大電流高密度插針式整流橋的製作方法

2023-04-26 21:57:11 2

專利名稱：大電流高密度插針式整流橋的製作方法
技術領域：
大電流高密度插針式整流橋
技術領域：
本實用新型涉及一種電力整流橋,尤其涉及插針式整流橋。
背景技術：
隨著科技的發展，電焊機、變頻器等電器用品、電力器械正向高密、微型化方向發展，國內外市場非常需求額定電流大於50A的插針式整流橋，例如，小型逆變焊機上急需配套額定電流大於50A的插針式整流橋，現在配套的電流30A以下的插針式整流橋，俗稱扁橋，其結構如圖I、圖2所示，它由PN型二極體晶片I、連接電極底片2、電極插針3和絕緣封裝體4組成，四個PN型二極體晶片I按橋式整流電路連接在連接電極底片2上，四根電極插針3從連接電極底片2上引出，四個PN型二極體晶片I、連接電極底片2和四根電極插針3組成的橋式整流電路由絕緣封裝體4封裝成一體，只有四根電極插針3的插針端外露。
·度受到一定限制，橋式整流電路的散熱性與絕緣性直接影響到產品性能指標、使用全安性和使用壽命。由於熱阻直接影響到整流橋的最大額定電流；絕緣封裝體直接影響到產品的絕緣性，從散熱、高密度、微型化的角度來講，絕緣封裝體的厚度越小越好，但從絕緣性能來看絕緣封裝體的厚度越大越好，這對矛盾在現有的插針式整流橋沒有得到解決，目前行中業通常採用優先顧及絕緣性，犧牲最大額定電流的設計方案。現有用於小型逆變焊機上的插針式整流橋由於受散熱、高密度、微型化的要求，其絕緣性能不好，絕緣耐壓小於1500V，熱阻值大，逆變焊機升溫快，通流能力低，雖然標稱最大限流為30A，實際上達不到，無法滿足逆變焊機的最大額定電流的要求，僅此因素，逆變焊機的性能指標只能達到設計指標的80%左右，就是這種逆變焊機，在夏季也很容易因機溫太高而燒壞，因此插針式整流橋的性能好壞直接影響逆變焊機的性能，它已成為束縛逆變焊機等現代機電裝備發展的重要影響因素。

實用新型內容為了克服現有插針式整流橋不能同時滿足絕緣性和最大限流的缺陷，本實用新型的目的是提供一種大電流高密度插針式整流橋。本實用新型採取的技術方案如下一種大電流高密度插針式整流橋，其特徵是包括二極體晶片、連接電極底片、電極插針、絕緣封裝體、金屬內鍍層、絕緣陶瓷層、金屬外鍍層、散熱底板和絕緣彈性膠體，金屬外鍍層和金屬內鍍層分別設置在絕緣陶瓷層的兩側面上，形成雙金屬鍍層絕緣板，雙金屬鍍層絕緣板通過金屬外鍍層焊接在散熱底板上，連接電極底片焊接在金屬內鍍層上，四個二極體晶片按橋式整流電路連接在連接電極底片上，四根電極插針從連接電極底片上引出，四個二極體晶片、連接電極底片和四根電極插針組成的整流路依次由絕緣彈性膠體和絕緣封裝體包覆封裝成一體，四根電極插針露出，散熱底板凸出絕緣封裝體。進一步，在四個二極體晶片中有二個是PN型二極體晶片和二個NP型二極體晶片，其中PN型二極體晶片的連接面為P極，NP型二極體晶片的連接面為N極。進一步，所述絕緣彈性膠體為矽膠體。由於在陶瓷絕緣層的兩側面設有金屬鍍層，既便於陶瓷絕緣層與散熱底板之間的可靠焊接，也便於陶瓷絕緣層與連接電極底片之間的可靠焊接，同時保證了連接電極底片與散熱底板之間的絕緣性，四個二極體晶片均焊接在連接電極底片上，工作時二極體晶片所產生的熱量會依次傳遞給連接電極底片、金屬內鍍層、絕緣陶瓷層、金屬外鍍層，最後傳給散熱底板，而散熱底板與外界空氣接觸，因此插針式整流橋的熱性指標和絕緣性能指標得到了同步提高，由於在二極體晶片與絕緣封裝體之間增設有絕緣彈性膠體，二極體晶片受熱變形後，由絕緣彈性膠體作為變形緩和體，避免了二極體晶片與絕緣封裝體之間剛性接觸，杜絕了二極體晶片受熱變形壓迫損壞現象，這樣既能提高產品的最大絕緣電壓和最大額定電流，確保插針式整流橋的絕緣電壓大於3000V，額定電流容量大於50A，比現有技術提高30°/Γ50%。產品的使用安全性能得到大幅度提高，能夠滿足市場對大電流插針式整流橋的需求。·

