电力半导体器件用散热器第3部分:绝缘件和紧固件

电力半导体器件用散热器第3部分:绝缘件和紧固件

国家标准 GB/T8446.3一2004 代替GB 8446.31988 电力半导体器件用散热器 第3部分:绝缘件和紧固件 Heatsinkforpowersemicnductordeyiee Part3:Insulatorsandfasteners 2004-02-04发布 2004-08-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T8446.3一2004 目 次 前言 范围 规范性引用文件 绝缘件 3.1绝缘件的型号和系列 绝缘件的尺寸 绝缘件的技术要求 紧固件 紧固件的型号和系列 紧固件的尺寸 16 紧固件的技术要求 检验规则 5. 16 逐批检验 周期检验 18 包装和运输 成套包装的要求 18 6.1l 18 6.2单独包装的要求 附录A(规范性附录抽样方案 19 AQL抽样方案 19 A.1 A.2追加抽样方案 19
GB/T8446.3一2004 前 言 GBT8446(电力半导体器件用散热器>分为三个部分 第】部分;铸造类系列 第2部分;热阻和流阻测试方法; 第3部分;绝缘件和紧固件 本部分为GB/T8446的第3部分 本部分代替GB/T8A46.3一18电力半导体器件用散热器绝缘件和紧固件》. 本部分与GB/T8446.3一1988相比主要变化如下 -标准的结构和编写规则变化较大,前版(1988年版)依据的是GB/T1.1一1981,本版(本部分 依据的是GB/T1.1一2000 -标准的适用范围扩大,前版仅适用于铸造类散热器,本版扩大为还适用于型材类散热器和热管 类散热器(1988年版第1章前的文字;本版的第1章); “规范性引用文件”第2章)和“包装和运输”(第6章)7 增加了前言、“范围”(第1章) -增加了结构和技术先进、包括八个品种的绝缘件(绝缘罩)FZ系列、紧固件(紧固架和弹簧压 板)F系列和FB2x系列 增加了SF18和SF18A风冷散热器用的两种绝缘件和六种紧固件(1988版年的第1章和2.2 的表14;本版的3.1.2和4.1.2); 增加了s15和SS16水冷散热器用的两种绝缘件和五种紧固件(1988年版的第1章和2.1的 表6;本版的3.1.2和4.1.2); 原sSS14的紧固件三根不同尺寸螺栓,现修改为相同尺寸的三根螺栓(1988年版的2.2的表 14;本版的4.2.10); 绝缘件下绝缘垫块的形状和尺寸有较大变化(1988年版的1.2的图6和图7;本版的3.2.5的 图6和图7); 紧固件上压板FB17、下压板FB07的L尺寸150和L尺寸182,分别修改为l40和172(1988 年版的2.2的表7和表8;本版的4.2的表8和表9); 前版紧固件的恒定湿热试验修改为温度循环试验(1988年版的3.2;本版的5.2.3); 逐批检验的外观检查抽样方案AQL值由原1.0修改为1.5(1988年版的3.1l;本版的5.1); 周期检验的周期由一年修改为三年(1988年版的3,2;本版的5.2); 周期检验的绝缘耐压、高温存放、机械强度和温度循环试验的抽样方案,由原合格判定数为l 的修改为合格判定数为0的抽样方案(1988年版的3.2;本版的5.2); 增加了附录A抽样表,此表给出了本部分用到或可能用到的抽样方案 按有关标准,主要的编辑性变化: “本标准”一词改为“本部分” “外形尺寸”一词改为“尺寸” 22) 3)标准封面左上角的原国际文献分类号(UDC),现改为国际标准分类号(ICS); 4)绝缘件型号和紧固件型号的表述文字有较大变化(1988年版的1.1;本版的3.1) GB/T8446是电力半导体器件用各类散热器标准和散热器选用导则构成的系列标准之一 该系 列标准还包括 JB/T5781电力半导体器件用型材散热器技术条件
GB/T8446.3一2004 JB/T8175电力半导体器件用型材散热体外形尺寸 JB/T8757电力半导体器件用热管散热器 JB/T9684电力半导体器件用散热器选用导则 本部分附录A为规范性附录 本部分由电器工业协会提出 本部分由西安电力电子技术研究所归口 本部分起草单位;盐城彩阳电器阀门有限公司华北整流器件厂、江阴可控硅附件有限公司,温州市 祥博电力电子有限公司,北京恒太谷科技有限公司北京浙东电气制造公司西安电力电子技术研究所 本部分主要起草人:桑春,宋希振、徐东兴、夏波涛、宋礼海、邵晓萍、陆正柏,秦贤满 本部分于1988年12月首次发布为GB/T8446.31988
