CN113451233A - 一种tvs二极管封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种TVS二极管封装结构，包括塑壳，塑壳内安装有TVS芯片模块、上支架、下支架，以及包裹TVS芯片模块设置的硅胶垫圈与硅胶压垫，塑壳还匹配设有封盖，封盖于塑壳可拆卸连接，盖上封盖后，封盖下压硅胶压垫与硅胶垫圈，将TVS芯片模块、上支架、下支架压紧在塑壳内进行固定，便于拆卸，当二极管损坏之后，只需更换损坏的某一部分结构，节省了资源，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及二极管技术领域，具体涉及到一种二极管的可拆卸封装结构。
背景技术
TVS二极管又称为瞬态电压抑制二极管，是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以极高的速度(最高达10的负12次方秒量级)使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
现有技术中，公开号为“CN207183284U”，名称为“一种TVSTVS二极管封装结构”的发明专利，包括上支架、下支架、芯片、锡膏和黑胶体，上支架包括第一基岛和第一引脚，下支架包括第二基岛和第二引脚，芯片的上表面通过锡膏与第一基岛相连接，芯片的下表面通过锡膏与第二基岛相连接，黑胶体包裹第一基岛、芯片、第二基岛形成塑封结构，所述第一引脚设置为海鸥脚结构；通过海鸥脚的设计降低了工艺的加工难度，易于控制工艺条件，提高了生产效率，同时缩小了塑封体大小，节省了黑胶体的使用量，节省了生产成本。
但是，上述公开的专利通过黑胶体进行封装，使整个二极管成为一体，在拆卸时，需要对黑胶体进行破坏，拆卸难度较大，在二极管损坏时，只能将整个二极管进行废弃，浪费了材料资源，提高成本。
发明内容
为了解决上述现有技术中的不足之处，本发明提出一种TVS二极管封装结构，塑壳、封盖、TVS芯片模块、硅胶垫圈、硅胶压垫、上支架以及下支架相互独立，可拆卸连接，当二极管损坏之后，只需更换损坏的某一部分结构，节省了资源，降低成本。
为了实现上述技术效果，本发明采用如下方案：
一种TVS二极管封装结构，包括塑壳，所述塑壳的上端具有开口，所述开口朝向塑壳的内部延伸形成安装腔，所述塑壳的开口处匹配设有封盖，所述封盖与塑壳可拆卸连接，所述塑壳连接有上支架以及下支架，所述下支架呈“T”形，所述下支架包括位于上部的第二基岛，所述第二基岛的下表面通过第二导电连接片连接有第二引脚，所述第二基岛水平承托于安装腔的底部，所述安装腔的底部具有第一贯穿孔，所述第一贯穿孔与第二导电连接片相匹配，所述第二导电连接片通过第一贯穿孔延伸至塑壳的下方，所述塑壳内安装有TVS芯片模块，所述TVS芯片模块包括芯片，所述芯片的上表面以及下表面分别焊接有上铜粒以及下铜粒，所述下铜粒从上方向下压紧第二基岛，所述塑壳的侧壁上具有第二贯穿孔，所述上支架包括与第二贯穿孔相匹配的第一导电连接片，所述第一导电连接片的一端延伸至上铜粒的上端连接有第一基岛，所述第一基岛上表面相贴设置，所述第一导电连接片的另一端延伸至塑壳的外壳连接有第一引脚，所述塑壳内围绕TVS芯片模块设有硅胶垫圈，所述硅胶垫圈充满TVS芯片模块与塑壳内壁之间的空隙，所述硅胶垫圈的下端压紧第二基岛，所述硅胶垫圈上具有供第一导电连接片通过的第三贯穿孔，所述硅胶垫圈的上端超过上支架的上表面，所述上铜粒的上方设有硅胶压垫，所述硅胶压垫与硅胶垫圈的中心的中空部相匹配，所述硅胶压垫将第一基岛压紧在上铜粒上，所述硅胶压垫安装于封盖的下表面，所述封盖压紧硅胶垫圈的上端。
