一种三相整流模块及其制作方法与流程

1.本技术涉及三相整流技术领域，具体而言，涉及一种三相整流模块及其制作方法。


背景技术：

2.随着能源革命的推进，新能源汽车及变频器的不断成熟应用，整流元器件特别是三相整流模块得到更为广泛的应用，然而市场上现有的三相整流模块，存在着结构布局不合理导致的各芯片间线压降差别大(某些不合理设计，会导致额定电流下不同芯片vf差异超过0.2v)，布线占用陶瓷覆铜板(dbc)面积大，在规定的陶瓷覆铜板(dbc)的尺寸下，不能封装更大的芯片尺寸，热设计不合理进而导致各芯片间结温差异大导致整个三相整流模块的可靠性差。
3.综上，现有技术中存在三相整流模块可靠性与散热性较差。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种三相整流模块及其制作方法，以解决现有技术中存在的三相整流模块可靠性与散热性较差的问题。
5.为了实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.一方面，本技术提供了一种三相整流模块，所述三相整流模块包括底板、覆铜板、过桥、交流引出端、正极引出端、负极引出端、共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片以及电极片，所述覆铜板包括共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区，所述共阳覆铜区、所述共阴覆铜区以及所述交流覆铜区间隔设置，且所述共阴覆铜区位于所述阳覆铜区、所述交流覆铜区之间；其中，
7.所述共阴极整流二极管芯片的阴极均与所述共阴覆铜区电连接，每个所述共阴极整流二极管芯片的阳极与一个所述电极片电连接；所述共阳极整流二极管芯片的阳极均与所述共阳覆铜区电连接，每个所述共阳极整流二极管芯片的阴极与一个所述电极片电连接；
8.所述正极引出端与所述共阴覆铜区电连接，所述负极引出端与所述共阳覆铜区电连接，每个所述交流引出端与所述交流覆铜区电连接，且每个所述交流引出端通过所述过桥分别与一个所述共阴极整流二极管芯片、一个所述共阳极整流二极管芯片电连接。
9.可选地，所述共阴覆铜区、所述共阳覆铜区以及所述交流覆铜区沿横向并排设置，所述共阴极整流二极管芯片包括第一芯片、第二芯片以及第三芯片，所述第一芯片、所述第二芯片以及所述第三芯片在所述共阴覆铜区上呈纵向排列；其中，
10.所述共阴覆铜区上还设置有第一端子连接区，所述第一端子连接区位于所述第一芯片与所述第二芯片之间，所述正极引出端与所述第一端子连接区电连接。
11.可选地，所述共阴覆铜区、所述共阳覆铜区以及所述交流覆铜区沿横向并排设置，所述共阳极整流二极管芯片包括第四芯片、第五芯片以及第六芯片，所述第四芯片、所述第五芯片以及所述第六芯片在所述共阳覆铜区上呈纵向排列；其中，
12.所述共阳覆铜区上还设置有第二端子连接区，所述第二端子连接区位于所述第五芯片与所述第六芯片之间，所述正极引出端与所述第二端子连接区电连接。
13.可选地，所述交流覆铜区包括第一交流覆铜区、第二交流覆铜区以及第三交流覆铜区，所述第一交流覆铜区、所述第二交流覆铜区以及所述第三交流覆铜区并排且隔离设置，所述交流引出端包括第一交流引出端、第二交流引出端以及第三交流引出端，所述第一交流引出端与所述第一交流覆铜区连接，所述第二交流引出端与所述第二交流覆铜区连接，所述第三交流引出端与所述第三交流覆铜区连接。
14.可选地，所述过桥包括第一过桥、第二过桥、第三过桥、第四过桥、第五过桥以及第六过桥，所述共阴极整流二极管芯片包括第一芯片、第二芯片以及第三芯片，所述共阳极整流二极管芯片包括第四芯片、第五芯片以及第六芯片；
15.所述第一过桥分别与所述第一交流覆铜区、所述第一芯片电连接，所述第二过桥分别与所述第一芯片、所述第四芯片电连接；
16.所述第三过桥分别与所述第二交流覆铜区、所述第二芯片电连接，所述第四过桥分别与所述第二芯片、所述第五芯片电连接；
17.所述第五过桥分别与所述第三交流覆铜区、所述第三芯片电连接，所述第六过桥分别与所述第三芯片、所述第六芯片电连接。