圖I為現有插針式整流橋的結構不意圖；圖2為圖I的左視圖；圖3為本實用新型的結構示意圖；圖4為圖3的右視圖。圖中1-二極體晶片；2_連接電極底片；3-電極插針；4_絕緣封裝體；5_金屬內鍍層；6_絕緣陶瓷層；7_金屬外鍍層；8_散熱底板；9_絕緣彈性膠體。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
一種大電流高密度插針式整流橋，如圖3、圖4所示，包括二極體晶片I、連接電極底片2、電極插針3、絕緣封裝體4、金屬內鍍層5、絕緣陶瓷層6、金屬外鍍層7、散熱底板8和絕緣彈性膠體9，金屬外鍍層7和金屬內鍍層5分別設置在絕緣陶瓷層6的兩側面上，形成雙金屬鍍層絕緣板，雙金屬鍍層絕緣板通過金屬外鍍層7焊接在散熱底板8上，連接電極底片2焊接在金屬內鍍層5上，四個二極體晶片I按橋式整流電路連接在連接電極底片2上，四根電極插針3從連接電極底片2上引出，四個二極體晶片I、連接電極底片2和四根電極插針3組成的整流電路依次由絕緣彈性膠體9和絕緣封裝體4包覆封裝成一體，四根電極插針3露出，散熱底板8凸出絕緣封裝體4，所述二極體晶片I分為PN型二極體晶片和NP型二極體晶片，PN型二極體晶片的連接面為P極，NP型二極體晶片的連接面為N極，所述絕緣彈性膠體9為矽膠體。
權利要求1.一種大電流高密度插針式整流橋，其特徵是包括二極體晶片(I)、連接電極底片(2)、電極插針(3)、絕緣封裝體(4)、金屬內鍍層(5)、絕緣陶瓷層(6)、金屬外鍍層(7)、散熱底板(8)和絕緣彈性膠體(9)，金屬外鍍層(7)和金屬內鍍層(5)分別設置在絕緣陶瓷層(6)的兩側面上，形成雙金屬鍍層絕緣板，雙金屬鍍層絕緣板通過金屬外鍍層(7 )焊接在散熱底板(8)上，連接電極底片(2)焊接在金屬內鍍層(5)上，四個二極體晶片(I)按橋式整流電路連接在連接電極底片(2)上，四根電極插針(3)從連接電極底片(2)上引出，四個二極體晶片(I)、連接電極底片(2)和四根電極插針(3)組成的整流路依次由絕緣彈性膠體(9)和絕緣封裝體(4 )包覆封裝成一體，四根電極插針(3 )露出，散熱底板(8 )凸出絕緣封裝體(4 )。
2.根據權利要求I所述大電流高密度插針式整流橋，其特徵是在四個二極體晶片(I)中有二個是PN型二極體晶片和二個NP型二極體晶片，其中PN型二極體晶片的連接面為P極，NP型二極體晶片的連接面為N極。
專利摘要一種大電流高密度插針式整流橋，包括二極體晶片、連接電極底片、絕緣封裝體、雙面金屬鍍層的絕緣陶瓷層、散熱底板和絕緣彈性膠體，絕緣陶瓷層設置散熱底板和連接電極底片之間，四個二極體晶片、連接電極底片和四根電極插針組成的整流路依次由絕緣彈性膠體和絕緣封裝體包覆封裝成一體。這種結構既能保證陶瓷絕緣片的兩面分別與散熱底板、連接電極底片焊接成一體，又保證了連接電極底片與散熱底板之間的絕緣性，二極體晶片所產生的熱量通過散熱底板散發，採用在二極體晶片與絕緣封裝體之間增設有絕緣彈性膠體，杜絕了二極體晶片與絕緣封裝體之間剛性接觸，杜絕了二極體晶片受熱變形壓迫損壞現象，提高了產品的額定絕緣電壓、額定電流和安全性。
文檔編號H05K7/20GK202696487SQ20122039383
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者顏輝, 闞維光, 孫祥玉, 邵凌翔, 申建雲 申請人:常州瑞華電力電子器件有限公司