专利名称：片式微型桥堆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桥式整流器，具体涉及一种采用四个芯片按单相桥式整流电路连接的微型半导体整流桥堆。
背景技术：
随着科学技术进步，桥式整流器作为一种电子元器件正朝着微型化方向发展。人们在这方面已经做了很多的研究与探索。中国专利于1998年11月4日公开了一件名称为《微型半导体桥式整流器及其制法》，专利申请号为97104255.1，公开号为CN1197989A的发明专利申请案。该专利申请公开了一种微型半导体桥式整流器，具体内容包括一共N型的双二极体晶粒以及一共P型的双二极体晶粒，其中，共N型晶粒的一P型区与共P型晶粒的一相对应N型区系连接至第一组导线架的一端子电极，共N型晶粒的另一P型区则与共P型晶粒的另一N型区连接至第一组导线架的另一端子电极，且共N型晶粒的N型区与共P型晶粒的P型区则分别连接至第二组导线架的两端子电极，从而构成一桥式整流器。这种微型整流器尽管在结构上有利于微型化，但制造上需要采用两个品种的双二极管芯片，即一共N型双二极管芯片和一共P型双二极管芯片。因此，所带来的不缺点是1、核心芯片单元品种多，工艺复杂性增大。2、芯片合格率相对较低。3、由于存在两个芯片品种均匀性较差。4、P型衬底的芯片相对比较难做。为此，本实用新型从采用四个同一品种芯片的角度出发，设计了一种体积小、结构简单的微型半导体整流桥堆，以克服上述不足。
发明内容
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种片式微型桥堆，在一个封装体内，由四个整流二极管形成桥式整流器，所述四个整流二极管由相同的PN结芯片D1、D2、D3、D4构成，四个PN结芯片在空间中两个并列在上，另两个并列在下，每个PN结芯片的P型区和N型区上下布置，其中对角位置PN结芯片的P型区和N型区方位相同，上下迭放的两个PN结芯片之间分别采用一连接片连接，并列在上和并列在下的两个PN结芯片分别采用另一连接片连接，中间层上的两个连接片作为一组电极端子，上层和下层上的两个连接片作为另一组电极端子，并分别从封装体内引出，以此构成空间紧缩的迭层桥堆结构。
上述技术方案中有关内容和结构变化解释如下1、所述“相同的PN结芯片”是指品种、规格和性能都一样的芯片。本方案所述上、下、左、右是参照所提供附图图示中的方位而言，如果转动附图方向，上、下、左、右应作相应变化和解释。本方案至所以参照附图方位进行描述一方面为了对照附图便于理解，另一方面为了准确表述空间结构及其连接关系。所述“中间层上的两个连接片”指的是上下两个PN结芯片之间的连接片，而“上层和下层的两个连接片”指的是连接上下并列的两个PN结芯片的连接片。
2、上述技术方案中，按照桥式整流电路原理，四个PN结芯片按P型区和N型区方位可以布置成两种形式，四个方案(1)、第一种形式是四个PN结芯片的P型区和N型区在空间中的方位相同。其中，方案一见图4所示，四个PN结芯片的P型区在上，N型区在下。此时，中间的两个连接片为交流输入端，上连接片为直流输出负极，下连接片为直流输出正极。
方案二见图5所示，四个PN结芯片的N型区在上，P型区在下。此时，中间的两个连接片为交流输入端，上连接片和下连接片极性与方案一相反。
(2)、第二种形式是不同对角位置PN结芯片的P型区和N型区在空间中的方位相反。其中，方案三见图6所示，左上和右下的PN结芯片的P型区在上，N型区在下；左下和右上的PN结芯片的N型区在上，P型区在下。此时，上下两个连接片为交流输入端，中间左边的连接片为直流输出正极，右边的连接片为直流输出负极。
方案四见图7所示，左上和右下的的PN结芯片的N型区在上，P型区在下；左下和右上的PN结芯片的P型区在上，N型区在下。此时，上下两个连接片为交流输入端，中间的两个连接片极性与方案三相反。
3、上述技术方案中，为了连接需要，在每个连接片与PN结芯片之间均通过焊料连接。
4、上述技术方案中，所述PN结芯片可以采用方形结构，也可以采用圆形结构，甚至其它形状。
5、上述技术方案中，所述PN结芯片上的钝化层可以采用玻璃或二氧化硅钝化层，也可以采用硅橡胶钝化层。
本实用新型技术核心是采用四个相同的PN结芯片和四个连接片在空间迭放成微型五层的桥堆结构。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、本实用新型采用四个相同的PN结芯片和连接片连接成微型五层的桥堆结构，其本体体积仅为4.7×3.8×2.5mm3。克服了以往传统技术偏见——CN1197989A发明专利申请中所说，“唯该常规的桥式整流器制造方法必须将四个硅二极体接以电极再行封装，使其体积无法缩成细小，无法符合电子产品之需求，且其制程复杂，良品率不易提升”。
2、本实用新型芯片的品种只需一种，均匀性大大提高。
