专利名称：非绝缘双塔型二极管模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于逆变焊机电源及各种开关电源的二极管，尤 其是涉及一种非绝缘双塔型二极管模块。
背景技术：
非绝缘双塔结构二极管是一种标准外形尺寸的模块产品，由于产品外 形简单、成本低，适用范围广。而目前公开的非绝缘双塔型二极管模块，
见图i所示，由二极管芯片3'、底板r 、带螺孔的主电极铜块5'以及
外壳9，构成，二极管芯片3'的上下面分别通过上钼片2'、下钼片4' 与底板l'和主电极铜块5'固定连接，主电极铜块5'与外壳9'和底板
r之间用环氧树脂灌注，在高温下固化将三者固定在一起。由于主电极为
块状结构，故底板、二极管芯片、主电极之间均为硬连接。在长期工作运 行过程中，由于二极管芯片要承受机械振动、机械应力以及热应力等因素 的影响，使得二极管内部的半导体二极管芯片也产生机械应力。因与二极 管芯片连接的材料不同其热膨胀系数也不同，又会使二极管芯片产生热应 力， 一旦主电极发生松动，就会造成二极管芯片的碎裂。常规非绝缘双塔 型二极管模块在安装过程中是将底板安装在散热器上，然后将另一电极用 螺钉安装在主电极铜块上，主电极所承受的外力一部分力直接作用到二极 管芯片上，会使二极管芯片承受外力而损伤，造成二极管特性变坏，降低 工作可靠性。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种在安装以及运行过程中能降低二极管芯 片的机械应力和热应力，能提高二极管工作可靠性的非绝缘双塔型二极管 模块。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是 一种非绝缘双塔型二极管 模块，包括底板、二极管芯片、主电极以及外壳，其特征在于所述二极 管芯片的下端面通过下过渡层固定连接在底板上，二极管芯片的上端面通 过上渡层与连接桥板的一侧固定连接，连接桥板是具有两个以上折弯的条 板，连接桥板的另一侧通过绝缘体固定在底板上，顶部具有定位凹槽的外
壳固定在底板上；所述的主电极为两个以上折边的条板，主电极的内侧与
连接桥板固定连接，主电极的另一侧穿出外壳并覆在外壳顶部，且覆在外 壳顶部的主电极上设有过孔与壳体上的定位凹槽对应，下过渡层、二极管 芯片、上过渡层、连接桥板、绝缘体的外周以及主电极的一侧灌注软弹性 胶密封。
本实用新型采用上述技术方案后具有以下的优点
1、 本实用新型将具有折弯的连接桥板的两侧分别固定在二极管芯片和 主极板之间，而二极管芯片和连接桥板的一侧分别连接在底板上，当二极 管受到机械应力和热应力后，可通过连接桥板的变形来释放所受到的应力， 加之主电极也为折弯的条板，主电极的一侧固定连接在连接桥板上，使主 电极也能释放机械应力和热应力，因此可通过连接桥板以及主电极降低二 极管芯片的机械应力和热应力，有效地降低了二极管在长期工作中因机械 震动以及发热所产生的机械应力和热应力。
2、 本实用新型由于在壳体的顶部设有用于紧固件定位用的定位凹槽， 而覆在壳体顶部的主电极上设有过孔并与壳体上的定位凹槽对应，由于螺 钉安装时的力矩方向为水平方向，因此在模块装配及电极装配的过程中， 主电极不再受外部机械应力的影响，故二极管芯片没有机械应力的作用， 在工作运行时也不会受到机械应力的影响，提高了二极管工作可靠性。
3、 本实用新型通过软弹性胶对下过渡层、二极管芯片、上过渡层、连
接桥板、绝缘体以及主电极灌注密封，因此二极管芯片能通过软弹性胶进 行保护，不仅使连接桥板和主电极能释放因振动而产生的机械应力以及工 作中所产生的热应力，而且通过软弹性胶使热应力不会作用于二极管芯片 上，因此二极管工作可靠性得到很大提高。以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是已有非绝缘双塔型二极管模块的结构示意图。
图2是本实用新型的非绝缘双塔型二极管模块的结构示意图。
其中1—底板，2—上过渡层，3—二极管芯片，4一下过渡层，5—连
接桥，6—主电极，61—过孔，7—绝缘体，8—软弹性胶，9一外壳，91一
定位凹槽，
具体实施方式
见图1所示的非绝缘双塔型二极管模块，包括底板l、 二极管芯片3、
