CN109817599B - 一种带有新型镀镍引线框架的二极管及其碱洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于车用二极管领域，尤其涉及一种带有新型镀镍引线框架的二极管及其碱洗工艺，其二极管包括新型圆柱型铜座，所述新型圆柱型铜座的上部设置有六边芯片，所述六边芯片的上部设置有外接引线，所述六边芯片的外侧设置有白胶保护层，所述新型圆柱型铜座内设置有用于包裹六边芯片和外接引线的包裹黑胶；其碱洗工艺依次为：模铸新型芯片支撑座、焊接、浸泡、碱煮、冲洗、酸洗、水煮、冲洗、烘烤、酸泡、冲洗、烘烤、检测。本发明中对新型圆柱型铜座的设计，使得该铜座与六边芯片的连接性，其中新型芯片支撑座的设计，提供了六边芯片的导电稳定性；整个碱洗的工艺，可以有效的解决了镀镍层不易焊接和镍层不吃锡的问题。
Description
技术领域
本发明属于车用二极管领域，尤其涉及一种带有新型镀镍引线框架的二极管及其碱洗工艺。
背景技术
二极管是一种普遍应用的电子元件，基本特性是单向导电性，基于这一点在电力电子等电路上非常方便地解决了许多实际问题。随着二极管制造工艺的提高，各种类型二极管的性能参数亦得到提高，只要在应用中合理选择均能获得较好的应用效果。
下面介绍二极管在汽车改装车电路上的几点具体应用：
1、电感线圈的断电续流和电源反接保护
众所周知，电感线圈中的电流是不能突变的，当电感线圈中的直流电流断电时，在线圈的两端将产生很高的瞬间电压，同时使控制线圈的开关的分断能力降低很多。普遍应用的解决办法是在线圈两端反相并联一只二极管，使线圈中的电流在断路时通过二极管形成回路，这种二极管称为续流二极管。在线圈断电时电流不能突变的原因是储存在电感线圈中的磁场能量需要经过一定的时间才能释放掉，由续流二极管所形成的续流电流就是释放这种能量的形式。所以，续流回路电阻越小，释放能量的时间就越短，而续流开始时的冲击电流就越大。有时为了降低这种冲击电流，可用电阻与二极管串联后再并联到线圈两端。
2、与门和或门
直接用二极管组成的门电路有以下优点：①带载能力强，由二极管的正向导通电流所决定；②电路简单，不需要增加其他任何元件；③不需要电源电压的转换，可直接使用汽车电源。下面以在支腿电路上的应用为例加以说明。
各种臂架举高类汽车改装车均设有支腿，通常将支腿分为垂直支腿和水平支腿，各有4个。进行作业时，先将4个水平支腿向外伸出，当每个水平支腿都伸出到位时才允许垂直支腿伸出。这显然是“与”逻辑关系的电路，如果用行程开关，可将每个开关的常开接点串联起来就能实现，但由于机械式行程开关存在可靠性不高的固有缺点，近些年来都改用接近开关。改用接近开关后，由于接近开关不能直接串联，因而这种与逻辑关系用二极管组成的与门来完成。
3、示高灯、支腿示宽灯、侧标志灯的常亮与频闪
汽车改装车通常保留汽车底盘的前灯、后灯和转向灯不变，而需增加侧标志灯、支腿示宽灯和示高灯。所增加的这3种信号灯的功能如下：①侧标志灯用于夜间行车(或驻车)时，以侧面方向显示车辆的存在，为常亮状态，与示宽灯、示高灯同时工作；②支腿示宽灯用于车辆作业时显示水平支腿的超宽，为频闪状态；③示高灯用于夜间行车时显示车辆的最高处，为常亮状态。作业时显示作业设备(如臂架、工作斗等)举升时所处的位置，为频闪状态。
4、电动机的正反转限位
在汽车改装车上有一些小容量的电动机(10～50W)，例如作业时的油门控制机构中的电动机，消防水炮的摆动电动机等。
5、测量电磁阀线圈电流
在汽车改装车上有许多电液比例控制的应用，如高空作业车、臂架式消防车、大吨位起重机等。在电液比例控制系统中，电液比例阀电磁线圈工作电流范围的调整是一项主要的工作，它的电流范围从最小值(0或数10mA)到最大值(约1 000mA)对应于操纵手柄离开中位3°～5°到离开中位最大位置的电流平均值的连续变化，并由电流放大器实现这一变化，使比例电磁阀工作。通常测量这样的电流都是将电流表串联在电磁阀的线圈回路中，调整完成之后需将电流表拆下恢复原来线路，可见不够方便。解决的办法是在电流放大器的输出回路中串联一只二极管，并在二极管的两端引出测量端子，将电流表直接与测量端子相连便可测出电流，由于二极管正向压降的存在，当电流表接入时电流将全部从电流表流过，而不流过二极管。