优选的技术方案，还包括有散热机构，所述散热结构包括设置于封盖上表面的安装槽，所述安装槽内匹配安装有散热片，所述封盖上具有若干贯穿封盖设置的导通孔，所述导通孔内匹配设有导热棒，所述硅胶垫圈以及硅胶压垫上均具有若干与导热棒相匹配的连接孔，所述导热棒的上端与散热片固定连接，所述导热棒的下端插入连接孔中。
优选的技术方案，所述塑壳安装腔的内壁上环绕安装腔具有环形凹槽，所述硅胶垫圈的外壁上凸出设有与环形凹槽相匹配的环形凸沿，所述环形凸沿卡入环形凹槽中。
优选的技术方案，所述封盖的下表面设有环绕硅胶压垫设置的环形压块，所述环形压块压紧与硅胶垫圈的上端。
优选的技术方案，所述封盖与塑壳通过连接结构可拆卸连接，所述连接结构包括若干卡条，若干所述卡条均匀分布于封盖上相对的两侧，所述卡条固定连接于封盖的上部，所述卡条的一端与封盖的上部固定连接，所述卡条的另一端朝向封盖的外侧延伸，所述卡条上与卡条长度平行的棱边均设有圆弧倒角，所述塑壳上设有若干与卡条一一对应的卡扣，所述卡扣包括两条间隔设置的连接片，两条所述连接片之间的距离与卡条的宽度相匹配，所述连接片具有弹性，两条所述连接片的上端相对凸出设有限位凸块，所述限位凸块的表面呈球面形，所述限位凸块与塑壳上端之间的距离与卡条的厚度相匹配，所述卡条卡入卡扣中，所述封盖的下部卡入塑壳的开口处。
优选的技术方案，所述上铜粒与下铜粒之间沿着芯片的四周设有环氧树脂。
优选的技术方案，所述塑壳内的安装腔、上铜粒、下铜粒、硅胶垫圈以及硅胶压垫均呈圆形。
与现有技术相比，有益效果为：
1、封盖、硅胶垫圈、硅胶压垫、上支架、下支架以及TVS芯片模块之间不通过环氧树脂或者焊接等方式进行固定连接，各自独立，将封盖盖上之后，通过封盖下压硅胶垫圈、硅胶压垫，从而通过硅胶垫圈与硅胶压垫将上支架、TVS芯片模块、下支架压紧在安装腔内进行固定，便于拆卸，当二极管损坏之后，只需更换损坏的某一部分结构，节省了资源，降低成本；
2、硅胶垫圈填充满TVS芯片模块与安装腔的内壁之间包围住TVS芯片模块，硅胶压垫从上方压紧TVS芯片模块，硅胶垫圈、硅胶压垫均具有缓冲作用，在二极管受到碰撞、挤压时，能够减轻对TVS芯片模块造成的影响；
3、TVS芯片模块的下端压紧在第二基岛上，硅胶垫圈环绕TVS芯片模块包裹住TVS芯片模块，并且硅胶垫圈的下端压紧在第二基岛上，硅胶压垫与硅胶垫圈中心的中空部相匹配，因此当硅胶垫圈以及硅胶压垫压紧之后，有硅胶垫圈、硅胶压垫以及第二基岛组成一个密封室，TVS芯片模块位于密封室内，能够进行密封，防止液体、灰尘等渗入TVS芯片模块。
附图说明
图1是本发明截面示意图；
图2是本发明中卡扣结构示意图。
附图标记：1、塑壳；2、第二基岛；3、第二导电连接片；4、第二引脚；5、下铜粒；6、芯片；7、上铜粒；8、硅胶垫圈；9、环形凸沿；10、环形凹槽；11、导热棒；12、环形压块；13、封盖；14、硅胶压垫；15、散热片；16、卡扣；17、卡条；18、第一基岛；19、第一导电连接片；20、第一引脚。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本实施例中对本发明中TVS二极管的封装结构描述是基于将TVS二极管水平放置时的状态，因此本实施例中的一些表示方位的词，仅仅是基于本状态下为了便于表述和理解所采取的一种描述方式，应当理解该方式的表述并不是对其结构的限定。