主电极6以及外壳9，底板1采用镀镍铜板或其它导电板，而二极管芯片3 的下端面通过下过渡层4固定连接在底板1上，二极管芯片3的上端面通 过上过渡层2与连接桥板5的一侧固定连接，上过渡层2和下过渡层4均 是能与二极管芯片3、底板1以及连接桥板5连接的钼片、钨片或可伐片等， 通过上、下过渡层使二极管芯片3可靠地与底板1和连接桥板5连接，该 连接可采用焊接或粘接等固定方式，特别是钼片的热膨胀系数接近于二极 管芯片，减少热应力。本实用新型的连接桥板5是具有两个以上折弯的条 板，如图2所示，连接桥板5具有三折，且连接桥板5为两端平板中部凸 起的梯形；或连接桥板5为两端平板且中部凸起弓形；连接桥板5也可以 是多折，弯折后的连接桥板5能吸收和释放机械应力和热应力，连接桥板5 的另一侧通过绝缘体7固定在底板1上，该绝缘体7是两面涂有或覆有金 属层的陶瓷片，可采用烧结或键合工艺制造，采用焊接或粘接等方式将主 电极6、连接桥板5、绝缘体7以及底板l可靠的固定连接，外壳9则固定 在底板1上，外壳9的顶部具有定位凹槽91。见图1所示，本实用新型的 主电极6为两个以上折边的条板，同样经弯曲后的主电极6也具有吸收和 释放机械应力和热应力的特点，主电极6的内侧与连接桥板5固定连接， 主电极6的另一侧穿出外壳9并弯折后覆在外壳9顶部，而覆在外壳9顶 部的主电极6上设有过孔61，该过孔61与壳体9上的定位凹槽91对应， 定位凹槽91的槽边至少设有两个平行的平面，可对螺母进行定位，由于主 电极6不受外力，可保证二极管芯片3不受外力影响，在定位凹槽91的下 部设有过孔，保证螺栓不会顶在壳体9上，而下过渡层4、 二极管芯片3、 上过渡层2、连接桥板5、绝缘体7以及主电极6—侧的外周灌注软弹性胶 8密封，将连接区域保护密封，最后再用环氧树脂灌注充满壳体空间。
权利要求1、一种非绝缘双塔型二极管模块，包括底板(1)、二极管芯片(3)、主电极(6)以及外壳(9)，其特征在于所述二极管芯片(3)的下端面通过下过渡层(4)固定连接在底板(1)上，二极管芯片(3)的上端面通过上渡层(2)与连接桥板(5)的一侧固定连接，连接桥板(5)是具有两个以上折弯的条板，连接桥板(5)的另一侧通过绝缘体(7)固定在底板(1)上，顶部具有定位凹槽的外壳(9)固定在底板(1)上；所述的主电极(6)为两个以上折边的条板，主电极(6)的内侧与连接桥板(5)固定连接，主电极(6)的另一侧穿出外壳(9)并覆在外壳(9)顶部，且覆在外壳(9)顶部的主电极(6)上设有过孔(61)并与壳体(9)上的定位凹槽(91)对应，下过渡层(4)、二极管芯片(3)、上过渡层(2)、连接桥板(5)、绝缘体(7)的外周以及主电极(6)的一侧灌注软弹性胶(8)密封。
2、 根据权利要求1所述的非绝缘双塔型二极管模块，其特征在于所 述的连接桥板(5)为两端平板中部凸起的梯形。
3、 根据权利要求1所述的非绝缘双塔型二极管模块，其特征在于所 述的连接桥板(5)为两端平板且中部凸起弓形。
4、 根据权利要求1所述的非绝缘双塔型二极管模块，其特征在于所 述外壳(9)顶部的定位凹槽(91)的槽边至少设有两个平行的平面，且下 部设有过孔。
5、 根据权利要求1所述的非绝缘双塔型二极管模块，其特征在于所 述的绝缘体(7)是两面涂有或覆有金属层的陶瓷片。
6、 根据权利要求1所述的非绝缘双塔型二极管模块，其特征在于所述的上过渡层(2)为钼片或钨片或可伐片。
7、 根据权利要求1所述的非绝缘双塔型二极管模块，其特征在于所述的下过渡层(4)为钼片或钨片或可伐片。
专利摘要本实用新型涉及一种非绝缘双塔型二极管模块，包括底板、二极管芯片、主电极及外壳，二极管芯片的下端面通过下过渡层固定连接在底板上，二极管芯片的上端面通过上渡层与连接桥板的一侧固定连接，连接桥板是具有两个以上折弯的条板，连接桥板的另一侧通过绝缘体固定在底板上，顶部具有定位凹槽的外壳固定在底板上；主电极为两个以上的折边的条板形，主电极的内侧与连接桥板固定连接，主电极的另一侧穿出外壳并覆在外壳顶部，且主电极上设有的过孔与壳体上的定位凹槽对应，上下过渡层、二极管芯片、连接桥板、绝缘体以及主电极一侧的连接区灌注软弹性胶密封。本实用新型在安装以及运行过程中能降低二极管芯片的机械应力和热应力，能提高二极管工作可靠性。
文档编号H01L25/11GK201063345SQ200720040370
公开日2008年5月21日 申请日期2007年7月26日 优先权日2007年7月26日
发明者刘利峰, 王晓宝, 赵善麒 申请人:江苏宏微科技有限公司