6、熔断丝熔断显示
最后介绍一下利用发光二极管显示熔断丝熔断的电路，正常工作时电源UB 经熔断丝F向负载RL供电，显示回路电阻R和发光二极管LED(R代表红色) 无电流经过；而当F熔断或接触不良时电流将经过R和LED，使发光二极管亮。R是发光二极管的限流电阻。
不过现阶段对于车用二极管来说，其自身的结构不够合理，其芯片PN结清洗保护使用碱洗工艺，但对于镀镍引线的二极管碱洗工艺后镀镍层不易焊接，需要一种新的碱洗工艺改变这种镍层不吃锡的新工艺。
发明内容
本发明针对上述的问题，提供了一种带有新型镀镍引线框架的二极管及其碱洗工艺。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，
一种带有新型镀镍引线框架的二极管，包括新型圆柱型铜座，所述新型圆柱型铜座的上部设置有六边芯片，所述六边芯片的上部设置有外接引线，所述六边芯片的外侧设置有白胶保护层，所述新型圆柱型铜座内设置有用于包裹六边芯片和外接引线的包裹黑胶；
所述新型圆柱型铜座包括圆柱型铜座壳，所述圆柱型铜座壳的内部设置有新型芯片支撑座，所述新型芯片支撑座包括设置在圆柱型铜座壳内侧底部的圆形底座，所述圆形底座的上部设置有过渡支撑台，所述过渡支撑台的上部设置有圆形芯片座，所述圆形底座的外侧设置有卡位棱，所述圆柱型铜座壳的内侧设置有与卡位棱配合设置的半圆柱槽。
作为优选，所述圆形底座的下部设置有圆形配合底板，所述圆柱型铜座壳的内侧设置有配合圆形配合底板设置的圆形配合槽。
作为优选，所述卡位棱的个数为3-6个。
作为优选，所述圆柱型铜座壳的外侧侧壁上设置有纵向防滑纹。
一种对带有新型镀镍引线框架的二极管的碱洗工艺，具体包括以下步骤：
1)首先利用模具制作新型芯片支撑座，再将新型芯片支撑座和圆柱型铜座壳进行卡位、焊接，制成新型圆柱型铜座；
2)六边芯片和新型圆柱型铜座真空焊接，其焊接温度为420℃，时间为 30-40min；
3)焊接后的成品使用IPA浸泡5min，然后用纯净水冲洗5min，得到初步二极管；
4)取铁质坩埚，放入浓度为20％的氢氧化钠溶液，加热至70-90℃，放入初步二极管煮10-20min，得到碱煮二极管；
5)用纯净水对碱煮二极管冲洗5min，冲洗过程中用塑料棒搅拌，将碱煮二极管从水中取出，得到纯净二极管；
6)取纯净二极管离水放入到浓度为10％硝酸和浓度为2％氢氟酸所组成的混合液中浸泡3min，其混合液的温度为20-25℃，得到酸洗二极管；
7)将酸洗二极管放入到纯净水中煮5分钟，水温90-100℃，热水超声波清洗5min，注意使用的水煮容器不要与碱煮容器混用；
8)纯净水冲洗10min，水温大于20℃，水流量1-3L/min；
9)清洗完毕脱水甩干，150℃烘烤1h；
10)六边芯片侧面白胶保护，180℃烘烤3h；
11)烘烤后的二极管冷却到室温放到10％硝酸溶液泡2min，过程中用塑料棒搅拌。
12)纯净水冲洗10min，水流量1-3L/min；
13)100℃烘烤2h，二极管专用仪表测试，锡锅上锡实验，最终得到符合要求的二极管。
作为优选，步骤2)中焊接后检查焊接面气孔少于5％。
作为优选，步骤4)中的碱煮过程中使用塑料棒搅拌二极管，使二极管反应均匀。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明中对新型圆柱型铜座的设计，使得该铜座与六边芯片的连接性，其中新型芯片支撑座的设计，提供了六边芯片的导电稳定性；整个碱洗的工艺，可以有效的解决了镀镍层不易焊接和镍层不吃锡的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为带有新型镀镍引线框架的二极管的立体结构示意图；
图2为带有新型镀镍引线框架的二极管的纵向剖视图；
图3为带有新型镀镍引线框架的二极管的部分爆炸图；
图4为带有新型镀镍引线框架的二极管的爆炸图；
