CN113241339B - 一种大功率碳化硅二极管及其制作方法 - Google Patents

一种大功率碳化硅二极管及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种大功率碳化硅二极管及其制作方法，包括第一引脚、第二引脚、第一碳化硅芯片、第二碳化硅芯片、绝缘封装体、第一导电塑胶、第二导电塑胶。本发明的大功率碳化硅二极管制作方法，经过弯折、焊接、塑封、补胶、涂膜即可完成制作，流程简单，省略了金线焊接工序，加工效率高，并且制作得到的大功率碳化硅二极管，其第一碳化硅芯片、第二碳化硅芯片相对设置并且分别焊接在第一引脚、第二引脚上，能够减少绝缘封装体成型后的体积，解决了常规碳化硅二极管尺寸大的问题。

Description

一种大功率碳化硅二极管及其制作方法
技术领域
本发明涉及二极管技术领域，具体涉及一种大功率碳化硅二极管及其制作方法。
背景技术
碳化硅材料具有宽带隙、高击穿场强、高热导率、高饱和电子迁移速率以及极好的物理化学稳定性等特性，适于在高温、高频、大功率和极端环境下工作，因此部分二极管应用碳化硅材料取代传统的硅材料制作成了碳化硅二极管。
通常，为了提高碳化硅二极管的功率，一般将两个碳化硅芯片并联，如图1所示的电路示意图。这种大功率碳化硅二极管，通常将两个碳化硅芯片共同焊接在同一导电板上，如图2所示第一种常规的碳化硅二极管的结构，两个碳化硅芯片沿图的纵向排列，再通过两个金线连接，这种结构所制成的大功率碳化硅二极管，纵向尺寸较大，应用在电路板上所占用的面积大，不利于多电子元件的电路板的应用，而如图3所示的第二种常规的碳化硅二极管结构，将两个碳化硅芯片沿图的横向排列，虽然能够解决尺寸大的问题，但是由于两金线存在交叉，塑封过程中两金线容易绕线，容易造成产品不良，存在较大的缺陷。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种大功率碳化硅二极管及其制作方法，制作方法简单，适合大功率电路的应用，产品尺寸小，无需使用金线。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来解决：
一种大功率碳化硅二极管，包括第一引脚、第二引脚、第一碳化硅芯片、第二碳化硅芯片、绝缘封装体、第一导电塑胶、第二导电塑胶；
所述第一引脚包括第一导电部、第一焊接部、第一弯折部、第一安装部，所述第一碳化硅芯片的阴极与所述第一焊接部焊接，所述第一导电部与所述第一焊接部呈90°结构，所述第一碳化硅芯片与所述第一导电部之间互不接触；
所述第二引脚包括第二导电部、第二焊接部、第二弯折部、第二安装部，所述第二碳化硅芯片的阳极与所述第二焊接部焊接，所述第二导电部与所述第二焊接部呈90°结构，所述第二碳化硅芯片与所述第二导电部之间互不接触；
所述绝缘封装体上下两端分别形成有第一凹槽、第二凹槽，所述第一导电塑胶填充在所述第一凹槽内侧，所述第二导电塑胶填充在所述第二凹槽内侧；
所述第一导电塑胶两端分别与所述第一导电部、第二碳化硅芯片的阴极相抵触；
所述第二导电塑胶两端分别与所述第二导电部、第一碳化硅芯片的阳极相抵触。
具体的，所述绝缘封装体外侧还覆盖有一层防水膜。
具体的，所述第一焊接部与所述第一弯折部之间所形成的夹角为120°。
具体的，所述第二焊接部与所述第二弯折部之间所形成的夹角为45°。
一种所述大功率碳化硅二极管的制作方法，包括以下步骤：
S1弯折：准备两个导电片，经过冲压成型后制得第一引脚、第二引脚；
S2焊接：准备第一碳化硅芯片、第二碳化硅芯片，将第一碳化硅芯片的阴极与第一焊接部焊接，将第二碳化硅芯片的阳极与第二焊接部焊接；
