本實用新型涉及一種車用整流器裝置，尤其涉及一種具有拋載防護元件的車用整流器裝置的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在發(fā)電機的技術(shù)領(lǐng)域中，為進行交流-直流間的轉(zhuǎn)換動作，常通過設(shè)置整流橋的方式來進行。在現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域中，整流橋可以由晶體管或是二極管來構(gòu)成，并用以提供整流后的電壓以作為驅(qū)動負載的依據(jù)。

在當(dāng)發(fā)電機的負載被瞬間移除時，會產(chǎn)生所謂的拋載(load dump)現(xiàn)象。而在拋載現(xiàn)象發(fā)生時，整流橋所提供的直流電壓會產(chǎn)生較大的振幅擺動的情況，這個電壓振幅的瞬間變化，可能造成其中的晶體管或二極管的損毀。因此，在整流橋上設(shè)置拋載現(xiàn)象的防護機制，成為重要的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種車用整流器裝置，降低晶體管在拋載(load dump)動作下產(chǎn)生損毀的可能。

本實用新型的車用整流器裝置包括導(dǎo)線架、多數(shù)個晶體管以及多數(shù)個基納二極管。晶體管配置在導(dǎo)線架的第一表面上，各晶體管具有第一端、第二端以及控制端?；{二極管配置在導(dǎo)線架的第二表面上。基納二極管分別串接在晶體管的第一端及第二端間。其中，第一表面相對于所述第二表面，且各基納二極管反向偏壓于對應(yīng)的各晶體管的第一端與第二端間。

在本實用新型的一實施例中，上述的導(dǎo)線架包括多數(shù)個區(qū)塊，區(qū)塊彼此間相互隔離。其中，各晶體管跨接在相鄰的區(qū)塊間。

在本實用新型的一實施例中，上述的區(qū)塊中的第一區(qū)塊的第一表面上具有至少一承載部，用以承載第一晶體管并電性連接第一晶體管的第一端。第一晶體管的第二端通過第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接至相鄰于第一區(qū)塊的第二區(qū)塊的第一表面。

在本實用新型的一實施例中，上述的第一基納二極管的第一端電性連接至第一區(qū)塊的第二表面，第一基納二極管的第二端通過第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電性連接至第二區(qū)塊的第二表面。

在本實用新型的一實施例中，上述的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為銅材質(zhì)的夾片(clip)。

在本實用新型的一實施例中，車用整流器裝置還包括控制器芯片?？刂破餍酒渲迷趯?dǎo)線架上，通過多數(shù)條封裝導(dǎo)線耦接至晶體管的控制端，控制器芯片并通過封裝導(dǎo)線分別傳送多數(shù)個控制信號至晶體管的控制端。

在本實用新型的一實施例中，車用整流器裝置還包括二極管。二極管配置在導(dǎo)線架的相鄰的二接腳區(qū)塊間。其中，控制器芯片通過多數(shù)條電源傳輸導(dǎo)線使導(dǎo)線架的電源接腳電性連接至二極管的陽極，并使二極管的陰極耦接至控制器芯片的電源接收端。

在本實用新型的一實施例中，上述的控制器芯片包括第一焊墊以及第二焊墊。第一焊墊通過第一傳輸導(dǎo)線電性連接至導(dǎo)線架的電源接腳。第二焊墊通過形成于控制器芯片上的第二傳輸導(dǎo)線電性連接至第一焊墊，第二焊墊并通過第三傳輸導(dǎo)線電性連接至二極管的陰極。

在本實用新型的一實施例中，車用整流器裝置還包括多數(shù)個溫度檢測元件，配置于第一表面上，并分別鄰近晶體管以進行配置。

在本實用新型的一實施例中，上述的導(dǎo)線架具有電源接腳、多數(shù)個相位輸出接腳以及至少一參考接地接腳。電源接腳耦接至車用電池，相位輸出接腳分別產(chǎn)生多數(shù)個整流后信號，至少一參考接地接腳耦接至參考接地端。

在本實用新型的一實施例中，上述的晶體管包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管以及第四晶體管。第一晶體管的第一端耦接至電源接腳，第一晶體管的第二端耦接至第一相位輸出接腳。第二晶體管的第一端耦接至電源接腳，第二晶體管的第二端耦接至第二相位輸出接腳。第三晶體管的第一端耦接至第一相位輸出接腳，第三晶體管的第二端耦接至第一參考接地接腳。第四晶體管的第一端耦接至第二相位輸出接腳，第四晶體管的第二端耦接至第二參考接地接腳。

在本實用新型的一實施例中，上述的晶體管包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管。

基于上述，本實用新型使形成整流橋的晶體管配置于導(dǎo)線架的第一表面，并使對應(yīng)晶體管的基納二極管配置于導(dǎo)線架的第二表面，其中，基納二極管用以在拋載狀態(tài)下針對晶體管進行保護的作用，并有效防止晶體管產(chǎn)生損毀。其中，本實用新型的基納二極管不需要導(dǎo)線架提供額外的面積來進行配置，有效降低生產(chǎn)成本。

為讓本實用新型的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1示出本實用新型一實施例的車用整流器裝置的示意圖。

圖2示出依據(jù)線段A-A’的車用整流器裝置100的剖面示意圖。

圖3示出圖1實施例的等效電路示意圖。

圖4A示出本實用新型另一實施例的車用整流器裝置的示意圖。

圖4B則示出依據(jù)線段B-B’的車用整流器裝置400的剖面示意圖。

圖5示出本實用新型又一實施例的車用整流器裝置的示意圖。

附圖標記說明：

100、400、500：車用整流器裝置；

10：導(dǎo)線架；

T1～T4：晶體管；

D1～D4：基納二極管；

11～14：區(qū)塊；

B+：電源接腳；

P1、P2：相位輸出接腳；

E1、E2：參考接地接腳；

Z1～Z4：承載部；

C11、C12、C13、C14、C21、C22、C23、C24：導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；

W1～W6：封裝導(dǎo)線；

SF1：第一表面；

SF2：第二表面；

S1～S12、S41：導(dǎo)電粘接層；

TS1～TS4：溫度檢測元件；

110、550：控制器芯片；

RD1：二極管；

510、520：接腳區(qū)塊；

PD1～PD4：焊墊；

WI1、WA1、WA2、WA3、WA4：傳輸導(dǎo)線；

A-A’、B-B’：線段。

具體實施方式

以下請參照圖1，圖1示出本實用新型一實施例的車用整流器裝置的示意圖。車用整流器裝置100包括導(dǎo)線架10、晶體管T1～T4以及基納二極管D1～D4。在本實施例中，導(dǎo)線架10區(qū)分為多個區(qū)塊11～14。其中，區(qū)塊11～14兩兩間相互隔離。此外，導(dǎo)線架10具有第一表面(正面)以及第二表面(背面)，第一表面相對于第二表面。在本實施例中，晶體管T1～T4設(shè)置在導(dǎo)線架10的第一表面上，而基納二極管D1～D4則設(shè)置在導(dǎo)線架10的第二表面上。并且，基納二極管D1～D4分別設(shè)置在晶體管T1～T4的第一端(例如為漏極)以及第二端(例如為源極)間，并且，基納二極管D1～D4分別反向偏壓于晶體管T1～T4的第一端與第二端間。其中，晶體管T1～T4可形成整流橋電路，而基納二極管D1～D4并分別作為晶體管T1～T4的防護元件。

在另一方面，區(qū)塊12具有電源接腳B+，區(qū)塊11以及13則分別具有相位輸出接腳P1以及P2，區(qū)塊14則具有參考接地接腳E1以及E2。其中，電源接腳B+可耦接至車用電池，相位輸出接腳P1、P2分別產(chǎn)生多數(shù)個整流后信號，參考接地接腳E1、E2則可耦接至參考接地端。

關(guān)于元件的配置上，在本實施例中，區(qū)塊12的第一表面上具有承載部Z1以及Z2，并分別用以承載晶體管T1以及T2，并與晶體管T1以及T2電性連接。區(qū)塊12的一側(cè)與區(qū)塊11相鄰，區(qū)塊12的另一側(cè)則與區(qū)塊13相鄰。晶體管T1跨接在區(qū)塊12與區(qū)塊11間，而晶體管T2則跨接在區(qū)塊12與區(qū)塊13間。其中，晶體管T1通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C11電性連接至區(qū)塊11，而晶體管T2則通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C12電性連接至區(qū)塊13。

在另一方面，區(qū)塊11的第一表面上并具有承載部Z3以承載晶體管T3。區(qū)塊13的第一表面上則具有承載部Z4以承載晶體管T4。晶體管T3以及T4并分別通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C13、C14電性連接區(qū)塊14的不同位置。

重點在于，基納二極管D1～D2分別設(shè)置在區(qū)塊12的第二表面上的不同區(qū)域。其中，基納二極管D1～D2的一端電性連接至區(qū)塊12的第二表面。另外，基納二極管D1～D2的另一端分別通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C21以及C22以分別電性連接至區(qū)塊11以及區(qū)塊13的第二表面上。如此一來，基納二極管D1～D2可分別連接在晶體管T1以及T2的源極以及漏極間。與上述說明相類似的，基納二極管D3～D4分別設(shè)置在區(qū)塊11、13的第二表面上。其中，基納二極管D3～D4的一端分別電性連接至區(qū)塊11、13的第二表面。另外，基納二極管D3～D4的另一端分別通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C23以及C24以分別電性連接至區(qū)塊14的第二表面的不同區(qū)域上。如此一來，基納二極管D3～D4可分別連接在晶體管T3以及T4的源極以及漏極間。

上述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C11～C14以及C21～C24可以通過銅材質(zhì)的夾片(clip)來建構(gòu)。另外，以晶體管T1以及基納二極管D1為范例，晶體管T1以及基納二極管D1間的相對位置關(guān)系并沒有固定的限制，其中，設(shè)置于不同表面的晶體管T1以及基納二極管D1可完全相互重疊、部分重疊或是不相重疊。

區(qū)塊14的第一表面并可用以承載控制器芯片110。控制器芯片110可通過封裝導(dǎo)線W1～W6與導(dǎo)線架10或?qū)Ь€架10上的元件電性連接。其中，控制器芯片110可通過封裝導(dǎo)線W1～W4分別電性連接至晶體管T1～T4的控制端，并通過封裝導(dǎo)線W1～W4分別傳送多個控制信號至晶體管T1～T4的控制端。

以下請參照圖2，圖2示出依據(jù)線段A-A’的車用整流器裝置100的剖面示意圖。其中，區(qū)塊11～13各具有第一表面SF1以及第二表面SF2。區(qū)塊12的第一表面SF1上承載晶體管T1以及T2。區(qū)塊12的第一表面通過導(dǎo)電粘接層S1以及S2分別電性連接至晶體管T1以及T2的第一端。晶體管T1、T2的第二端并分別通過導(dǎo)電粘接層S3、S4電性連接至導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C11以及C12的一端。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C11以及C12的另一端則分別通過導(dǎo)電粘接層S5以及S6電性連接至區(qū)塊11以及13的第一表面SF1上。

此外，區(qū)塊12的第二表面SF2上通過導(dǎo)電粘接層S7以及S9電性連接至基納二極管D1以及D2的陰極?；{二極管D1以及D2的陽極則分別通過導(dǎo)電粘接層S8以及S10電性連接至導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C21以及C22的一端，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)C21以及C22的另一端則分別通過導(dǎo)電粘接層S11以及S12電性連接至區(qū)塊11及13的第二表面SF2上。

在本實施例中，導(dǎo)電粘接層S1～S12可以由焊錫所構(gòu)成，或利用其他本領(lǐng)域具通常知識者所熟知的具導(dǎo)電性的粘接材料所構(gòu)成，沒有固定的限制。

以下請參照圖3，圖3示出圖1實施例的等效電路示意圖。其中，車用整流器裝置100包括晶體管T1～T4以及分別對應(yīng)的基納二極管D1～D4。晶體管T1的第一端耦接至電源接腳B+，晶體管T1的第二端耦接至相位輸出接腳P1，晶體管T1的控制端接收控制信號CT1。晶體管T2的第一端耦接至電源接腳B+，晶體管T2的第二端耦接至相位輸出接腳P2，晶體管T2的控制端接收控制信號CT2。晶體管T3的第一端耦接至相位輸出接腳P1，晶體管T3的第二端耦接至參考接地接腳E1，晶體管T3的控制端接收控制信號CT3。晶體管T4的第一端耦接至相位輸出接腳P2，晶體管T4的第二端耦接至參考接地接腳E2，晶體管T4的控制端則接收控制信號CT4。

此外，基納二極管D1～D4分別耦接在晶體管T1～T4的第一端及第二端間，并用以作為晶體管T1～T4的防護元件。其中，當(dāng)拋載狀態(tài)發(fā)生時，基納二極管D1～D4可在其所承受的電壓差超過一預(yù)設(shè)范圍時發(fā)生崩潰，并使晶體管T1～T4的兩端間的電壓差被限制在不大于基納二極管D1～D4的崩潰電壓，并避免晶體管T1～T4發(fā)生損毀。

