CN101702952A - 端子板电路 - Google Patents

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Abstract

在端子板电路中，通过去除焊接过程中焊料内的气泡，使得从二极管到端子板的热传导得到促进，所述端子板电路上，使用焊料将二极管底面连接到端子板表面以对二极管进行散热。一种按以下方式配置的端子板电路，表面安装型二极管底面的金属部分被焊接到端子板表面，所述端子板大于金属部分，其特征在于在端子板表面形成条痕，所述条痕由多条线构成，所述多条线彼此不相交，所述端子板上焊接了二极管，通过所述条痕，将焊接过程中焊料内产生的气泡，从二极管的下表面释放到外部。该端子板电路适用于太阳能电池板的接线盒内。

Description

端子板电路
技术领域
本发明涉及用于恶劣环境中的端子板电路，所述恶劣环境例如是在太阳能电池板的接线盒内。
背景技术
将使用一个例子进行说明，该例子是大量安置在屋顶等的太阳能电池板使用的接线盒内的端子板电路。图1示出了太阳能电池板背面示意图。由图1可知，每个太阳能电池板P的背面上安装有接线盒B。相邻太阳能电池板P的接线盒B通过外部连接电缆C相互电连接。
接线盒内安装了一对端子板，其一端连接到外部连接电缆，并且其另一端连接到太阳能电池板的电极。进一步，接线盒内安装了二极管以互连前述的一对端子板。
该二极管是旁路二极管，用于从一个外部连接电缆到另一个外部连接电缆的短路电流，当太阳能电池板的电动势降低时，该电流由施加反向电压产生。当二极管执行上述功能时，大电流流入二极管的正向，导致二极管剧烈发热并且其温度可能超过二极管正常的工作温度。这种情况下，不但二极管不能起到二极管的作用(热穿刺)，而且二极管与周边电路有被损坏的危险。进一步，当反复出现热穿刺时，即使没被损坏，二极管的寿命也会大打折扣。因此，必须有效进行散热以使二极管工作期间产生的热量不超过二极管的正常工作温度。
散发二极管产生的热的有效方式建议是，将接线盒内的端子板电路中端子板尽可能的做大，并将二极管底面焊接在端子板表面，这样，使二极管的热量容易传递到端子板(cf.日本专利申请早期公开(JP-A)Nos.2005-251962和2007-110031)。
然而，将二极管底面焊接到大的端子板表面时，在焊接期间焊料中混入气泡，气泡将降低二极管向端子板的热传导效率，由此导致二极管的热量无法有效散发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本发明考虑到了相关技术的上述问题，因此发明目的是提供一种端子板电路，其中，通过去除或减少焊接过程中端子板电路上焊料中的气泡，使得从二极管到端子板的热传导得到促进，所述端子板电路上，使用焊料将二极管底面连接到端子板表面以对二极管的热量进行散发。
也就是说，本发明是一种按以下方式配置的端子板电路，表面安装型二极管底面的金属部分被焊接到端子板表面，所述端子板大于金属部分，其特征在于在端子板表面形成条痕(streak)，所述条痕由多条线(优选直线)构成，所述多条线彼此不相交，所述端子板上焊接了二极管，通过所述条痕，将焊接过程中焊料内产生的气泡，从二极管的下表面释放到外部。
本发明端子板电路的优选实施例中，多条线的每条线的起点和终点位于二极管的下表面外部。另外，本发明端子板电路的优选实施例中，构成条痕的多条线与端子板表面的纹理(grain)平行，所述纹理在生产端子板时已经形成。本发明端子板电路的优选实施例中，条痕深度为0.01到0.5mm。此外，本发明端子板电路的优选实施例中，端子板实质上被以平面的方式扩大，并且端子板电路用在太阳能电池板的接线盒内。
本发明的有益效果
本发明的端子板电路中，通过形成在端子板的表面上的条痕将在把二极管底面焊接到端子板表面时产生的气泡从二极管的下表面释放到外部，使得通过焊料，将二极管的热量能够有效传输到端子板上，并且，二极管的散热效果也很大。特别地，本发明的端子板电路很适合用在恶劣环境中，所述恶劣环境例如是在太阳能电池板的接线盒内。
附图说明
图1是表示太阳能电池板背面的示意图。图2是用于本发明的表面安装型的二极管的一个例子。图3是表示具有纹理和包括多条与纹理平行的直线的条痕的端子板的视图。图4是表示具有纹理和包括多条与纹理垂直的直线的条痕的端子板的视图。图5是表示具有纹理和由多条与纹理平行的直线和多条与纹理垂直的直线交叉构成的网状条痕的端子板的视图。图6是X-射线图，示出了当二极管焊接到图3所示端子板上时，二极管下表面上焊料的状态。图7是X-射线图，示出了当二极管焊接到图4所示端子板上时，二极管下表面上焊料的状态。图8是X-射线图，示出了当二极管焊接到图5所示端子板上时，二极管下表面上焊料的状态。图9是X-射线图，示出了当二极管焊接到仅具有纹理的端子板上时，二极管下表面上焊料的状态。
具体实施方式
将参考附图详述本发明的端子板电路，但本发明并不仅限于此。
本发明的端子板电路以这样的方式进行配置，二极管底面的金属部分被焊接到端子板表面，从而将二极管产生的热量有效传输到端子板。
