)施例僅僅是一些例子而已，當(dāng)然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還有大量的實(shí)施例是可行的。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用于高壓的半導(dǎo)體閥門由多個(gè)串連的半導(dǎo)體元件(1-6)和多個(gè)液流冷卻器組成，半導(dǎo)體元件和冷卻器作層疊式排列，其中每個(gè)半導(dǎo)體元件置于兩個(gè)冷卻器之間，閥門有壓力裝置(14、15、16、17、18、19)，以便產(chǎn)生作用于層疊排列縱向的壓力，閥門有與各半導(dǎo)體元件并聯(lián)的分壓器，該分壓器包括電阻(21-24)，該閥門的特征在于閥門的分壓器至少有一個(gè)電阻(如21)設(shè)有密封外套并基本上為細(xì)長(zhǎng)的圓柱形狀，該電阻至少其主要部分置于一個(gè)上述的冷卻器的內(nèi)部(8)，其縱軸方向基本上垂直于閥門的縱軸方向。
2.權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于該閥的冷卻器中裝有若干在同一平面上彼此相鄰的電阻(21-24)，該平面垂直于閥門的縱軸，而各電阻的縱軸則相互平行。
3.權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于電阻的兩端突出冷卻器的兩側(cè)。
4.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于冷卻器的兩側(cè)有兩面相互平行的接觸面，用于置放半導(dǎo)體元件(1、2)，冷卻器的中央部分位于兩接觸面之間，且中央部分與每個(gè)接觸面之間有一組冷卻液體通道(841、851;121a，121b)，電阻(21-24)裝在冷卻器的中央部分。
5.前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于裝在冷卻器中的每一個(gè)電阻(如22)都置于冷卻器的冷卻液體流動(dòng)的通道中。
6.權(quán)利要求
5所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于每個(gè)電阻(如22)都置于單個(gè)分離的孔道中(221)，該孔道的橫截面面積大于電阻的橫截面面積，并有冷卻液體沿孔道的縱軸方向流過(guò)該孔道。
7.權(quán)利要求
4所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于冷卻器由三部分組成(101、102、103)，它們沿閥門層疊的縱向逐一依次排列，冷卻器兩外側(cè)的每一部分(101、103)所處的位置最接近半導(dǎo)體元件，并設(shè)有冷卻液體通道(101a-f，103a-f)，中央部分(102)可以兩外側(cè)部分拆離出來(lái)，中央部分并設(shè)有電阻(21-24)。
8.權(quán)利要求
7所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于該中央部分(102)設(shè)有用于裝置每一個(gè)電阻的貫穿整個(gè)冷卻器的孔道，電阻器的有效部分置于孔道的中部，電阻的有效部分與孔道壁之間的空隙被填以一種絕緣物質(zhì)(如24c)。
9.權(quán)利要求
4所述的半導(dǎo)體閥門，其特征在于冷卻器的中央部分設(shè)有用于容納各電阻的、貫穿整個(gè)冷卻器的孔道(21′-24′)，該孔道與冷卻液體通道相互分離，每個(gè)電阻都配制密封的金屬外套，并置于每一孔道中與該孔道壁保持良好的熱接觸。
專利摘要
一個(gè)用于高壓的半導(dǎo)體閥門有多個(gè)串連的半導(dǎo)體元件，例如半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件或二極管。經(jīng)設(shè)計(jì)，這些半導(dǎo)體元件可以承受壓力接觸的連接和進(jìn)行雙邊冷卻，并與液體冷卻器(7-13)交錯(cuò)地組成層疊式排列。分壓器中至少有某些電阻(例如21-24)的主要部分置于冷卻器的中央部分，該中央部分處于冷卻器的兩個(gè)用于安置半導(dǎo)體元件的接觸面之間。
文檔編號(hào)H01L23/34GK85101064SQ85101064
公開(kāi)日1987年6月3日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者卡爾·埃里克·奧爾森 申請(qǐng)人:瑞典通用電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan