晶闸管和散热体的一体化封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及晶闸管芯片的封装，具体是涉及一只和两只以上晶闸管芯片与散热体的一体化封装结构。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的晶闸管器件采用的是陶瓷管壳封装，陶瓷管壳采用陶瓷和金属块烧结成型，同时管壳结构采用上下铜压块，器件使用时要压装风冷或水冷散热器，由于上述结构产生了多个金属接触面，因此，已有的晶闸管封装结构不仅增加了接触电压降，而且还降低了散热功效。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对上述的不足，而提供的一种结构合理，构造简单，结构紧凑，密封隔离性好，压降低，散热效果好，性能可靠的晶闸管芯片和散热体的一体化封装。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:包括壳体、芯片、腔体，以及散热体和电极构成的晶闸管器件单元，其特征是:散热体和电极是由金属材料制作的一体化结构，壳体与晶闸管芯片之间的腔体内填充有密封材料，至少两个晶闸管芯片通过共用电极串联或并联封装为一体。
[0005]本实用新型的技术解决方案中所述的至少两个晶闸管芯片通过共用电极串联或并联封装为一体是两个晶闸管器件单元的共用电极是散热体和电极，至少两个晶闸管的芯片分别设置在两个散热体和电极的两对称端面上，壳体固定在散热体和电极上。
[0006]本实用新型的技术解决方案中所述的散热体和电极是采用风冷式散热体或水冷式散热体。
[0007]本实用新型的技术解决方案中:所述的壳体采用PPS或PBT塑料以及硅橡胶材料。
[0008]本实用新型的技术解决方案中所述的腔体内填充的密封材料是硅凝胶或硅橡胶材料。
[0009]本实用新型的散热体和电极采用一体化结构，散热体直接压装在芯片上，接触压降低，散热效果好；采用性能可靠的易成型材料作为壳体来封装晶闸管芯片，中间腔体填充绝缘导热的胶体材料，起到密封保护芯片的作用；同时结合其晶闸管器件的应用，实现多芯片的串联或并联封装，达到器件的串联或并联连接；本实用新型整体结构合理，构造简单，结构紧凑，密封隔离性好，封装操作简单方便，不改变及影响现有的使用习惯；壳体方便设计制造，适用于晶闸管芯片的单片封装以及多片并联或串联封装。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型风冷散热体的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型水冷散热体的结构示意图。
[0012]图3是两芯片共电极的风冷散热体结构示意图。
[0013]图4是两芯片共电极的水冷散热体结构示意图。
[0014]图5是三只及三只以上芯片串联的风冷散热体结构示意图。
[0015]图6是三只及三只以上芯片共电极并联的风冷散热体结构示意图。
[0016]图7是三只及三只以上芯片串联的水冷散热体结构示意图。
[0017]图8是三只及三只以上芯片共电极并联的水冷散热体结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1、2所示，本实用新型是由壳体1、芯片2和腔体3，以及散热体和电极6构成晶闸管器件单元，壳体I的材料采用特殊性能塑料或橡胶，如采用PPS/PBT塑料或者硅橡胶，可以方便成型，并能达到大功率晶闸管器件使用性能的要求；壳体I与晶闸管芯片2之间的腔体3内填充有密封材料，密封材料采用硅凝胶或硅橡胶材料；散热体和电极6是由金属材料制作的一个体化结构，该一体化结构的散热体和电极6既是晶闸管器件单元的散热体，又是晶闸管器件单元的电极；晶闸管芯片2压装在两个散热体和电极6之间，根据需要可以增加K极压块4，芯片2被腔体3内的密封材料所包裹密封，其中一个散热体和电极6的一个端面与定位在腔体3内的芯片2阳极端紧密接触，另一个散热体和电极6的一个端面与定位在腔体3内的芯片2阴极端紧密接触；壳体I壳壁上设有控制线连接端子，在散热体和电极6上设有控制线孔，引线通过散热体和电极6上的线孔与壳体I控制线端子连通，作为晶闸管器件的G极5 ;上述结构即作为晶闸管器件的一个封装单元，散热体和电极6可以采用风冷式散热体，如图1所示，或者采用水冷式散热体，如图2所示。
[0019]如图3、4所示，采用两个图1或图2结构的晶闸管器件单元进行封装，封装的晶闸管器件是两个芯片2共电极串联或并联的结构形式，即两个晶闸管器件共用一个散热体和电极6 ;两个晶闸管芯片2共用散热体和电极6分别作为一个晶闸管器件的阳极电极或阴极电极；两个晶闸管芯片2并联封装的共用散热体和电极6同时作为两个晶闸管芯片2的阳极电极或者阴极电极，两个晶闸管芯片2串联封装的共用散热体和电极6作为一个晶闸管芯片2的阳极电极和另一个晶闸管芯片的阴极电极；图3所示的是风冷散热体结构形式，图4所示的是水冷散热体结构形式。
[0020]如图5、6、7、8所示，采用三只及三只以上图1或图2结构的晶闸管器件单元进行封装，封装的晶闸管器件是三只及三只以上芯片2共电极串联或并联的结构形式，即通过共用散热体和电极6与器件单元达到多只器件串联或并联；图5是三只及三只以上晶闸管芯片2和风冷散热体和电极串联结构形式，三只及三只以上晶闸管芯片2串联封装时，相邻两只晶闸管器件共用风冷散热体和电极6作为一只晶闸管芯片2的阳极电极和另一只晶闸管芯片2的阴极电极；图6是三只及三只以上晶闸管芯片2和风冷散热体和电极6并联结构形式，三只及三只以上晶闸管芯片2并联封装时，共用风冷散热体和电极6作为三只及三只以上晶闸管芯片2的阳极电极或者阴极电极；图7是三只及三只以上晶闸管芯片2和水冷散热体和电极6串联结构形式，三只及三只以上晶闸管芯片2串联封装时，相邻两只晶闸管器件共用水冷散热体和电极6作为一只晶闸管芯片2的阳极电极和另一只晶闸管芯片2的阴极电极；图8是三只及三只以上晶闸管芯片2和水冷散热体和电极6并联结构形式，三只及三只以上晶闸管芯片2并联封装时，共用风冷散热体和电极6作为三只及三只晶闸管芯片2的阳极电极或者阴极电极。
【主权项】
1.一种晶闸管和散热体的一体化封装结构，包括壳体(1)、芯片(2)、腔体(3)，以及散热体和电极(6)构成的晶闸管器件单元，其特征是:散热体和电极(6)是由金属材料制作的一体化结构，壳体(I)与晶闸管芯片(2)之间的腔体(3)内填充有密封材料，至少两个晶闸管芯片(2 )通过共用电极串联或并联封装为一体。2.根据权利要求1所述的晶闸管和散热体的一体化封装结构，其特征是:所述的至少两个晶闸管芯片通过共用电极串联或并联封装为一体是两个晶闸管器件单元的共用电极是散热体和电极(6)，至少两个晶闸管的芯片(2)分别设置在两个散热体和电极(6)的两对称端面上，壳体(I)固定在散热体和电极(6)上。3.根据权利要求1所述的晶闸管和散热体的一体化封装结构，其特征是:所述的散热体和电极(6)是采用风冷式散热体或水冷式散热体。4.根据权利要求1所述的晶闸管和散热体的一体化封装结构，其特征是:所述的壳体(I)采用PPS或PBT塑料以及硅橡胶材料。5.根据权利要求1所述的晶闸管和散热体的一体化封装结构，其特征是:所述的腔体(3)内填充的密封材料是硅凝胶或硅橡胶材料。
【专利摘要】本实用新型的名称是晶闸管和散热体的一体化封装结构，涉及一只和两只以上晶闸管芯片与散热体的一体化封装结构。它主要是解决市场上的晶闸管采用陶瓷管壳封装，限制了晶闸管芯片的组合封装，晶闸管使用时需要压装散热体，接触层多，散热效果差的问题。本实用新型包括壳体、芯片、腔体，以及散热体和电极构成的晶闸管器件单元，其特征是：散热体和电极是由金属材料制作的一体化结构，壳体与晶闸管芯片之间的腔体内填充有密封材料，至少两个晶闸管芯片通过共用电极串联或并联封装为一体。本实用新型构造简单，结构紧凑，减少了接触层和电压降，散热性和密封隔离性好，封装操作简单方便，适用于大功率晶闸管芯片的单片封装和多片串、并联封装。
【IPC分类】H01L23/373, H01L23/46, H01L23/367
【公开号】CN204927273
【申请号】CN201520702371
【发明人】陈安明
【申请人】陈安明
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月11日