GB/T8446.3一2004 电力半导体器件用散热器 第3部分;绝缘件和紧固件 范围 GB/T8446的本部分规定了散热器的绝缘件和紧固件的型式系列、尺寸、技术要求、检验规则和包 装,运输等要求 本部分适用于电力半导体器件用铸造类(包括挤压)散热器的绝缘件和紧固件,也适用于安装尺寸 与铸造散热器相同的型材散热器和热管散热器的绝缘件和紧固件 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T8446的本部分的引用而成为本部分的条款 凡是注目期的引用文 件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本 部分 GB/T1031表面粗糙度参数及其数值(GB/T1031一1995,Is0468;1982neq GB/T49371995半导体器件机械和气候试验方法(idtIEC60749:1995 GB/T8446.12004电力半导体器件用散热器第1部分铸造类系列 绝缘件 3.1绝缘件的型号和系列 3.1.1绝缘件的型号 F(S) 两位数字 -绝缘件的品种序号 (一个字母 绝缘件的系列代号 个字母 -表示风冷平板形散热器的绝缘件 S表示水冷平板形散热器的绝缘件 3.1.2绝缘件的系列划分 风冷散热器的绝缘件分为杯形绝缘套管系列(FG系列)和绝缘罩系列(FZ系列 水冷散热器的 绝缘件分为管形绝缘套管系列(sSG系列)和绝缘垫块系列(SK系列,SK系列又分为上绝缘垫块系列 SKIX系列)和下绝缘垫块系列(SK0X系列 绝缘件各系列产品型号和适用的散热器型号见表1
GB/T8446.3一2004 表1 绝缘件系列 绝缘件型号 杯形套管FG系列 FG12 FGl4 FG15 FG17FG17A FG18 FG18A FZ22 FZ23 FZ25 Fz26 FZ27 FZ28 FZ28A 绝缘罩F系列 SF1l SF12 SF13 SF14 SF15 SF16 SF17 SF17A SF18 SF18A 对应散热器型号 SG11 SG12 SG14 sG15 SG16 管形套管sG系列 上垫块SK1X系列 SK1l SK12 SK14 SK15 SK16 下垫块SKOX系列 SKo1 SK02 SK03 SK04 SK05 SK06 对应散热器型号 SS11 SS12 SS13 SSl4 SS15 SS16 注表中如一种绝缘件型号占两格或三格的位置,表示它通用于两种或三种散热器,如FG12型通用于 SFl SF12、和SF13三种散热器 绝缘件的尺寸 3.2.1FG系列杯形绝缘套管的尺寸应符合图1及表2的规定 图1FG系列 表2 单位为毫米 绝缘件尺寸 绝缘件型号 dl L L FG;12 70 15 3+,o 10,5+8 29 25 14,5 -, FG14 80 15 4"8 12.5+o4 34 30 16,6-" 一0,4 FG15 90 20 4B 2.5+ 34 30 16,6-" -0,43 FG17 100 30 20 4+" 12.5+负 34 16.6-,a FG17A l10 F:Gl8 120 28 16.5+ " 17 44 38 21" FG;18A 130
GB/T8446.3一2004 3.2.2FZ系列绝缘罩的尺寸应符合图2及表3的规定 图2F系列 表3 单位为毫米 绝缘件尺寸 绝缘件型号 ！ H H FZ22 l10 80士0.3 28 72 30 15 10.5 F23 74 28 15 120 90士0.3 30 10.5 17 FZ25 12.5 140 105士0.3 32 80 30 17 FZ26 170 130士0.3 32 82 30 12.5 18o 140士0.3 86 30 17 FZ27 32 12.5 FZ28 20o 150士0.3 38 00 40 21 16.5 FZ28A 240 185士0.3 38 100 40 21 16,5 注:H尺寸可根据器件尺寸和使用情况适当变化
