一种节能型整流桥的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种节能型整流桥，包括绝缘外壳、管芯、二极管芯片、金属垫板、陶瓷基片、镀镍铝底座、连桥以及与管芯相连接的引出电极，其特征在于：在陶瓷基片上焊接两块金属垫板，二极管芯片焊接在金属垫板上，所述整流桥的管芯、镀镍铝底座、高导热的陶瓷基片以及经过退火的连桥之间为无间隙可靠焊接，并由环氧树脂将它们固化成一个整体。本实用新型优点：一是具有高效节能、高绝缘耐压和高导热优点。二是解决了产品在环氧树脂灌封后内部管芯之间产生的应力问题，保证产品在恶劣工作环境下的性能稳定性。三是结构设计新颖、独特、简单。
【专利说明】
一种节能型整流桥
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种节能型整流桥，属于半导体器件领域。【背景技术】
[0002]国内外现有整流桥结构设计，主要是将电极和整流管芯组成的芯组灌封固化在金属壳或铝底塑壳中，在芯组和壳体内底面之间采用非金属绝缘层进行绝缘，其结构大致可分为以下三种:
[0003] (1 )KBPC整流桥结构。在芯组和壳体内底面之间，隔有一层厚度为0.5-lmm左右的环氧树脂、云母片或PBT工程塑料绝缘层；
[0004] (2)铝底塑壳整流桥结构。在芯组和壳体的铝底之间隔有一层厚度为0.6-0.9mm 的PBT工程塑料或热固性环氧树脂绝缘层；
[0005] (3)铝基覆铜板结构。在铝基覆铜板上焊接整流桥芯组，在铝板和覆铜板之间压有一层玻璃纤维和环氧树脂组成的绝缘层，厚度为〇.15_左右。
[0006]硅整流桥中的二极管在工作时其正向压降约为1 -1.3V，当电流通过时，会产生大量的热量，而这些热量需要及时散发出去，而以上三种结构绝缘层的热阻较大，导热系数一般在1.lW/m.K以下，从而严重影响整流桥的散热性能。在通过大电流时二极管内部PN结温度迅速上升，烧坏整流管。另外，整流桥经过长时间的存放或使用，由于内部应力的作用，部分整流桥会失效。目前一些高端领域或高可靠设备上，以上三种方式制造的单、三相整流桥都很难满足要求。
【发明内容】
[0007]设计目的:为避免【背景技术】中的不足之处，设计一种既可以高效节能、高导热、高绝缘耐压、高散热，又能基本消除工作中内部管芯之间的应力的一种节能型整流桥。
[0008]为了实现上述设计目的。本实用新型公开一种节能型整流桥，包括绝缘外壳(1)、 管芯(6)、二极管芯片(5)、金属垫板(4)、陶瓷基片(3)、镀镍铝底座(2)、连桥(8)以及与管芯 (6)相连接的引出电极(7)，其特征在于:在陶瓷基片(3)上焊接两块金属垫板(4)，二极管芯片(5)焊接在金属垫板(4)上，所述整流桥的管芯(6)、镀镍铝底座(2)、高导热的陶瓷基片 (3)、经过退火的连桥(8)之间为无间隙可靠焊接，并由环氧树脂将它们固化成一个整体。
[0009]技术方案1:我们采用整流桥新型结构。使用最新工艺制造的0.4mm厚金属化镀镍高导热陶瓷基片(3)，导热系数为25W/m.K，这样设计的目的在于:能及时将整流桥工作时产生的大量热能传递出去。
[0010]技术方案2:采用镀镍的铝底座(2)，使之与陶瓷基片(3)、芯组(6)之间进行无间隙可靠焊接，并由环氧树脂将它们固化成一个整体，使其具有高效节能、高绝缘耐压和高散热性的特点。
[0011]技术方案3:采用高温退火的连桥方式，可以基本消除工作中内部管芯(6)之间的应力，保证产品在恶劣工作环境下，也能可靠工作。
[0012]本发明与【背景技术】相比，本实用新型一是具有高效节能，高绝缘耐压和高导热优点。二是解决了产品在环氧树脂灌封后内部管芯之间产生的应力问题，保证产品在恶劣工作环境下的性能稳定性。三是结构设计新颖、独特、简单。【附图说明】
