CN203734610U - 堆叠式二极体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种堆叠式二极体装置，包含多个二极体结构，各二极体结构包含树脂本体、第一金属电极及第二金属电极。树脂本体具有纵向长度、横向长度与高度。第一金属电极自树脂本体向外伸出第一延伸部，第二金属电极自树脂本体向外伸出第二延伸部。第一延伸部与第二延伸部皆不小于树脂本体纵向长度。各二极体结构沿树脂本体高度方向形成堆叠配置，且各第一金属电极互相电性连接，各第二金属电极互相电性连接。藉此有效分散热量，提高堆叠式二极体装置的散热效能。

Description

堆叠式二极体装置

【技术领域】

本实用新型是有关于一种被动元件，尤其是关于能提升散热效能的二极体装置改良。

【背景技术】

极体是目前各种电子系统中最基本的组成元件之一，藉由其电流只能单向流动的特性进行整流，常应用于电子产品上。现有技术的二极体由一圆柱状树脂本体及自树脂本体向外伸出的二个金属电极所构成。后来为了使二极体能应用于表面粘着制程，因此将树脂本体改制做成矩形，并使两金属电极以弯曲短薄片与树脂本体结合，再粘合于印刷电路板上。

述二极体的现有技术，树脂本体占用空间较大，且两金属电极也因为电路板插孔装配或表面粘着装配的要求而长度较短。然而当应用于太阳光伏电池接线盒(Solar cell junction box)时，由于使用环境与电流、电压的操作特性，长度较短的金属电极使得导致二极体的散热效果不佳，长期使用则会导致二极体温度大幅上升，使得二极体效能遽减、甚至造成短路，而使整个太阳光伏电池接线盒失去作用。

有鉴于此，如何针对使用于太阳光伏电池接线盒的二极体所存在的散热缺点进行研发改良，让二极体的散热效能能够发挥到最高，并减少因过热造成的短路问题，实为相关业界所需努力研发的目标。

【实用新型内容】

为克服上述缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种堆叠式二极体装置，其堆叠式二极体装置包含有多个二极体结构，各二极体结构的金属电极为扁平长条状且具有一定的预设长度，能够扩展金属电极向外伸展的面积，得以作为二极体的散热面积的用途，且各二极体结构沿树脂本体的高度方向堆叠后施以电性连接。本实用新型所提出的堆叠式二极体装置，可在体积只微幅增加的情形下，大幅增加散热面积并分散热量，达到有效的散热效果，解决二极体散热不良造成短路的问题。

缘此，本实用新型提供一种堆叠式二极体装置，包含有多个二极体结构，各个二极体结构包含有树脂本体、第一金属电极与第二金属电极。其中，树脂本体呈扁平的矩形，具有纵向长度、横向长度与高度，纵向长度大于横向长度，横向长度大于所述高度。第一金属电极呈扁平长条状，其一端沿纵向长度方向伸入树脂本体，另一端沿纵向长度方向自树脂本体向外伸出第一延伸部。第二金属电极呈扁平长条状，位于树脂本体相对第一金属电极的另一侧，其一端伸入所述树脂本体，另一端自所述树脂本体向外伸出第二延伸部。各二极体结构的第一金属电极与第二金属电极在所述树脂本体内为水平设置。多个二极体结构的树脂本体沿高度方向形成堆叠配置，各二极体结构的第一金属电极互相电性连接，各二极体结构的第二金属电极互相电性连接。

【附图说明】

图1为本实用新型提出的较佳实施例的堆叠式二极体装置的立体图。

图2为本实用新型提出的堆叠式二极体装置中的二极体结构立体图。

图3为本实用新型提出的图2的A至A方向的二极体结构的剖视图。

图4为本实用新型提出的图2的二极体结构的俯视暨局部透视图。

图5为本实用新型提出的图1的A至A方向的堆叠式二极体装置的剖视图。

图6为本实用新型提出的堆叠式二极体装置的再一较佳实施例。

图7为本实用新型提出的堆叠式二极体装置的又一较佳实施例。

图8为本实用新型提出的堆叠式二极体装置的另一较佳实施例。

图9为本实用新型提出的堆叠式二极体装置的另一较佳实施例。

【具体实施方式】

本实用新型主要揭露一种堆叠式二极体装置，其中所利用的二极体电性导通原理已为相关技术领域的技术人员所熟知，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，主要表达与本实用新型特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在先说明。