GB/T8446.3一2004 3.2.3SG系列管形绝缘套管的尺寸应符合图3及表4的规定 3 图 SG系列 表4 单位为毫米 绝缘件尺寸 绝缘件型号 d sG11 125 13 12 130 SG12 sS(Gl4 13 130 16 SGl5 17 190 l6 210 SGl6 3.2. SKlX系列上绝缘垫块的尺寸应符合图4、图5及表5的规定 SR 图4sK11,sK12,SK15、SK16 图5sK14 表5 单位为毫米 绝缘件尺寸 绝缘件型号 D d SR H H H H 30*'松 SK1l 36 13 12 SK12 48 42 21 12 1l1 SK14 55 50t8 26 1.5 15 SK15 75 70+a 35,5 " SK16 85 80 40,5 15
GB/T8446.3一2004 3.2.5SK0X系列下绝缘垫块的尺寸应符合图6、图7及表6的规定 120" 图6sK01、SK02,SK03 S 图7sK04,SK05、SK06 表6 单位为毫米 绝缘件尺寸 绝缘件型号 D d d H d H H sKo1 30t格 12.5 45 36 1.5 24-,21 20 48 SK02 55 20 428” 20 26-" 42'"" SK03 68 48 20 26-昂a1 20 1.5 SK04 84 65 15 25 20 2 0.-,a 85 35 SK05 100 20 40-0a1 28 SK06 11o 55-“ 90 20 40 42 3.3绝缘件的技术要求 3.3.1外观及表面 绝缘件外观应无凸四凹毛刺、裂纹等缺陷,表面光滑,内部组织密实,无缩孔、气孔等缺陷 表面粗糙 度Ra最大允许值为3.24m
GB/T8446.3一2004 3.3.2绝缘耐压 FG系列绝缘套管和FZ系列绝缘罩的绝缘耐压应不低于8000V有效值);sG系列绝缘套管和 SK系列绝缘垫块的绝缘耐压应不低于5000V(有效值) 3.3.3机械强度 绝缘件按组装器件的加力方向承受下列规定压力,应无形变和破裂:FG系列的FG12、FG14、 FG15、FG17、FG17A为20kN;FG18,SK系列的SK11、SKo1为30kN:FG18A、SK12,SK02,SK03为 45kN;SK14,SK04为60kN;SK15,SK16,SK05,SK06为80kN 3.3.4高温性能 绝缘件在100C放置30min,不得有形变和软化 紧固件 4.1紧固件的型号和系列 紧固件的型号 紧固件的型号规定如下 F(S) 两位数字) -紧固件的品种序号 个字母) 紧固件的系列代号 -个字母 -表示风冷平板形散热器的紧固件 (s表示水冷平板形散热器的紧固件 4.1.2紧固件的系列划分 风冷散热器的紧固件分为上压板(FB1X系列,下压板(FB0X系列、垫板(FD系列)、平垫圈(FQ 系列,碟形弹簧(FT系列、紧固架(F系列)和弹簧压块(FB2X系列等系列 水冷散热器的紧固件 分为压盖(SA系列、安装板(SB系列、,平垫圈(sQ系列和碟形弹簧(sT系列)等系列 上述各系列 是电力半导体器件用散热器的专用紧固件,此外,散热器的紧固件还包括通用的标准件螺栓和螺母 紧固件各系列产品型号和适用的散热器型号,见表7 表7 紧固件系列(风冷 紧固件型号 上压板FB1X系列 FB12 FB13 FB15 FB1l6 FB17 FB18 FB18A 下压板FB0X系列 FB05 FB06 FB07 FB08 FB08A FD]2 FDl5 FDl6 FD]8 垫板FD系列 FQ12 FQ15 FQ18 平垫圈FQ系列 FT12 FT15 FTl8 碟形弹簧T系列 紧固架F系列 F22 F23 F24 FJ25 F26 F27 F28 F28N 弹压板FB2X系列 FB22 FB23 FB24 FB25 FB26 FB27 FB28 FB28A 对应散热器型号 SFll SF12 SF13 SF14 SF15 SFl6 SF17 SF18 SF18A
GB/T8446.3一2004 表7(续 紧固件系列(水冷 紧固件型号 压盖SA系列 SAlm SA12 SAl4 SA15 SB1m SB12 sB14 SB15 安装板sB系列 sQ1 sQ12 sQ14 sQ15 sQ16 平垫圈sQ系列 ST11 ST12 ST14 ST15 ST16 碟形弹簧ST系列 对应散热器型号 SS11 SS12 SS13 SS14 SS15 SS16 注1，表中知一种紧因件型号占两格或三格.,四格的他置,表示它通用于两种或三种,四种散热器，如D2壁通 用于SF11、SF12和SF13三种散热器 注2，sFl1,SF12和sF13三种较小的风冷散热器结构仅有上压板,无下压板 4.2紧固件的尺寸 4.2.1FB1X系列上压板的尺寸应符合图8,图9及表8的规定 盼！ S 图8FB12、FB13、FB15、FB18.A 图9FB16、FB17、FB18
