一種節(jié)能型整流橋的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種節(jié)能型整流橋，包括絕緣外殼、管芯、二極管芯片、金屬墊板、陶瓷基片、鍍鎳鋁底座、連橋以及與管芯相連接的引出電極，其特征在于：在陶瓷基片上焊接兩塊金屬墊板，二極管芯片焊接在金屬墊板上，所述整流橋的管芯、鍍鎳鋁底座、高導熱的陶瓷基片以及經(jīng)過退火的連橋之間為無間隙可靠焊接，并由環(huán)氧樹脂將它們固化成一個整體。本實用新型優(yōu)點：一是具有高效節(jié)能、高絕緣耐壓和高導熱優(yōu)點。二是解決了產(chǎn)品在環(huán)氧樹脂灌封后內(nèi)部管芯之間產(chǎn)生的應力問題，保證產(chǎn)品在惡劣工作環(huán)境下的性能穩(wěn)定性。三是結(jié)構(gòu)設計新穎、獨特、簡單。
【專利說明】
一種節(jié)能型整流橋
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種節(jié)能型整流橋，屬于半導體器件領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外現(xiàn)有整流橋結(jié)構(gòu)設計，主要是將電極和整流管芯組成的芯組灌封固化在金屬殼或鋁底塑殼中，在芯組和殼體內(nèi)底面之間采用非金屬絕緣層進行絕緣，其結(jié)構(gòu)大致可分為以下三種:
[0003] (1 )KBPC整流橋結(jié)構(gòu)。在芯組和殼體內(nèi)底面之間，隔有一層厚度為0.5-lmm左右的環(huán)氧樹脂、云母片或PBT工程塑料絕緣層；
[0004] (2)鋁底塑殼整流橋結(jié)構(gòu)。在芯組和殼體的鋁底之間隔有一層厚度為0.6-0.9mm 的PBT工程塑料或熱固性環(huán)氧樹脂絕緣層；
[0005] (3)鋁基覆銅板結(jié)構(gòu)。在鋁基覆銅板上焊接整流橋芯組，在鋁板和覆銅板之間壓有一層玻璃纖維和環(huán)氧樹脂組成的絕緣層，厚度為〇.15_左右。
[0006]硅整流橋中的二極管在工作時其正向壓降約為1 -1.3V，當電流通過時，會產(chǎn)生大量的熱量，而這些熱量需要及時散發(fā)出去，而以上三種結(jié)構(gòu)絕緣層的熱阻較大，導熱系數(shù)一般在1.lW/m.K以下，從而嚴重影響整流橋的散熱性能。在通過大電流時二極管內(nèi)部PN結(jié)溫度迅速上升，燒壞整流管。另外，整流橋經(jīng)過長時間的存放或使用，由于內(nèi)部應力的作用，部分整流橋會失效。目前一些高端領(lǐng)域或高可靠設備上，以上三種方式制造的單、三相整流橋都很難滿足要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]設計目的:為避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設計一種既可以高效節(jié)能、高導熱、高絕緣耐壓、高散熱，又能基本消除工作中內(nèi)部管芯之間的應力的一種節(jié)能型整流橋。
[0008]為了實現(xiàn)上述設計目的。本實用新型公開一種節(jié)能型整流橋，包括絕緣外殼(1)、 管芯(6)、二極管芯片(5)、金屬墊板(4)、陶瓷基片(3)、鍍鎳鋁底座(2)、連橋(8)以及與管芯 (6)相連接的引出電極(7)，其特征在于:在陶瓷基片(3)上焊接兩塊金屬墊板(4)，二極管芯片(5)焊接在金屬墊板(4)上，所述整流橋的管芯(6)、鍍鎳鋁底座(2)、高導熱的陶瓷基片 (3)、經(jīng)過退火的連橋(8)之間為無間隙可靠焊接，并由環(huán)氧樹脂將它們固化成一個整體。
[0009]技術(shù)方案1:我們采用整流橋新型結(jié)構(gòu)。使用最新工藝制造的0.4mm厚金屬化鍍鎳高導熱陶瓷基片(3)，導熱系數(shù)為25W/m.K，這樣設計的目的在于:能及時將整流橋工作時產(chǎn)生的大量熱能傳遞出去。
[0010]技術(shù)方案2:采用鍍鎳的鋁底座(2)，使之與陶瓷基片(3)、芯組(6)之間進行無間隙可靠焊接，并由環(huán)氧樹脂將它們固化成一個整體，使其具有高效節(jié)能、高絕緣耐壓和高散熱性的特點。
[0011]技術(shù)方案3:采用高溫退火的連橋方式，可以基本消除工作中內(nèi)部管芯(6)之間的應力，保證產(chǎn)品在惡劣工作環(huán)境下，也能可靠工作。