以下請參照圖4A以及圖4B，圖4A示出本實用新型另一實施例的車用整流器裝置的示意圖，圖4B則示出依據(jù)線段B-B’的車用整流器裝置400的剖面示意圖。車用整流器裝置400與前述實施例的車用整流器裝置100間的差異在于，車用整流器裝置400還包括多數(shù)個溫度檢測元件TS1～TS4。溫度檢測元件TS1、TS2可配置在區(qū)塊12的第一表面上，并分別配置在鄰近于晶體管T1以及T2的位置上。溫度檢測元件TS3、TS4則可分別配置在區(qū)塊11、13的第一表面上，并分別配置在鄰近于晶體管T3以及T4的位置上。溫度檢測元件TS1～TS4可通過封裝導(dǎo)線來與控制器芯片110電性連接，并傳送溫度檢測結(jié)果至控制器芯片110。

在圖4B中，溫度檢測元件TS1通過導(dǎo)電粘接層S41電性連接至區(qū)塊12的第一表面SF1上鄰近于晶體管T1的位置，用以檢測晶體管T1的溫度變化狀態(tài)。

以下請參照圖5，圖5示出本實用新型又一實施例的車用整流器裝置的示意圖。與前述實施例不相同的，車用整流器裝置500還包括二極管RD1。二極管RD1配置在導(dǎo)線架10中的兩個接腳區(qū)塊510以及520間。其中，二極管RD1跨接在接腳區(qū)塊510以及520間，細節(jié)來說明，二極管RD1的陽極電性連接至接腳區(qū)塊510而二極管RD1的陰極電性連接至接腳區(qū)塊520。另外，控制器芯片550上可具有多個焊墊PD1～PD4。焊墊PD1通過封裝導(dǎo)線WA1以作為傳輸導(dǎo)線電性連接至區(qū)塊12，并與電源接腳B+產(chǎn)生電性連接?？刂破餍酒?50內(nèi)部并設(shè)置傳輸導(dǎo)線WI1以使焊墊PD1與焊墊PD2直接電性連接。而焊墊PD2則另通過封裝導(dǎo)線WA2以作為傳輸導(dǎo)線電性連接至接腳區(qū)塊510，并借此與二極管RD1的陽極電性連接。在另一方面，控制器芯片550可提供焊墊PD3通過封裝導(dǎo)線WA3以作為傳輸導(dǎo)線電性連接至接腳區(qū)塊520，并借此電性連接至二極管RD1的陰極。其中，焊墊PD3連接至控制器芯片550的電源接收端；提供焊墊PD4通過封裝導(dǎo)線WA4電性連接至參考接地接腳E1、E2，其中，焊墊PD3用以提供控制器芯片550內(nèi)部的電源，焊墊PD4提供接地電壓。如此一來，可使二極管RD1順向偏壓于電源接腳B+以及控制器芯片550的電源接收端間。

值得注意的，當(dāng)使用者進行車用電池的連接動作時，若不小心發(fā)生反接現(xiàn)象時，被逆向偏壓的二極管RD1可以被斷開，并使反接于電源接腳B+以及參考接地接腳E1間的電壓不至于被提供至控制器芯片550中。如此，使控制器芯片550中的各電路元件不會因車用電池的反接動作而立刻燒毀。在一定的時間區(qū)間中，使用者仍可更正車用電池的錯誤連接，并使車用整流器裝置500仍可維持正常的動作。相對的，若使用者進行的車用電池的連接方向正確時，二極管RD1可以被導(dǎo)通，并使電源可以正常的被提供至車用整流器裝置500中。

于本實用新型的實施例中，晶體管T1～T4例如可為金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。

綜上所述，本實用新型提供車用整流器裝置，其中，作為整流橋的晶體管配置在導(dǎo)線架的第一表面上，而作為晶體管防護元件的基納二極管則配置在導(dǎo)線架的第二表面。如此一來，晶體管與其對應(yīng)的基納二極管可以就近進行配置，且不需要擴充導(dǎo)線架的尺寸。在不增加成本的前提下，有效降低晶體管因拋載現(xiàn)象而產(chǎn)生損毀的可能。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。