如图1所示，一种TVS二极管封装结构，包括塑壳1，所述塑壳1的上端具有开口，所述开口朝向塑壳1的内部延伸形成安装腔，所述塑壳1的开口处匹配设有封盖13，所述封盖13与塑壳1可拆卸连接，所述塑壳1连接有上支架以及下支架，所述下支架呈“T”形，所述下支架包括位于上部的第二基岛2，所述第二基岛2的下表面通过第二导电连接片3连接有第二引脚4，所述第二基岛2水平承托于安装腔的底部，所述安装腔的底部具有贯穿设置的第一贯穿孔，所述第一贯穿孔与第二导电连接片3相匹配，所述第二导电连接片3通过第一贯穿孔延伸至塑壳1的下方连接第二引脚4，所述塑壳1内安装有TVS芯片6模块，所述TVS芯片6模块包括芯片6，所述芯片6的上表面以及下表面分别焊接有上铜粒7以及下铜粒5，所述下铜粒5从上方向下压紧第二基岛2，将第二基岛2压紧在安装腔的底部，所述塑壳1的侧壁上具有贯穿设置的第二贯穿孔，所述上支架包括第一基岛18、第一导电连接片19以及第一引脚20，所述第二贯穿孔与第一导电连接片19匹配，所述第一导电连接片19位于第二贯穿孔内，所述第一导电连接片19的一端朝向安装腔内延伸连接第一基岛18，所述第一基岛18与上铜粒7的上表面相贴设置，所述第一导电连接片19的另一端朝向塑壳1的外侧延伸连接第一引脚20，第一引脚20设置为向外倾斜且端部沿水平方向向外弯折形成海鸥脚，所述塑壳1内围绕TVS芯片6模块设有硅胶垫圈8，所述硅胶垫圈8充满TVS芯片6模块与塑壳1内壁之间的空隙，所述硅胶垫圈8的下端压紧第二基岛2，所述硅胶垫圈8上具有供第一导电连接片19通过的第三贯穿孔，所述硅胶垫圈8的上端超过上支架的上表面，所述上铜粒7的上方设有硅胶压垫14，所述硅胶压垫14与硅胶垫圈8的中心的中空部相匹配，并且硅胶压垫14插入硅胶垫圈8中心的中空部中将第一基岛18压紧在上铜粒7上，所述硅胶压垫14安装于封盖13的下表面，所述封盖13与硅胶垫圈8的上端连接并且压紧硅胶垫圈8。
优选的技术方案，还包括有散热机构，所述散热结构包括设置于封盖13上表面的安装槽，所述安装槽内匹配安装有散热片15，所述封盖13上具有若干贯穿封盖13设置的导通孔，所述导通孔内匹配设有导热棒11，所述硅胶垫圈8以及硅胶压垫14上均具有若干与导热棒11相匹配的连接孔，所述导热棒11的上端与散热片15固定连接，所述导热棒11的下端插入连接孔中。
TVS芯片6模块在工作过程中会发热，散热的热量散入硅胶垫圈8以及硅胶压垫14之中，然后通过导热棒11传递到散热片15上进行散热，保证了TVS芯片6模块的工作温度，延长其使用寿命。
优选的技术方案，所述塑壳1安装腔的内壁上环绕安装腔具有环形凹槽10，所述硅胶垫圈8的外壁上凸出设有与环形凹槽10相匹配的环形凸沿9，所述环形凸沿9卡入环形凹槽10中，由此将硅胶垫圈8限制在安装腔内。
优选的技术方案，所述封盖13的下表面设有环绕硅胶压垫14设置的环形压块12，所述环形压块12压紧与硅胶垫圈8的上端。
优选的技术方案，所述封盖13于塑壳1通过连接结构可拆卸连接，所述连接结构包括若干卡条17，若干所述卡条17均匀分布于封盖13上相对的两侧，所述卡条17固定连接于封盖13的上部，所述卡条17的一端与封盖13的上部固定连接，所述卡条17的另一端朝向封盖13的外侧延伸，所述卡条17上与卡条17长度平行的棱边均设有圆弧倒角，所述塑壳1上设有若干与卡条17一一对应的卡扣16，所述卡扣16包括两条间隔设置的连接片，两条所述连接片之间的距离与卡条17的宽度相匹配，所述连接片具有弹性，两条所述连接片的上端相对凸出设有限位凸块，所述限位凸块的表面呈球面形，所述限位凸块与塑壳1上端之间的距离与卡条17的厚度相匹配，所述卡条17卡入卡扣16中，通过限位凸块将卡条17限制在卡口内，所述封盖13的下部卡入塑壳1的开口处。
优选的技术方案，所述上铜粒7与下铜粒5之间沿着芯片6的四周设有环氧树脂。