S3塑封：将第一引脚、第二引脚、第一碳化硅芯片、第二碳化硅芯片固定，经过上胶、烘烤、塑封、固化后形成绝缘封装体，绝缘封装体上下两端分别形成有第一凹槽、第二凹槽；
S4补胶：在第一凹槽、第二凹槽内侧填充导电胶，经过烘烤、固化后，第一凹槽内侧形成第一导电塑胶，第二凹槽内侧形成第二导电塑胶；
S5涂膜：在绝缘封装体外侧涂覆一层防水油墨，经过固化后形成防水膜。
具体的，所述导电胶包括以下重量份的原料：30～60份环氧树脂、5～8份超导电炭黑。
本发明的有益效果是：
1.本发明的大功率碳化硅二极管，结构简单，将第一碳化硅芯片的阴极与第一焊接部焊接，第二碳化硅芯片的阳极与第二焊接部焊接，并且在绝缘封装体上下两端分别形成有第一凹槽、第二凹槽，第一凹槽内侧填充有第一导电塑胶，第二凹槽内侧填充有第二导电塑胶，通过第一导电塑胶、第二导电塑胶取代了传统的金线，省略了焊接工序，并且一导电塑胶、第二导电塑胶具有优异的导电能力，能够满足大功率的电路需求；
2.将第一碳化硅芯片、第二碳化硅芯片相对设置并且分别焊接在第一引脚、第二引脚上，能够减少绝缘封装体成型后的体积，解决了常规碳化硅二极管尺寸大的问题；
3.本发明的大功率碳化硅二极管的制作方法，经过弯折、焊接、塑封、补胶、涂膜即可完成制作，流程简单，省略了金线焊接工序，提升了加工效率。
附图说明
图1为两个并联的碳化硅芯片的电路示意图。
图2为第一种常规的碳化硅二极管的结构示意图。
图3为第二种常规的碳化硅二极管的结构示意图。
图4为本发明的大功率碳化硅二极管的结构示意图。
图5为本发明的步骤S1～S7的结构示意图。
附图标记为：第一引脚1、第一导电部11、第一焊接部12、第一弯折部13、第一安装部14、第二引脚2、第二导电部21、第二焊接部22、第二弯折部23、第二安装部24、第一碳化硅芯片3、第二碳化硅芯片4、绝缘封装体5、第一凹槽51、第二凹槽52、第一导电塑胶6、第二导电塑胶7、防水膜8、导电片9。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图4-5所示：
一种大功率碳化硅二极管，包括第一引脚1、第二引脚2、第一碳化硅芯片3、第二碳化硅芯片4、绝缘封装体5、第一导电塑胶6、第二导电塑胶7；
第一引脚1包括第一导电部11、第一焊接部12、第一弯折部13、第一安装部14，第一碳化硅芯片3的阴极与第一焊接部12焊接，第一导电部11与第一焊接部12呈90°结构，第一碳化硅芯片3与第一导电部11之间互不接触；
第二引脚2包括第二导电部21、第二焊接部22、第二弯折部23、第二安装部24，第二碳化硅芯片4的阳极与第二焊接部22焊接，第二导电部21与第二焊接部22呈90°结构，第二碳化硅芯片4与第二导电部21之间互不接触；
绝缘封装体5上下两端分别形成有第一凹槽51、第二凹槽52，第一导电塑胶6填充在第一凹槽51内侧，第二导电塑胶7填充在第二凹槽52内侧；
第一导电塑胶6两端分别与第一导电部11、第二碳化硅芯片4的阴极相抵触；
第二导电塑胶7两端分别与第二导电部21、第一碳化硅芯片3的阳极相抵触。
优选的，为了提升绝缘封装体5的防水性能，绝缘封装体5外侧还覆盖有一层防水膜8。
优选的，经过冲压成型后第一焊接部12与第一弯折部13之间所形成的夹角为120°。
优选的，经过冲压成型后第二焊接部22与第二弯折部23之间所形成的夹角为45°。
一种大功率碳化硅二极管的制作方法，包括以下步骤：
S1弯折：准备两个导电片9，经过冲压成型后制得第一引脚1、第二引脚2；
S2焊接：准备第一碳化硅芯片3、第二碳化硅芯片4，将第一碳化硅芯片3的阴极与第一焊接部12焊接，将第二碳化硅芯片4的阳极与第二焊接部22焊接；
S3塑封：将第一引脚1、第二引脚2、第一碳化硅芯片3、第二碳化硅芯片4固定，经过上胶、烘烤、塑封、固化后形成绝缘封装体5，绝缘封装体5上下两端分别形成有第一凹槽51、第二凹槽52；