GB/T8446.3一2004 表8 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 H L L H l1 FB12 32 22 109 31 20 11 80士0.3 FB13 119 31 32 21 22 1 90土0.3 45 30 15 FB15 135 105士0.3 35 25 30 18 FB16 162 130士0.3 35 18 FB17 172 140士0.3 35 30 50 22 FB18 195 150士0.3 50 50 80 FB18A 230 185士0.3 50 22 紧因件尺寸 紧固件型号 H H B SR FB12 26 15.5+0 13 13 FB13 26 15.58 十0.3 FB15 28 14 17.5 +0.48 28 17.5 FB16 FB17 28 17.5+0 22+ FB18 38 2 FB18A 38 4.2.2FB0x系列下压板的尺寸应符合图10及表9的规定 图10FB0x系列
GB/T8446.3一2004 表g 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 L FB05 135 105士0.3 1o 13.8+8" 28 十0.43 FB06 162 30士0.3 28 10 13.8 172 13.8" " FB07 28 l0 l40士0.3 FB08 95 150土0.3 38 12 17+8 17+负o FB08A 230 185士0.3 38 12 Fx系列弹黄压板的尺寸应行合图及表0的规定 4.2.3 R 图 11FB2系列 表10 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 SR w H H FB22 11o 10,5士0.3 8士0.15 12 80士0.3 28 FB23 120 90士0.3 28 11士0.3 88.5土0.15 12 FB24 135 105土0.3 32 13土0.3 10土0.15 14 FB25 135 105士0,3 32 12士0,3 8.5士0.15 14 32 FB26 160 130士0.3 14士0.3 10士0.15 14 FB27 170 l40士0.3 45 l4.5士0.3 0士0.15 14 FB28 50 190 150士0.3 l1士0.15 18 16士0.3 FB28A 75 12士0.15 230 185士0.3 18 上电为一件对中下2上E7A为两件 注一套散热器的弹簧压板,对于FB22.F1B23,FB24
GB/T8446.3一2004 4.2.4F系列紧固架的尺寸应符合图12及表11的规定 一Xh 图12F系列 表11 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 H H dl×h FJ22 100 80士0.3 20 115" 20士1 M10×32 l10 20 M10×32 120." F23 90士0.3 20士1 F:24 130 105士0.3 24 135-" 20士1 M12×36 105士0.3 F25 130 24 150-" 20士1 M12×36 F26 130士0.3 l60 24 160-" 20士1 M12×36 170 140士0.3 20士1 M12×36 F27 2 166-" 150士0.3 M16×44 F28 190 30 196-" 30士1 FJ28A 230 185士0.3 30 196-" 30士1 M16×48 注:H尺寸随组装的器件(管壳)高度不同可变化 1o
GB/T8446.3一2004 4.2.5FD系列垫板的尺寸应符合图13、图14及表12的规定 图13rD12、FD15 14FD16、FD18 图 表12 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 H SR H FD12 25 6 D” -0.8 6 FD15 30-8.， FD16 50" 28 10 、 R” B" 70-， FD18 38-0 12 11