3、本实用新型芯片合格率相对较高。
4、当本实用新型采用N型衬底芯片时，没有P型衬底的芯片，从制造上可以降低工艺难度。
附图1为本实用新型微型整流桥堆实施例立体图；附图2为二极管桥式整流电路图；附图3为本实用新型微型整流桥堆实施例结构示意图；附图4为本实用新型方案一的原理图；附图5为本实用新型方案二的原理图；附图6为本实用新型方案三的原理图；附图7为本实用新型方案四的原理图。
以上附图中1、P连接片；2、焊料；3、焊料；4、引线片；5、焊料；6、焊料；7、环氧树脂；8、N连接片；9、焊料；10、焊料；11、引线片；12、焊料；13、焊料；D1～D4为四个PN结芯片。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述
实施例参见附图1和附图3所示，一种片式硅扩散微型整流桥堆，在一个封装体内，由四个整流二极管形成桥式整流器，所述四个整流二极管由相同的PN结芯片D1、D2、D3、D4构成。PN结芯片D4和D2在空间中并列在上，D3和D1并列在下。四个PN结芯片D1、D2、D3、D4的P型区在上，N型区在下。D4与D3之间放入一连接片，该连接片为引线片4，D2与D1之间放入另一连接片，该连接片为引线片11，D4与D2的上端面通过P连接片1连接，D3与D1的下端面通过N连接片8连接。所述每个连接片与PN结芯片之间均通过焊料连接，具体是P连接片1与D4和D2之间分别用焊料2和焊料13连接，N连接片8与D3和D1之间分别用焊料6和焊料9连接，引线片4与D4和D3之间分别用焊料3和焊料5连接，引线片11与D2和D1之间分别用焊料12和焊料10连接。此时，引线片4和引线片11为交流输入端，P连接片1为直流输出负极，N连接片8为直流输出正极，引线片4、引线片11、P连接片1和N连接片8分别从封装体内引出。所述封装体为环氧树脂7，PN结芯片为方形结构，PN结芯片上采用玻璃或二氧化硅钝化结构，以此构成微型五层整流桥堆结构。
装配连接时，用一连接片把其中两个芯片的N型面用焊料与连接片预焊在一起，此连接片为N连接片8，在另一连接片上把另两个芯片的P型面用焊料与连接片预焊在一起，此连接片为P连接片1，以上四个芯片在预焊接时，另一面也用焊料同时预焊。在上述焊接前，P连接片1和N连接片8的脚(与外引线-，+连接部分)需用焊料预焊。再把N连接片8与P连接片1与引线片中的引线上下对齐，通过正式焊把有芯片的N连接片，P连接片，引线片上的相应引线焊在一起形成桥式整流器的连接。
权利要求1.一种片式微型桥堆，在一个封装体内，由四个整流二极管形成桥式整流器，其特征在于所述四个整流二极管由相同的PN结芯片[D1、D2、D3、D4]构成，四个PN结芯片在空间中两个并列在上，另两个并列在下，每个PN结芯片的P型区和N型区上下布置，其中对角位置PN结芯片的P型区和N型区方位相同，上下迭放的两个PN结芯片之间分别采用一连接片连接，并列在上和并列在下的两个PN结芯片分别采用另一连接片连接，中间层上的两个连接片作为一组电极端子，上层和下层上的两个连接片作为另一组电极端子，并分别从封装体内引出，以此构成空间紧缩的迭层桥堆结构。
2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述四个PN结芯片的P型区和N型区在空间中的方位相同。
3.根据权利要求1所述的，其特征在于所述不同对角位置PN结芯片的P型区和N型区在空间中的方位相反。
4.根据权利要求1所述的，其特征在于所述每个连接片与PN结芯片之间均通过焊料连接。
5.根据权利要求1所述的，其特征在于所述PN结芯片为方形结构。
6.根据权利要求1所述的，其特征在于所述PN结芯片为圆形结构。
7.根据权利要求1所述的，其特征在于所述PN结芯片上设有玻璃或二氧化硅钝化层。
8.根据权利要求1所述的，其特征在于所述PN结芯片上设有硅橡胶钝化层。
专利摘要一种片式微型桥堆，在一个封装体内，由四个整流二极管形成桥式整流器，其特征在于所述四个整流二极管由相同的PN结芯片[D1、D2、D3、D4]构成，四个PN结芯片在空间中两个并列在上，另两个并列在下，每个PN结芯片的P型区和N型区上下布置，其中对角位置PN结芯片的P型区和N型区方位相同，上下迭放的两个PN结芯片之间分别采用一连接片连接，并列在上和并列在下的两个PN结芯片分别采用另一连接片连接，中间层上的两个连接片作为一组电极端子，上层和下层上的两个连接片作为另一组电极端子，并分别从封装体内引出，以此构成微型五层整流桥堆结构。其特点是体积小，芯片只需一种品种均匀性好，工艺简单，成本低合格率，具有一定的市场潜力。
文档编号H01L25/07GK2545706SQ0221970
公开日2003年4月16日 申请日期2002年3月29日 优先权日2002年3月29日
发明者吴念博, 李志军, 何耀喜, 薛峰 申请人:苏州固锝电子有限公司