[0013]图1是本实用新型结构的示意图。
[0014]图2是本实用新型结构俯视图。【具体实施方式】
[0015]实施例1:参照附图1:本实用新型一种节能型整流桥，包括绝缘外壳(1)、管芯(6)、 二极管芯片(5)、金属垫板(4)、陶瓷基片(3)、镀镍铝底座(2)、连桥(8)以及与管芯(6)相连接的引出电极(7)，其特征在于:所述，在陶瓷基片(3)上焊接两块金属垫板(4)，二极管芯片 (5)焊接在金属垫板(4)上，所述整流桥的管芯(6)、镀镍铝底座(2)、高导热陶瓷基片(3)、经过退火的连桥(8)之间为无间隙可靠焊接，并由环氧树脂将它们固化成一个整体。
[0016]实施例2:在实施例1的基础上，采用了新型的0.4mm金属化镀镍陶瓷基片(3)，其导热系数约为25W/m.K，在与镀镍铝底座(2)进行无间隙焊接后，在不增加材料成本的前提下， 提高了整流桥工作时的散热速度。例如:在无风冷，配有80mml25mm50mm，重276.5克的铝散热器的试验条件下，通20A电流60分钟后，整流桥环氧表面温度为110°C，散热器底部之间的温度为l〇2°C，两者间的温度梯度大大减少，仅有8°C，导热性能明显提高，与此同时，绝缘耐压在高温150°C时达到Vis〇3000V(DC)，从而保证了整流桥的导热性能和高温下的绝缘性能。
[0017]实施例3:在芯片的选择上，我们优选压降和热阻均较小的玻璃钝化高性能二极管芯片(5)，为了进一步提高整流桥的过电流能力，在金属化镀镍高导热陶瓷基片(3)上焊接两块金属垫板(4)，然后再将二极管芯片(5)焊接在金垫属板(4)上，不仅增加了产品的热容量，而且能使二极管工作时产生的热量能均匀地传导出去，大大提高了产品的稳定性，保证客户安全可靠使用。
[0018]以常规结构制成的整流桥在储存过程中，由于内部芯片间应力的作用，二极管芯片(5)常被拉裂，导致产品失效。本实用新型充分吸收整流模块设计技术，采用导热系数与铝接近的高温环氧树脂代替原有的中温环氧树脂，使其具有优良的热传导性和耐温度冲击的特性，同时采用退火连桥新工艺，连桥(5)设为弯折形态，参看附图2,所示，可有效消除了环氧树脂固封后内部管芯(6)与陶瓷基片(3)间的应力，保证了产品在使用和储存过程中的稳定性、可靠性。
[0019]需要理解到的是:上述实施例虽然对本实用新型的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述，而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种节能型整流桥，包括绝缘外壳、管芯、二极管芯片、金属垫板、陶瓷基片、镀镍铝 底座、连桥以及与管芯相连接的引出电极，其特征在于:在陶瓷基片上焊接两块金属垫板， 二极管芯片焊接在金属垫板上，所述整流桥的管芯、镀镍铝底座、高导热的陶瓷基片以及经 过退火的连桥之间为无间隙可靠焊接，并由环氧树脂将它们固化成一个整体。2.根据权利要求1所述的一种节能型整流桥，其特征在于:陶瓷基片厚度为0.4mm。3.根据权利要求1所述的一种节能型整流桥，其特征在于:在陶瓷基片上焊接两块重量 约为1.2克金属垫板。4.根据权利要求1所述的一种节能型整流桥，其特征在于:连桥被环氧树脂固封，连桥 设为弯折形态，有效消除了管芯与瓷片间的应力。
【文档编号】H02M7/00GK205622524SQ201620402528
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】余挺
【申请人】杭州东沃电子科技有限公司