优选的技术方案，所述塑壳1内的安装腔、上铜粒7、下铜粒5、硅胶垫圈8以及硅胶压垫14均呈圆形。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种TVS二极管封装结构，其特征在于，包括塑壳，所述塑壳的上端具有开口，所述开口朝向塑壳的内部延伸形成安装腔，所述塑壳的开口处匹配设有封盖，所述封盖与塑壳可拆卸连接，所述塑壳连接有上支架以及下支架，所述下支架呈“T”形，所述下支架包括位于上部的第二基岛，所述第二基岛的下表面通过第二导电连接片连接有第二引脚，所述第二基岛水平承托于安装腔的底部，所述安装腔的底部具有第一贯穿孔，所述第一贯穿孔与第二导电连接片相匹配，所述第二导电连接片通过第一贯穿孔延伸至塑壳的下方，所述塑壳内安装有TVS芯片模块，所述TVS芯片模块包括芯片，所述芯片的上表面以及下表面分别焊接有上铜粒以及下铜粒，所述下铜粒从上方向下压紧第二基岛，所述塑壳的侧壁上具有第二贯穿孔，所述上支架包括与第二贯穿孔相匹配的第一导电连接片，所述第一导电连接片的一端延伸至上铜粒的上端连接有第一基岛，所述第一基岛上表面相贴设置，所述第一导电连接片的另一端延伸至塑壳的外壳连接有第一引脚，所述塑壳内围绕TVS芯片模块设有硅胶垫圈，所述硅胶垫圈充满TVS芯片模块与塑壳内壁之间的空隙，所述硅胶垫圈的下端压紧第二基岛，所述硅胶垫圈上具有供第一导电连接片通过的第三贯穿孔，所述硅胶垫圈的上端超过上支架的上表面，所述上铜粒的上方设有硅胶压垫，所述硅胶压垫与硅胶垫圈的中心的中空部相匹配，所述硅胶压垫将第一基岛压紧在上铜粒上，所述硅胶压垫安装于封盖的下表面，所述封盖压紧硅胶垫圈的上端。
2.如权利要求1所述的TVS二极管封装结构，其特征在于，还包括有散热机构，所述散热结构包括设置于封盖上表面的安装槽，所述安装槽内匹配安装有散热片，所述封盖上具有若干贯穿封盖设置的导通孔，所述导通孔内匹配设有导热棒，所述硅胶垫圈以及硅胶压垫上均具有若干与导热棒相匹配的连接孔，所述导热棒的上端与散热片固定连接，所述导热棒的下端插入连接孔中。
3.如权利要求1所述的TVS二极管封装结构，其特征在于，所述塑壳安装腔的内壁上环绕安装腔具有环形凹槽，所述硅胶垫圈的外壁上凸出设有与环形凹槽相匹配的环形凸沿，所述环形凸沿卡入环形凹槽中。
4.如权利要求1所述的TVS二极管封装结构，其特征在于，所述封盖的下表面设有环绕硅胶压垫设置的环形压块，所述环形压块压紧与硅胶垫圈的上端。
5.如权利要求1所述的TVS二极管封装结构，其特征在于，所述封盖与塑壳通过连接结构可拆卸连接，所述连接结构包括若干卡条，若干所述卡条均匀分布于封盖上相对的两侧，所述卡条固定连接于封盖的上部，所述卡条的一端与封盖的上部固定连接，所述卡条的另一端朝向封盖的外侧延伸，所述卡条上与卡条长度平行的棱边均设有圆弧倒角，所述塑壳上设有若干与卡条一一对应的卡扣，所述卡扣包括两条间隔设置的连接片，两条所述连接片之间的距离与卡条的宽度相匹配，所述连接片具有弹性，两条所述连接片的上端相对凸出设有限位凸块，所述限位凸块的表面呈球面形，所述限位凸块与塑壳上端之间的距离与卡条的厚度相匹配，所述卡条卡入卡扣中，所述封盖的下部卡入塑壳的开口处。
6.如权利要求1所述的TVS二极管封装结构，其特征在于，所述上铜粒与下铜粒之间沿着芯片的四周设有环氧树脂。
7.如权利要求1所述的TVS二极管封装结构，其特征在于，所述塑壳内的安装腔、上铜粒、下铜粒、硅胶垫圈以及硅胶压垫均呈圆形。
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