GB/T8446.3一2004 4.2.6FQ系列和SQ系列平垫圈的尺寸应符合图15及表13的规定 图15FQ系列、sQ系列 表13 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 FQ12 10.5+ ” 25-“ FQ15 28 12.5+8” 一0.33 FQ18 32 16.5+B3” Sn SQl1 30_.路 12.5 t0.n 42 SQ12 20 sQ14 25'松" 50-鼠. 35*,” sQ15 85-8.9 sQ16 40+n.38 90-" 4.2.7FT系列和sT系列碟型弹簧的尺寸应符合图16及表14的规定 图16FT系列、ST系列 表14 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 H FT12 25 10.5 3 十0.43 3.5二a FT15 28-. 12.5 2.5 5+ FT18 .2a 32-8. 16,5 2.5 ST11 12.5+o0 4以" 28-0.n ST12 20+0.3 3.91" 40-儿." STl4 45 25+ " 4 ” 一0.39 ST15 70 356+ g 5.7&蹭” O 十0.52 40.6 6.7士0" STl6 80-m 12
GB/T8446.3一2004 4.2.8SA系列压盖的尺寸应符合图17、图18及表15的规定 图17SA11、SA12 120 图18SA14、SA15 13
GB/T8446.3一2004 表15 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 H H H B H 24 31 SA11 80士0.37 41士0.31 9+ 11.5 19.4 52 2.5 sA12 103士0.435 54士0.37 28 13 " l0 13 23 68.5 4 13 " SAl4 130士0.5 56士0.37 30 15 85 50 33 17 SA15 180士0.5 91士0.37 7W 112.5 65 4.2.9sSB系列安装板的尺寸应符合图19,图20及表16的规定 图19sB11SB12 14
GB/T8446.3一2004 S 图20SB14,SB15 16 表 单位为毫米 紧固件尺寸 紧固件型号 L ！ H B L H H SB1m 135 112士0.3 69.2士0.3 22 65 23 10 SB12 160 140士0.3 89,2士0,3 80 28 1 24 SB14 195 l00 35 30 165士0.3 112.6士0.3 26o 220士0.3 156士0.3 44 35 SB15 120 紧固件尺寸 紧固件型号 B B B R 0" 20 SB1 10 SB12 22 10 13.5+n 3.5';" SB14 12.5 10 1l 18 SB15 16 1 16.5+员 10 16 15
GB/T8446.3一2004 4.2.10散热器的螺栓直径d及螺栓长度L应符合表17的规定 表17 单位为毫米 螺栓尺寸 螺栓尺寸 对应散热器型号 对应散热器型号 d× d×IL sS1 M8×140 M12×180 SF16、SF17 sF11,SF12,sF13 M12×190 SF17A M10×120 M12×140 SF14 M16×21o SF18、SF18A M12×150 SF15、SS12、SS13 M16×230 Ss15 M12×170 SSl4 M16×250 SSl6 4.3紧固件的技术要求 4.3.1外观及表面 紧固件外观应无毛刺、裂纹和伤痕等缺陷 a bb 紧固件与散热体,绝缘件或紧固件之间平面相接触的表面粗糙度Ra最大允许值为6.3m; 紧固件表面的镀涂处理应符合有关国家标准 e 4.3.2热处理要求 FB系列上压板、FD系列垫板、SA系列压盖成形后应进行热处理,热处理的硬度应达到HRC28 HRC34 FB2x系列弹簧压板、FT系列和S系列碟形弹簧热处理后的硬度应达到HRC42HRC48 4.3.3机械强度 