18.可选地，所述第一交流覆铜区、第二交流覆铜区以及第三交流覆铜区均包括引出端连接区与过桥连接区，所述第一过桥、第三过桥以及所述第五过桥均分别与所述过桥连接区相连，所述第一交流引出端、所述第二交流引出端以及所述第三交流引出端均分别与所述引出端连接区相连。
19.可选地，所述正极引出端与所述负极引出端位于所述底板的一侧，所述交流引出端位于所述底板的另一侧。
20.可选地，所述交流引出端、所述正极引出端以及所述负极引出端均与所述底板呈直角设置。
21.可选地，所述三相整流模块还包括外壳与封装胶，所述外壳套设于所述底板上，且所述封装胶填充于所述外壳内。
22.另一方面，本技术实施例还提供了一种三相整流模块制作方法，用于制作上述的三相整流模块，所述方法包括：
23.制备覆铜板、过桥、交流引出端、正极引出端、负极引出端、共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片以及电极片；其中，所述覆铜板包括共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区，所述共阳覆铜区、所述共阴覆铜区以及所述交流覆铜区间隔设置，且所述共阴覆铜区位于所述阳覆铜区、所述交流覆铜区之间；
24.将所述共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片分别安装所述共阴覆铜区、共阳覆铜区；并在所述共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片的表面安装电极片；
25.从下至上依次连接所述底板、所述覆铜板、所述过桥、所述交流引出端、所述正极引出端以及所述负极引出端。
26.相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
27.本技术提供了一种三相整流模块及其制作方法，该三相整流模块包括底板、覆铜
板、过桥、交流引出端、正极引出端、负极引出端、共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片以及电极片，覆铜板包括共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区，共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区间隔设置，且共阴覆铜区位于阳覆铜区、交流覆铜区之间；其中，共阴极整流二极管芯片的阴极均与共阴覆铜区电连接，每个共阴极整流二极管芯片的阳极与一个电极片电连接；共阳极整流二极管芯片的阳极均与共阳覆铜区电连接，每个共阳极整流二极管芯片的阴极与一个电极片电连接；正极引出端与共阴覆铜区电连接，负极引出端与共阳覆铜区电连接，每个交流引出端与交流覆铜区电连接，且每个交流引出端通过过桥分别与一个共阴极整流二极管芯片、一个共阳极整流二极管芯片电连接。由于本技术提供的覆铜板分区设置，布局合理，因此在进行二极管芯片安装时，能够封装更大的芯片尺寸，降低整流二极管芯片压降，同时降低发热量。此外，由于整流二极管中，热阻较大的共阴极整流二极管芯片排布与模块正中，热阻较小的共阳极整流二极管芯片排布在的边缘，使得三相整流模块的散热更加均匀，可靠性更高。
28.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
30.图1为本技术实施例提供的三相整流模块的结构示意图。
31.图2为本技术实施例提供的三相整流模块的电路示意图。
32.图3为本技术实施例提供的覆铜板的结构示意图。
33.图4为本技术实施例提供的三相整流模块的爆炸示意图。
34.图5为本技术实施例提供的三相整流模块制作方法的流程示意图。
35.图中：
36.100
‑
三相整流模块；110
‑
底板；120
‑
覆铜板；130
‑
过桥；140
‑
交流引出端；150
‑
正极引出端；160
‑
负极引出端；170
‑
共阴极整流二极管芯片；180
‑
共阳极整流二极管芯片；190
‑
电极片；121
‑
共阴覆铜区；122
‑
共阳覆铜区；123
‑
交流覆铜区；1231
‑
第一交流覆铜区；1232
‑
第二交流覆铜区；1233
‑
第三交流覆铜区；131
‑
第一过桥；132
‑
第二过桥；133
‑
第三过桥；134
‑
第四过桥；135
‑
第五过桥；136
‑
第六过桥；141
‑
第一交流引出端；142
‑
第二交流引出端；143
‑
第三交流引出端；171
‑
第一芯片；172
‑
第二芯片；173
‑
第三芯片；181
‑
第四芯片；182
‑
第五芯片；183
‑
第六芯片；191
‑
第一电极片；192
‑
第二电极片；193
‑
第三电极片；194
‑
第四电极片；195
‑
第五电极片；196
‑
第六电极片。
具体实施方式
37.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
38.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.正如背景技术中所述，现有技术中的三相整流模块存在可靠性差，散热能力较差的问题。有鉴于此，本技术提供了一种三相整流模块，通过对三相整流模块的封装结构进行重新布局，达到提升三相整流模块的可靠性及散热能力的优点。
42.下面对本技术提供的三相整流模块进行示例性说明：
43.作为一种可选的实现方式，请参阅图1，三相整流模块100包括底板110、覆铜板120、过桥130、交流引出端140、正极引出端150、负极引出端160、共阴极整流二极管芯片170、共阳极整流二极管芯片180以及电极片190，覆铜板120包括共阳覆铜区122、共阴覆铜区121以及交流覆铜区123，共阳覆铜区122、共阴覆铜区121以及交流覆铜区123间隔设置，且共阴覆铜区121位于阳覆铜区、交流覆铜区123之间。共阴极整流二极管芯片170的阴极均与共阴覆铜区121电连接，每个共阴极整流二极管芯片170的阳极与一个电极片190电连接；共阳极整流二极管芯片180的阳极均与共阳覆铜区122电连接，每个共阳极整流二极管芯片180的阴极与一个电极片190电连接；正极引出端150与共阴覆铜区121电连接，负极引出端160与共阳覆铜区122电连接，每个交流引出端140与交流覆铜区123电连接，且每个交流引出端140通过过桥130分别与一个共阴极整流二极管芯片170、一个共阳极整流二极管芯片180电连接。
44.其中，本技术所述的底板110可以为热沉底板110，其可以起到传递热量的作用。可选的，底板110上也可以设置有连接孔，进而便于底板110与散热器进行连接，使得整流二极管芯片在工作时产生的热量，通过覆铜板120传递至底板110，并通过散热器将热量发散。
45.在镀铜板中，共阳覆铜区122、所述共阴覆铜区121以及所述交流覆铜区123均采用导电材料制作而成，共阳覆铜区122、所述共阴覆铜区121以及所述交流覆铜区123的区域采用三氧化二铝等非导电材料制作，以实现各个区域的电性隔离。
46.在此基础上，当将共阴极整流二极管芯片170的阴极均与所述共阴覆铜区121电连接时，则所有共阴极整流二极管芯片170的阴极均实现连接，所有共阳极整流二极管芯片180的阳极也实现连接。
47.作为一种实现方式，共阴极整流二极管芯片170与共阴覆铜区121、共阳极整流二极管芯片180与共阳覆铜区122均可采用焊接的方式实现电连接，例如采用银烧结焊料，可以为pb
92.5
sn5ag
2.5
焊料，也可以为sn
96.5
ag3cu
0.5
，在此不做限定。可选地，本技术选用pb
92.5
sn5ag
2.5
焊料，并使用回流焊炉进行焊接。
48.同时，通过过桥130也可以使得交流引出端140能够与共阴极整流二极管芯片170、
共阳极整流二极管芯片180电连接，且减小占用面积。
49.通过上述实现方式，第一方面，将热阻较大的共阴极组整流二极管芯片排布在模块正中，热阻较小的共阳极组整流二极管芯片排布在边缘，使三相整流模块100的散热更均衡，提升三相整流模块100的散热效果。第二方面，采用覆铜板120的宽截面共阴极覆铜区，及宽截面共阳极覆铜流通整流后的大电流，不仅降低电流本身的发热量，并且热量能很好的通过覆铜板120传导到散热底板110，使产品的发热及传导的到最好优化。第三方面，正极引出端150直接与共阴覆铜区121电连接，负极引出端160直接与共阳覆铜区122电连接，使各芯片间从输入到输出的线压降得到最好的平衡，从而保证三相的输入与输出间线压降及散热平衡。第四方面，本技术提供的三相整流模块100充分利用覆铜板120的面积进行合理布局，在相同的封装面积上，可以封装更大的芯片尺寸，能极大的降低整流二极管芯片压降，降低发热量，同时提高整流二极管芯片的浪涌电流，在相同的封装外形上提升产品功率密度同时，提高了可靠性。
50.作为一种实现方式，共阴覆铜区121、共阳覆铜区122以及交流覆铜区123沿横向并排设置，请参阅图2，共阴极整流二极管芯片170包括第一芯片171、第二芯片172以及第三芯片173，第一芯片171、第二芯片172以及第三芯片173在共阴覆铜区121上呈纵向排列；其中，共阴覆铜区121上还设置有第一端子连接区，第一端子连接区位于第一芯片171与第二芯片172之间，正极引出端150与第一端子连接区电连接。可以理解地，通过该连接方式，使得正极引出端150可以分别与第一芯片171、第二芯片172以及第三芯片173的阴极实现电连接。
51.共阴覆铜区121、共阳覆铜区122以及交流覆铜区123沿横向并排设置，共阳极整流二极管芯片180包括第四芯片181、第五芯片182以及第六芯片183，第四芯片181、第五芯片182以及第六芯片183在共阳覆铜区122上呈纵向排列；其中，共阳覆铜区122上还设置有第二端子连接区，第一端子连接区位于第五芯片182与第六芯片183之间，正极引出端150与第二端子连接区电连接。通过该连接方式，使得负极引出端160可以分别与第四芯片181、第五芯片182以及第六芯片183的阳极实现电连接。
52.可选地，共阴覆铜区121、共阳覆铜区122设置为并列的长方形，第一芯片171、第二芯片172以及第三芯片173在共阴覆铜区121上呈“一字型”排开，第四芯片181、第五芯片182以及第六芯片183在共阳覆铜区122上呈“一字型”排开。同时，第一芯片171与第四芯片181位于同一横排，第二芯片172与第五芯片182位于同一横排，第三芯片173与第六芯片183位于同一横排，通过该排列方式，使得共阴极整流二极管芯片170与共阳极整流二极管芯片180排列更加紧凑，三相整流模块100的体积更小。同时，正极引出端150与负极引出端160可以错开，互不干扰，使得在进行封装时，正极引出端150与负极引出端160位于底板110的一侧，交流引出端140位于底板110的另一侧，封装更加方便，且在进行三相整流模块100连接时，能够使用户不一混淆各个引出端的类型。
53.同时，第一端子连接区与第二端子连接区均可设置为长方形，且第一端子连接区与第二端子连接区均小于整流二极管芯片的面积，使得正极引出端150、负极引出端160分别与共阴覆铜区121、共阳覆铜区122连接且占用面积更小。由于正极引出端150、负极引出端160直接与共阴覆铜区121、共阳覆铜区122连接，因此无需通过中间连线实现连接，压降更小。
54.作为一种实现方式，请参阅图3，交流覆铜区123包括第一交流覆铜区1231、第二交
流覆铜区1232以及第三交流覆铜区1233，第一交流覆铜区1231、第二交流覆铜区1232以及第三交流覆铜区1233并排且隔离设置，交流引出端140包括第一交流引出端141、第二交流引出端142以及第三交流引出端143，第一交流引出端141与第一交流覆铜区1231连接，第二交流引出端142与第二交流覆铜区1232连接，第三交流引出端143与第三交流覆铜区1233连接。
55.请参阅图4与图1，过桥130包括第一过桥131、第二过桥132、第三过桥133、第四过桥134、第五过桥135以及第六过桥136，共阴极整流二极管芯片170包括第一芯片171、第二芯片172以及第三芯片173，共阳极整流二极管芯片180包括第四芯片181、第五芯片182以及第六芯片183；第一过桥131分别与第一交流覆铜区1231、第一芯片171电连接，第二过桥132分别与第一芯片171、第四芯片181电连接；第三过桥133分别与第二交流覆铜区1232、第二芯片172电连接，第四过桥134分别与第二芯片172、第五芯片182电连接；第五过桥135分别与第三交流覆铜区1233、第三芯片173电连接，第六过桥136分别与第三芯片173、第六芯片183电连接。