[0012]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，本實用新型一是具有高效節(jié)能，高絕緣耐壓和高導熱優(yōu)點。二是解決了產(chǎn)品在環(huán)氧樹脂灌封后內(nèi)部管芯之間產(chǎn)生的應力問題，保證產(chǎn)品在惡劣工作環(huán)境下的性能穩(wěn)定性。三是結(jié)構(gòu)設計新穎、獨特、簡單?！靖綀D說明】
[0013]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0014]圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)俯視圖?！揪唧w實施方式】
[0015]實施例1:參照附圖1:本實用新型一種節(jié)能型整流橋，包括絕緣外殼(1)、管芯(6)、 二極管芯片(5)、金屬墊板(4)、陶瓷基片(3)、鍍鎳鋁底座(2)、連橋(8)以及與管芯(6)相連接的引出電極(7)，其特征在于:所述，在陶瓷基片(3)上焊接兩塊金屬墊板(4)，二極管芯片 (5)焊接在金屬墊板(4)上，所述整流橋的管芯(6)、鍍鎳鋁底座(2)、高導熱陶瓷基片(3)、經(jīng)過退火的連橋(8)之間為無間隙可靠焊接，并由環(huán)氧樹脂將它們固化成一個整體。
[0016]實施例2:在實施例1的基礎(chǔ)上，采用了新型的0.4mm金屬化鍍鎳陶瓷基片(3)，其導熱系數(shù)約為25W/m.K，在與鍍鎳鋁底座(2)進行無間隙焊接后，在不增加材料成本的前提下， 提高了整流橋工作時的散熱速度。例如:在無風冷，配有80mml25mm50mm，重276.5克的鋁散熱器的試驗條件下，通20A電流60分鐘后，整流橋環(huán)氧表面溫度為110°C，散熱器底部之間的溫度為l〇2°C，兩者間的溫度梯度大大減少，僅有8°C，導熱性能明顯提高，與此同時，絕緣耐壓在高溫150°C時達到Vis〇3000V(DC)，從而保證了整流橋的導熱性能和高溫下的絕緣性能。
[0017]實施例3:在芯片的選擇上，我們優(yōu)選壓降和熱阻均較小的玻璃鈍化高性能二極管芯片(5)，為了進一步提高整流橋的過電流能力，在金屬化鍍鎳高導熱陶瓷基片(3)上焊接兩塊金屬墊板(4)，然后再將二極管芯片(5)焊接在金墊屬板(4)上，不僅增加了產(chǎn)品的熱容量，而且能使二極管工作時產(chǎn)生的熱量能均勻地傳導出去，大大提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，保證客戶安全可靠使用。
[0018]以常規(guī)結(jié)構(gòu)制成的整流橋在儲存過程中，由于內(nèi)部芯片間應力的作用，二極管芯片(5)常被拉裂，導致產(chǎn)品失效。本實用新型充分吸收整流模塊設計技術(shù)，采用導熱系數(shù)與鋁接近的高溫環(huán)氧樹脂代替原有的中溫環(huán)氧樹脂，使其具有優(yōu)良的熱傳導性和耐溫度沖擊的特性，同時采用退火連橋新工藝，連橋(5)設為彎折形態(tài)，參看附圖2,所示，可有效消除了環(huán)氧樹脂固封后內(nèi)部管芯(6)與陶瓷基片(3)間的應力，保證了產(chǎn)品在使用和儲存過程中的穩(wěn)定性、可靠性。
[0019]需要理解到的是:上述實施例雖然對本實用新型的設計思路作了比較詳細的文字描述，但是這些文字描述，只是對本實用新型設計思路的簡單文字描述，而不是對本實用新型設計思路的限制，任何不超出本實用新型設計思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種節(jié)能型整流橋，包括絕緣外殼、管芯、二極管芯片、金屬墊板、陶瓷基片、鍍鎳鋁 底座、連橋以及與管芯相連接的引出電極，其特征在于:在陶瓷基片上焊接兩塊金屬墊板， 二極管芯片焊接在金屬墊板上，所述整流橋的管芯、鍍鎳鋁底座、高導熱的陶瓷基片以及經(jīng) 過退火的連橋之間為無間隙可靠焊接，并由環(huán)氧樹脂將它們固化成一個整體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型整流橋，其特征在于:陶瓷基片厚度為0.4mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型整流橋，其特征在于:在陶瓷基片上焊接兩塊重量 約為1.2克金屬墊板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型整流橋，其特征在于:連橋被環(huán)氧樹脂固封，連橋 設為彎折形態(tài)，有效消除了管芯與瓷片間的應力。
【文檔編號】H02M7/00GK205622524SQ201620402528
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】余挺
【申請人】杭州東沃電子科技有限公司