以上各图中，1、圆柱型铜座壳；11、半圆柱槽；12、纵向防滑纹；2、新型芯片支撑座；21、圆形底座；22、过渡支撑台；23、圆形芯片座；24、卡位棱；3、六边芯片；4、外接引线；41、芯片接触板；42、引线柱；5、包裹黑胶；6、白胶保护层。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，本发明提供了一种带有新型镀镍引线框架的二极管及其碱洗工艺，很明显，本发明提供了两部分的内容，一部分是二极管的自身结构，另一部分则是对其二极管进行碱洗的工艺。
对于二极管来说，主要指的是车用整流二极管，如图1-图4所示，一种带有新型镀镍引线框架的二极管，包括新型圆柱型铜座，该新型圆柱型铜座主要是用来承载芯片的，现在的车用二极管都是有这种采用圆柱型的铜座设计，发明人在新型圆柱型铜座的上部设置了六边芯片，其六边芯片的上部设置了外接引线，这里都是采用焊接的方式将其焊接到一起的，发明人为了保护六边芯片，故在六边芯片的外侧设置了白胶保护层，除此之外，发明人在新型圆柱型铜座内设置了用于包裹六边芯片和外接引线的包裹黑胶，其目的也是为了使六边芯片和外接引线更好的设置在新型圆柱型铜座上，也起到了绝缘的作用。对于新型圆柱型铜座来说，发明人采用了和现有技术不同的设计，如图2-图4所示，其新型圆柱型铜座包括圆柱型铜座壳，其圆柱型铜座壳的内部设置了新型芯片支撑座，其新型芯片支撑座包括设置在圆柱型铜座壳内侧底部的圆形底座，圆形底座的上部设置了过渡支撑台，其过渡支撑台的上部设置了圆形芯片座，圆形底座的外侧设置了卡位棱，圆柱型铜座壳的内侧设置了与卡位棱配合设置的半圆柱槽，采用上述的设计，可以很明了的看出，原来的铜座是一体的设计，现在发明人将其设计成了两部分，提供了原有铜座的适应性，出现什么问题，则不会全部扔掉的情况，只需要更换即可。
发明人为了使新型芯片支撑座能够更平稳的设置在圆柱型铜座壳内，从图 2中可以看出，其圆形底座的下部设置了圆形配合底板，其圆柱型铜座壳的内侧设置了配合圆形配合底板设置的圆形配合槽，其圆形配合底板和圆形配合槽的配合设置，也使新型芯片支撑座和圆柱型铜座壳能够更好的配合。
从图4中可以看出，其卡位棱的个数为3-6个，设置卡位棱的目的也是为了使新型芯片支撑座和圆柱型铜座壳能够更好的配合，防止相对圆形滑动。
圆柱型铜座壳的外侧侧壁上设置有纵向防滑纹。
除了上述的结构之外，在二极管的制作工艺中，其碱洗工艺是非常重要的一个环节，故此，发明人提供了其碱洗工艺，具体包括以下步骤：
1)首先利用模具制作新型芯片支撑座，再将新型芯片支撑座和圆柱型铜座壳进行卡位、焊接，制成新型圆柱型铜座；
2)六边芯片和新型圆柱型铜座真空焊接，其焊接温度为420℃，时间为 30-40min；
3)焊接后的成品使用IPA浸泡5min，然后用纯净水冲洗5min，得到初步二极管；
4)取铁质坩埚，放入浓度为20％的氢氧化钠溶液，加热至70-90℃，放入初步二极管煮10-20min，得到碱煮二极管；
5)用纯净水对碱煮二极管冲洗5min，冲洗过程中用塑料棒搅拌，将碱煮二极管从水中取出，得到纯净二极管；
6)取纯净二极管离水放入到浓度为10％硝酸和浓度为2％氢氟酸所组成的混合液中浸泡3min，其混合液的温度为20-25℃，得到酸洗二极管；
7)将酸洗二极管放入到纯净水中煮5分钟，水温90-100℃，热水超声波清洗5min，注意使用的水煮容器不要与碱煮容器混用；
8)纯净水冲洗10min，水温大于20℃，水流量1-3L/min；
9)清洗完毕脱水甩干，150℃烘烤1h；
10)六边芯片侧面白胶保护，180℃烘烤3h；
11)烘烤后的二极管冷却到室温放到10％硝酸溶液泡2min，过程中用塑料棒搅拌。
12)纯净水冲洗10min，水流量1-3L/min；
13)100℃烘烤2h，二极管专用仪表测试，锡锅上锡实验，最终得到符合要求的二极管。
补充说明一下，步骤2)中焊接后检查焊接面气孔少于5％；步骤4)中的碱煮过程中使用塑料棒搅拌二极管，使二极管反应均匀。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种带有新型镀镍引线框架的二极管，其特征在于，包括新型圆柱型铜座，所述新型圆柱型铜座的上部设置有六边芯片，所述六边芯片的上部设置有外接引线，所述六边芯片的外侧设置有白胶保护层，所述新型圆柱型铜座内设置有用于包裹六边芯片和外接引线的包裹黑胶；
