CN106356345A - 高导热大功率桥式整流器结构 - Google Patents

高导热大功率桥式整流器结构 Download PDF

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CN106356345A CN201611044545.8A CN201611044545A CN106356345A CN 106356345 A CN106356345 A CN 106356345A CN 201611044545 A CN201611044545 A CN 201611044545A CN 106356345 A CN106356345 A CN 106356345A
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何刘红
夏镇宇
卓绵昌
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Shanghai Seefull Electronic Co Ltd
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DUNNAN MICROELECTRONIC (WUXI) Co Ltd
Shanghai Seefull Electronic Co Ltd
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Abstract

本发明得供一种高导热大功率桥式整流器结构，包括导热基板，引脚，连接线，芯片，封装体，焊料；所述芯片直接布设于导热基板的一个面，芯片用焊料焊接引脚和连接线，并用封装体灌封，导热基板的另一面曝露于空间，与设备散热体接触。所述导热基板是在导热基板的两个面覆铜铂。所述导热基板是导热陶瓷板，或是铝基板，或是铜板。本发明的优点是，热源（芯片）与热沉之间都是高导热材料，可实现内部热量顺畅散出，其热阻远小于传统的封装结构。封装后厚度2.5‑6mm尺寸,输出功率（电流）达到10‑300A。

Description

高导热大功率桥式整流器结构
技术领域
本发明涉及一种大功率桥式整流器，特别涉及10-300A的单相桥式整流器或三相桥式整流器。
背景技术
传统的桥式整流器采用整体环氧树脂包封结构，如附图10所示，因环氧树脂的导热系数太小（约1W/m.℃）,器件内部芯片产生的热量无法有效散出，而芯片能承受的温度是有限的（约150-175℃）这样就限制了作为桥式整流器的输出功率。
另一种如附图11所示，经改进过的封装结构仍无法克服高功率散热问题。因为芯片106所产生的热能 ,系生成于芯片内部的半导体接合处之PN 界面(PN junction), 芯片106和导线架108用焊料连接,再用整体环氧树脂105包封结构, 使得导线架108与散热片109之间存在低导热的封装体105无法快速消散热量 , 在高功率负载或高温的应用环境下，产品有严重功能失效的问题。
发明内容
为解决现有高功率整流器散热问题，本发明得供一种高导热大功率桥式整流器结构，包括导热基板，引脚，连接线，芯片，封装体，焊料；所述芯片直接布设于导热基板的一个面，芯片用焊料焊接引脚和连接线或直接用连接线键合，并用封装体灌封，导热基板的另一面曝露于空间，与设备散热体接触。
所述导热基板是在导热基板的两个面覆铜铂。
所述导热基板是导热陶瓷板，或是铝基板，或是铜基板。
所述连接线是铜片，或是铜线，或是铝带，或是铝线。
所述引脚与导热基板为两个独立的部件，通过焊料焊接互连或直接键合。
所述引脚为4只或5只。
所述封装体采用环氧树脂、或黑胶、或模塑料半包覆。
所述封装体灌封后的整流器厚度为2.5-6mm。
本发明的优点是，热源（芯片）与热沉之间都是高导热材料，可实现内部热量顺畅散出，其热阻远小于传统的封装结构。从而突破了因热量无法散出而整个器件的输出功率受限的瓶颈，由此实现了封装尺寸不变的情况下提升输出功率（电流）达到10-300A。
附图说明
图1是本发明外形平面图
图2是图1的侧视图
图3是图1内部元件布置平面图
图4是图3的侧视剖视图
图5是图3局部剖视放大图
图6是图5的局部放大图
图7是引脚平面图
图8是导热基板平面图
图9是连接线平面图
图10是传统的桥式整流器采用整体环氧树脂包封结构图
图11是另一种传统的桥式整流器采用整体环氧树脂包封结构图
图中标号说明：
1-陶瓷板；2-背面铜板；3-正面铜板（含电路）4-连接线；5-封装体； 6-芯片；7-导热基板；8-引脚。
图10、11中标号说明：
104-跳线；105-封装体；106-芯片；108-导线架；109-散热片。
具体实施方式
请参阅附图3、4所示，所述芯片6直接布设于导热基板7的一个面，芯片6用焊料焊接引脚8和连接线4或用连接线直接键合，并用封装体5灌封，导热基板7的另一面曝露于空间（如附图4的铜铂标号2），与设备散热体接触。
所述导热基板7是在导热基板的两个面覆铜铂3和铜铂2；铜铂3的一面，布设芯片、连接线和引脚下，并用封装体灌封；铜铂2的面曝露于空间。
所述导热基板7是导热陶瓷板1。
所述引脚8与导热基板7为两个独立的部件，通过焊料焊接互连或直接键合。
所述引脚为4只或5只。
所述封装体采用环氧树脂、或黑胶、或模塑料胶半包覆。
所述封装体灌封后的整流器厚度为2.5-6mm。
本发明每个封装外形包含导热基板7共一片，引脚8共四支或五支，连接线4共四支（或组）或六支（或组），芯片4共四个或六个；所述产品长度为20~35mm, 宽度为17~25mm, 厚度为2.5~6mm，中间有圆形或椭圆形锁镙丝孔。
本发明针对大功率整流器件而设计，当热阻要求小于1℃/W时，因本设计结构中在热源（芯片）与热沉之间都是高导热材料，使热阻极大减小，当温度差在100℃时GBU产品仅0.4℃/W,GBJ产品仅0.36℃/W，可以大量提升产品可承载功率 , 同时由于高散热之特性 ,可承受大电流 ,用于300A以下的整流器。

Claims (8)

1.一种高导热大功率桥式整流器，包括导热基板，引脚，连接线，芯片，封装体，焊料，其特征在于，所述芯片直接布设于导热基板的一个面，芯片用焊料焊接引脚和连接线或直接用连接线键合，并用封装体灌封，导热基板的另一面曝露于空间，与设备散热体接触。
2.按权利要求1所述的高导热大功率桥式整流器，其特征在于，所述导热基板是在导热基板的两个面覆铜铂。
3.按权利要求2所述的高导热大功率桥式整流器，其特征在于，所述导热基板是导热陶瓷板，或是铝基板，或是铜基板。
4.按权利要求1所述的高导热大功率桥式整流器，其特征在于，所述连接线是铜片，或是铜线，或是铝带，或是铝线。
5.按权利要求1所述的高导热大功率桥式整流器，其特征在于，所述引脚与导热基板为两个独立的部件，通过焊料焊接互连或直接键合。
6.按权利要求1所述的高导热大功率桥式整流器，其特征在于，所述引脚为4只或5只。
7.按权利要求1所述的高导热大功率桥式整流器，其特征在于，所述封装体采用环氧树脂、或黑胶、或模塑料半包覆。
8.按权利要求1所述的高导热大功率桥式整流器，其特征在于，所述封装体灌封后的整流器厚度为2.5-6mm。
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