本发明中，使用了表面安装型二极管。这是因为，如果不像表面安装型二极管那样，底面没有金属部分，那么不能通过焊料有效地将热量从二极管底面传输到接触板。本发明使用的二极管的示例以图2的俯视图(a)、侧视图(b)和底视图(c)示出。图2(c)清楚地示出了，二极管底面的主要部分是金属部分，通过焊料将热量从该部分传输到端子板。
本发明中，使用了端子板，该端子板的表面大于二极管底面的金属部分。为获取高散热效果，优选地，在接线盒内，端子板实质上以平面的方式尽可能扩大。本发明的主要特征在于在焊接二极管的端子板表面形成条痕，通过所述条痕，将焊接过程中焊料内产生的气泡，从二极管的下表面释放到外部。必要的是，所述条痕是由多条线构成，所述多条线彼此不相交。这是因为，当条痕中形成相交时，很有可能存储气泡。因此，构成条痕的每条线都优选是直线。此外，优选构成条痕的多条线的每条线的起点和终点位于二极管的下表面外部。通过这种配置，容易通过条痕将二极管下表面产生的焊料内的气泡移到二极管下表面的外部。通常，对于条痕，虽然依赖于二极管底面金属部分的尺寸，但优选以0.5mm-3mm的间距平行形成多条(优选3-10条)直线，以使得它们以与二极管底面的整个金属部分相对应的方式存在。
而且，本发明中，构成条痕的多条线优选平行于端子板的金属表面的纹理方向，所述纹理是在生产端子板时不可避免地形成的。这是因为，当条痕和纹理相交时，容易存储气泡。纹理是非常细的沿压力辊方向的条痕并极其微小(通常深度约为0.0002mm)，所述纹理在铝合金、铜等的板状对象的扎压期间形成。本发明中，端子板表面形成的条痕与纹理不同，通常深度为0.01到0.5mm，优选0.05-3mm。条痕的横截面可以是任意形状，只要气泡容易逸出，例如具有开放顶端的三角形或四边形等多边形，或可以采用多边形和部分圆形的组合。
图3示出了本发明使用的端子板示例。图3所示的端子板以平面方式扩大到大于二极管的底面，并且在焊接了二极管底面的端子板的表面上以1.5mm的间距平行形成了由多条直线构成的条痕。构成条痕的每条线平行于端子板的纹理方向。例如，端子板电路以以下方式配置，当图2(8.6×7.35mm)的二极管底面焊接在端子板上时，条痕图案位于二极管底面金属部分的下方，并且构成条痕的多条线的每一条的起点和终点位于二极管的下表面外部。
实施例
如图3所示的具有纹理和由多条与纹理平行的直线构成的条痕的端子板，如图4所示的具有纹理和由多条与纹理垂直的直线构成的条痕的端子板，如图5所示的具有纹理和由多条与纹理平行的直线和多条与纹理垂直的直线交叉形成的网状条痕的端子板，以及具有与图3类似配置的具有纹理但没有条痕的端子板被按三份分别准备，并且图2所示的表面安装型二极管底面的金属部分被焊接到每个端子板的表面。随后，在二极管上方进行X-射线(90kV，90mA)拍照，确定焊料内气泡生成状态。对于图3、4和5所示的端子板，二极管以以下方式焊接，条痕图案位于二极管底面金属部分的下方，并且条痕的起点和终点位于二极管的下表面外部。对于没有条痕的端子板，二极管焊接在图3示例的类似位置。
图6(a)、6(b)和6(c)每个示出了使用所准备的三片图3的端子板焊接二极管时，二极管的X-射线照片。图7(a)、7(b)和7(c)每个示出了使用所准备的三片图4的端子板焊接二极管时，二极管的X-射线照片。图8(a)、8(b)和8(c)每个示出了使用所准备的三片图5的端子板焊接二极管时，二极管的X-射线照片。图9(a)、9(b)和9(c)每个示出了使用所准备的三片没有条痕的端子板焊接二极管时，二极管的X-射线照片。
从图6-9可看出，虽然每个仅有纹理没有条痕的端子板(图9)和具有纹理和网状条痕的端子板(图8)内焊接料中存在很多气泡，而具有纹理和非交叉条痕的端子板(图6和7)内焊接料中的气泡较上述端子板内的要少。特别地，具有纹理和平行于纹理的直线条痕的端子板(图6)中，焊料中几乎没有气泡，可以以为通过焊料，二极管和端子板之间的热传导效率非常高。
工业实用性
因为通过焊料能够使二极管产生的热量有效传输到端子板，因此本发明的端子板电路适合用于恶劣环境中，所述恶劣环境例如是在太阳能电池板的接线盒内。

Claims (7)

1.一种按以下方式配置的端子板电路，表面安装型二极管底面的金属部分被焊接到端子板表面，所述端子板大于金属部分，其特征在于在端子板表面形成条痕，所述条痕由多条线构成，所述多条线彼此不相交，所述端子板上焊接了二极管，通过所述条痕，将焊接过程中焊料内产生的气泡，从二极管的下表面释放到外部。
2.根据权利要求1所述的端子板电路，其特征在于所述多条线中的每一条的起点和终点位于二极管的下表面外部。
3.根据权利要求1所述的端子板电路，其特征在于所述多条线是直线。
4.根据权利要求1所述的端子板电路，其特征在于组成条痕的多条线与端子板表面的纹理平行，所述纹理在生产端子板时已经形成。
5.根据权利要求1所述的端子板电路，其特征在于条痕深度为0.01到0.5mm。
6.根据权利要求1所述的端子板电路，其特征在于端子板实质上被以平面的方式扩大。
7.根据权利要求1-6之任一所述的端子板电路，其特征在于端子板电路用在太阳能电池板的接线盒内。
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