FB0X、FBIX,FB2X,FD和SA五个系列的紧固件按组装器件的加力方向,施加表18中规定的压 力,应无形变和断裂 表18 单位为千牛 紧固件型号 压力 sA11 32 SA12、,FB12、,FB13,FD12 45 SA14、FB15、FB16、FB17、FB18、FD15、FD16 6o SA15,SAl6,FB18A、,FD18 8O 4.3.4一般技术要求 标准紧固件螺栓和螺母的一般技术要求应符合有关国家标准 检验规则 逐批检验 绝缘件逐批检验按表19规定进行 表19 序号 检验项目 检验方法 合格判据 抽样方案AQL(l 外观 在正常照明下目检 符合3.3.1 尺寸 用游标卡尺 符合3.2 1.0 5C士10c、相对湿度(85士5)%,在绝缘件内外壁 绝缘耐压 或上下表面之间按3.3.2施加工频正弦有效值电 无闪络和击穿 0.65 压,持续时间1 lmin 5 1. 紧固件逐批检验按表20规定进行 16
GB/T8446.3一2004 表20 序号 检验项目 检验方法 合格判据 抽样方案AQLI 外观 在正常照明下目检 符合4.3.1 l.5 符合4.2 用游标卡尺 1.0 在组装器件的加力方向上按表18规定施加压力 无形变和断裂 机械强度 0.65 5. 1.3逐批检验第一次提交不合格时,可按附录A中表A.1的AQL值加严一级进行再次检验,但只 能重新提交一次 5.2周期检验 5.2.1在下列情况下应进行周期检验 新产品试制完成时; a b)产品设计、工艺或所用材料有改变时; 定型生产的产品每三年进行一次 c 5.2. 2 绝缘件的周期检验按表21进行 表21 抽样方案 序号 检验项目 检验方法 合格判据 在正常照明下目检 符合3.3.1 外观 尺寸 用游标卡尺 符合3." 11 11 表面粗糙度按GB/T1031 符合 3.3.1 在组装器件的加力方向上按3.3.3规定施加 机械强度 无形变和断裂 压力 25C士10C,相对湿度(85士5)%,在绝缘件内外 绝缘耐压 壁或上下表面之间按3.3.2施加工频正弦有效无闪络和击穿 值电压、持续时间1minm 按GB/T4937一1995的.2中100C,持续时间 无形变和软化 高温贮存 30min 注:n为样本大小,e为合格判定数 紧固件的周期检验按表22进行 表22 抽样方案 序号 检验项目 检验方法 合格判据 外观 在正常照明下目检 符合3.3. 11 尺寸 用游标卡尺 符合4.2 表面粗糙度 按GB/T1031 符合4.3.1 11 在组装器件的加力方向上按表18规定施加 机械强度 无形变和断裂 压力 GB/T4937一1995的 1.1(Na);一40c 无形变和断裂 温度循环 125C、循环五次、每循环高低温各1h、转移时间镀层无起皮、脱 落、生锈 3min4mmin 17
GB/T8446.3一2004 5.2.4周期检验第一次提交不合格时,可按附录A中表A.2的追加抽样方案再次进行检验,但只能追 加一次 包装和运输 6.1成套包装的要求 绝缘件或紧固件与散热体成套包装时,包装运输和保管应符合GB/T8446.1一2004的第8章 规定 6.2单独包装的要求 绝缘件或紧固件单独包装、运输时,包装箱盒)上应注明产品型号、名称、数量,重量及制造厂名,在 运输和保管场所应注意防水、防腐蚀、防摔碰 18
GB/T8446.3一2004 附 录A 规范性附录 抽样方案 A.1AQL抽样方案 表A.1AQL抽样表 AQL 批量范围 样本大小 0.40 0.65 1.0 1.5 2.5 4.0 6.5 Ac ReAc ReAc ReAc ReAe ReAc ReAc Re 2650 13 51~90 91150 20 151280 32 281~500 5o 2 6 0 501~1200 80 5 1201~3200 10 1114 125 15 22 320110000 200 10 1 14 1521 1000135000 315 10 1 14 15 21 22 21 22 35001150000 500 15 10 11 注1，本表属检验水平()I 注2:Ac为合格判定数,Re为不合格判定数 箭头表示应使用指向的第一个抽样方案,若箭头指向对应处的样本大小等于或大于批量,则应对批进行百分 之百检验 追加抽样方案 A 表A.2追加抽样表 样本大小 合格判定数 1 13 18 18 16 25 13