所述新型圆柱型铜座包括圆柱型铜座壳，所述圆柱型铜座壳的内部设置有新型芯片支撑座，所述新型芯片支撑座包括设置在圆柱型铜座壳内侧底部的圆形底座，所述圆形底座的上部设置有过渡支撑台，所述过渡支撑台的上部设置有圆形芯片座，所述圆形底座的外侧设置有卡位棱，所述圆柱型铜座壳的内侧设置有与卡位棱配合设置的半圆柱槽；
所述圆形底座的下部设置有圆形配合底板，所述圆柱型铜座壳的内侧设置有配合圆形配合底板设置的圆形配合槽；
所述圆柱型铜座壳的外侧侧壁上设置有纵向防滑纹。
2.一种带有新型镀镍引线框架的二极管，其特征在于，包括新型圆柱型铜座，所述新型圆柱型铜座的上部设置有六边芯片，所述六边芯片的上部设置有外接引线，所述六边芯片的外侧设置有白胶保护层，所述新型圆柱型铜座内设置有用于包裹六边芯片和外接引线的包裹黑胶；
所述新型圆柱型铜座包括圆柱型铜座壳，所述圆柱型铜座壳的内部设置有新型芯片支撑座，所述新型芯片支撑座包括设置在圆柱型铜座壳内侧底部的圆形底座，所述圆形底座的上部设置有过渡支撑台，所述过渡支撑台的上部设置有圆形芯片座，所述圆形底座的外侧设置有卡位棱，所述圆柱型铜座壳的内侧设置有与卡位棱配合设置的半圆柱槽；
所述卡位棱的个数为3-6个。
3.根据权利要求2所述的一种带有新型镀镍引线框架的二极管，其特征在于，所述圆柱型铜座壳的外侧侧壁上设置有纵向防滑纹。
4.一种带有新型镀镍引线框架的二极管的碱洗工艺，其特征在于，带有新型镀镍引线框架的二极管包括：
包括新型圆柱型铜座，所述新型圆柱型铜座的上部设置有六边芯片，所述六边芯片的上部设置有外接引线，所述六边芯片的外侧设置有白胶保护层，所述新型圆柱型铜座内设置有用于包裹六边芯片和外接引线的包裹黑胶；
所述新型圆柱型铜座包括圆柱型铜座壳，所述圆柱型铜座壳的内部设置有新型芯片支撑座，所述新型芯片支撑座包括设置在圆柱型铜座壳内侧底部的圆形底座，所述圆形底座的上部设置有过渡支撑台，所述过渡支撑台的上部设置有圆形芯片座，所述圆形底座的外侧设置有卡位棱，所述圆柱型铜座壳的内侧设置有与卡位棱配合设置的半圆柱槽；
碱洗工艺具体包括以下步骤：
1）首先利用模具制作新型芯片支撑座，再将新型芯片支撑座和圆柱型铜座壳进行卡位、焊接，制成新型圆柱型铜座；
2）六边芯片和新型圆柱型铜座真空焊接，其焊接温度为420℃，时间为30-40min；
3）焊接后的成品使用IPA浸泡5min，然后用纯净水冲洗5min，得到初步二极管；
4）取铁质坩埚，放入浓度为20%的氢氧化钠溶液，加热至70-90℃，放入初步二极管煮10-20min，得到碱煮二极管；
5）用纯净水对碱煮二极管冲洗5min，冲洗过程中用塑料棒搅拌，将碱煮二极管从水中取出，得到纯净二极管；
6）取纯净二极管离水放入到浓度为10%硝酸和浓度为2%氢氟酸所组成的混合液中浸泡3min，其混合液的温度为20-25℃，得到酸洗二极管；
7）将酸洗二极管放入到纯净水中煮5分钟，水温90-100℃，热水超声波清洗5min，注意使用的水煮容器不要与碱煮容器混用；
8）纯净水冲洗10min，水温大于20℃，水流量1-3L/min；
9）清洗完毕脱水甩干，150℃烘烤1h；
10）六边芯片侧面白胶保护，180℃烘烤3h；
11）烘烤后的二极管冷却到室温放到10%硝酸溶液泡2min，过程中用塑料棒搅拌；
12）纯净水冲洗10min，水流量1-3L/min；
13）100℃烘烤2h，二极管专用仪表测试，锡锅上锡实验，最终得到符合要求的二极管。
5.根据权利要求4所述的一种带有新型镀镍引线框架的二极管的碱洗工艺，其特征在于，步骤2）中焊接后检查焊接面气孔少于5%。
6.根据权利要求4所述的一种带有新型镀镍引线框架的二极管的碱洗工艺，其特征在于，步骤4）中的碱煮过程中使用塑料棒搅拌二极管，使二极管反应均匀。
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