56.可以理解地，在实际连接中，过桥130实际与电极片190连接，通过设置过桥130，可以实现交流引出端140分别共阴极整流二极管芯片170、共阳极整流二极管芯片180的连接。其中，电极片190包括第一电极片191、第二电极片192、第三电极片193、第四电极片194、第五电极片195以及第六电极片196，第一电极片191与第一芯片171的阳极连接，第二电极片192与第二芯片172的阳极连接，第三电极片193与第三芯片173的阳极连接；第四电极片194与第四芯片181的阴极连接，第五电极片195与第五芯片182的阴极连接，第六电极片196与第六芯片183的阴极连接。通过设置过桥130的方式，使得交流覆铜区123、共阳覆铜区122以及共阴覆铜区121之间的距离较小，能后进一步减小三相整流模块100的面积。
57.此外，作为一种实现方式，为了使得共阴极整流二极管芯片170、交流引出端140与交流覆铜区123的连接效果更好，占用面积分配更加合理，第一交流覆铜区1231、第二交流覆铜区1232以及第三交流覆铜区1233均包括引出端连接区与过桥130连接区，第一过桥131、第三过桥133以及第五过桥135均分别与过桥130连接区相连，第一交流引出端141、第二交流引出端142以及第三交流引出端143均分别与引出端连接区相连。
58.当然地，在实际应用中，为了便于安装，交流引出端140、正极引出端150以及负极引出端160均与底板110呈直角设置。且三相整流模块100还可以包括外壳与封装胶，外壳套设于底板110上，且封装胶填充于外壳内，在此不做限定。
59.基于上述实现方式，请参阅图5，本技术实施例还提供了一种三相整流模块制作方法，用于制作上述的三相整流模块100，该方法包括：
60.s102，制备覆铜板、过桥、交流引出端、正极引出端、负极引出端、共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片以及电极片；其中，覆铜板包括共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区，共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区间隔设置，且共阴覆铜区位于阳覆铜区、交流覆铜区之间。
61.s104，将共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片分别安装共阴覆铜区、共阳覆铜区；并在共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片的表面安装电极片。
62.s106，从下至上依次连接底板、覆铜板、过桥、交流引出端、正极引出端以及负极引出端。
63.综上所述，本技术提供了一种三相整流模块及其制作方法，该三相整流模块包括底板、覆铜板、过桥、交流引出端、正极引出端、负极引出端、共阴极整流二极管芯片、共阳极整流二极管芯片以及电极片，覆铜板包括共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区，共阳覆铜区、共阴覆铜区以及交流覆铜区间隔设置，且共阴覆铜区位于阳覆铜区、交流覆铜区之间；其中，共阴极整流二极管芯片的阴极均与共阴覆铜区电连接，每个共阴极整流二极管芯片的阳极与一个电极片电连接；共阳极整流二极管芯片的阳极均与共阳覆铜区电连接，每个共阳极整流二极管芯片的阴极与一个电极片电连接；正极引出端与共阴覆铜区电连接，负极引出端与共阳覆铜区电连接，每个交流引出端与交流覆铜区电连接，且每个交流引出端通过过桥分别与一个共阴极整流二极管芯片、一个共阳极整流二极管芯片电连接。由于本技术提供的覆铜板分区设置，布局合理，因此在进行二极管芯片安装时，能够封装更大的芯片尺寸，降低整流二极管芯片压降，同时降低发热量。此外，由于整流二极管中，热阻较大的共阴极整流二极管芯片排布与模块正中，热阻较小的共阳极整流二极管芯片排布在的边缘，使得三相整流模块的散热更加均匀，可靠性更高。
64.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
65.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。