S4补胶：在第一凹槽51、第二凹槽52内侧填充导电胶，经过烘烤、固化后，第一凹槽51内侧形成第一导电塑胶6，第二凹槽52内侧形成第二导电塑胶7；
S5涂膜：在绝缘封装体5外侧涂覆一层防水油墨，经过固化后形成防水膜8。
优选的，导电胶包括以下重量份的原料：50份环氧树脂、6份超导电炭黑，超导电炭黑为低电阻性超导电炭黑，具有良好的导电性能，与环氧树脂混合后制成的导电胶，经过固化后同样具有良好的导电能力。
以上实施例仅表达了本发明的1种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种大功率碳化硅二极管，其特征在于，包括第一引脚(1)、第二引脚(2)、第一碳化硅芯片(3)、第二碳化硅芯片(4)、绝缘封装体(5)、第一导电塑胶(6)、第二导电塑胶(7)；
所述第一引脚(1)包括第一导电部(11)、第一焊接部(12)、第一弯折部(13)、第一安装部(14)，所述第一碳化硅芯片(3)的阴极与所述第一焊接部(12)焊接，所述第一导电部(11)与所述第一焊接部(12)呈90°结构，所述第一碳化硅芯片(3)与所述第一导电部(11)之间互不接触；
所述第二引脚(2)包括第二导电部(21)、第二焊接部(22)、第二弯折部(23)、第二安装部(24)，所述第二碳化硅芯片(4)的阳极与所述第二焊接部(22)焊接，所述第二导电部(21)与所述第二焊接部(22)呈90°结构，所述第二碳化硅芯片(4)与所述第二导电部(21)之间互不接触；
所述绝缘封装体(5)上下两端分别形成有第一凹槽(51)、第二凹槽(52)，所述第一导电塑胶(6)填充在所述第一凹槽(51)内侧，所述第二导电塑胶(7)填充在所述第二凹槽(52)内侧；
所述第一导电塑胶(6)两端分别与所述第一导电部(11)、第二碳化硅芯片(4)的阴极相抵触；
所述第二导电塑胶(7)两端分别与所述第二导电部(21)、第一碳化硅芯片(3)的阳极相抵触。
2.根据权利要求1所述的一种大功率碳化硅二极管，其特征在于，所述绝缘封装体(5)外侧还覆盖有一层防水膜(8)。
3.根据权利要求1所述的一种大功率碳化硅二极管，其特征在于，所述第一焊接部(12)与所述第一弯折部(13)之间所形成的夹角为120°。
4.根据权利要求1所述的一种大功率碳化硅二极管，其特征在于，所述第二焊接部(22)与所述第二弯折部(23)之间所形成的夹角为45°。
5.一种如权利要求1～4任一项所述大功率碳化硅二极管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1弯折：准备两个导电片(9)，经过冲压成型后制得第一引脚(1)、第二引脚(2)；
S2焊接：准备第一碳化硅芯片(3)、第二碳化硅芯片(4)，将第一碳化硅芯片(3)的阴极与第一焊接部(12)焊接，将第二碳化硅芯片(4)的阳极与第二焊接部(22)焊接；
S3塑封：将第一引脚(1)、第二引脚(2)、第一碳化硅芯片(3)、第二碳化硅芯片(4)固定，经过上胶、烘烤、塑封、固化后形成绝缘封装体(5)，绝缘封装体(5)上下两端分别形成有第一凹槽(51)、第二凹槽(52)；
S4补胶：在第一凹槽(51)、第二凹槽(52)内侧填充导电胶，经过烘烤、固化后，第一凹槽(51)内侧形成第一导电塑胶(6)，第二凹槽(52)内侧形成第二导电塑胶(7)；
S5涂膜：在绝缘封装体(5)外侧涂覆一层防水油墨，经过固化后形成防水膜(8)。
6.根据权利要求5所述的一种大功率碳化硅二极管的制作方法，其特征在于，所述导电胶包括以下重量份的原料：30～60份环氧树脂、5～8份超导电炭黑。
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