请参考图1，本实用新型所提出的较佳实施例，为一种堆叠式二极体装置100，包含有多个二极体结构1。请参考图2，各个二极体结构1包括树脂本体10、第一金属电极20及第二金属电极30，第一金属电极20及第二金属电极30分别为正极与负极而位于树脂本体10的两侧。

请再参考图3及图4，图3为图2中A至A方向的二极体结构1剖视图，图4为图2中二极体结构1的俯视暨局部透视图。树脂本体10在本实施例为扁平的矩形，且具有纵向长度d2、横向长度d3与高度h，纵向长度d2大于横向长度d3，横向长度d3大于高度h。第一金属电极20及第二金属电极30皆为扁平长条状，且各自以其一端伸入树脂本体10的纵向长度d2方向的两端。第一金属电极20从树脂本体10的纵向长度d2方向的一端向外伸出第一延伸部d11，第一延伸部d11不小于树脂本体10的纵向长度d2。第二金属电极30从树脂本体10的纵向长度d2方向的另一端向外伸出第二延伸部d12，第二延伸部d12不小于树脂本体10的纵向长度d2。

请再参考图3，在二极体结构1中，第一金属电极20与第二金属电极30位在树脂本体10内的一端为水平设置且彼此上下相对，用以夹持并电性连接二极体晶粒B的顶面与底面，二极体晶粒B内包含有P接面与N接面。树脂本体10靠近二极体晶粒B的P接面的那一面为P面，树脂本体10靠近二极体晶粒B的N接面的那一面为N面。

由于金属电极为金属材料，因此金属电极的面积直接影响散热效果。为了达成更佳的散热效果，第一延伸部d11与第二延伸部d12可以达到树脂本体10的纵向长度d2的二倍。透过第一金属电极20及第二金属电极30的长度增加，提高在树脂本体10外的暴露面积，将可提升二极体结构1的散热效果，使二极体结构1内部的热得以加速溢散至二极体结构1外部，避免二极体结构1因高温而使二极体晶粒B烧毁，第一金属电极20与第二金属电极30也就不会发生短路及断路的问题。

在不同的使用情况下，本领域技术人员也可以让第一金属电极20的第一延伸部d11与第二金属电极30的第二延伸部d12的长度设计为等长或不等长(以便于辨识)，只要让第一延伸部d11与第二延伸部d12都大于树脂本体10的纵向长度d2即可，同样可以起到增加散热的功效。

请参考图5至图8，本较佳实施例的堆叠式二极体装置100是由多个二极体结构1沿其树脂本体10的高度h方向相互堆叠后形成。

请参考图5，在一种实施例中，各个树脂本体10的间形成有间隙11。请参考图8，为了缩小整体体积的目的，一种实施例中，各个树脂本体10的间没有间隙而粘合在一起。粘合的方式可以为高周波熔接、热熔接、亦可以选用含有硅材料的微粒子或有机高分子材料所制成的粘合胶粘合。

请参考图6，本较佳实施例的堆叠式二极体装置100可以进一步包含有一个封胶体90，将多个二极体结构1的树脂本体10包裹于其中。一种实施例中，封胶体90为一空心壳体，各个树脂本体10的间的间隙11仍保留有空气。

为了提高二极体的散热效果，树脂本体10也是一个重要的考虑。请参考图7，一种实施例中，封胶体90将各个树脂本体10的间的间隙11注满，但封胶体90与树脂本体10的材质不同，封胶体90的导热系数更佳，藉此可将树脂本体10与封胶体90的发热量加速导出。

请同时参考图5及图8，各个二极体结构1的第一金属电极20的第一延伸段d11互相电性连接，各二极体结构1的第二金属电极30的第二延伸段d12互相电性连接，电性连接的方式可以是以焊接、热熔接或压着等方式固接于一体。

请再参考图9，在只有两个二极体结构1构成的堆叠式二极体装置的情况中，由于二极体导电时，P接面的发热量较N接面为高，因此二极体结构1的树脂本体10的P面亦较N面的发热量较高。在堆叠时，可以将两个树脂本体10的N面以面对面方式排列，而使两个树脂本体10的P面恰好呈背对背、且朝外的姿态。基于这种排列方式的堆叠式二极体装置可以具有更佳的散热效能。

本较佳实施例的堆叠式二极体装置可应用于高电压或高电流的太阳光伏接线盒使用情况，由于太阳光伏接线盒的内部空间相当狭小，为了在有限空间内提高散热效果，藉此堆叠式二极体装置可在体积微幅增加的情形下，有效均分电流并分散热量，达到有效的散热效果。

因此，本实用新型所提出的二极体结构，藉由两端扁平长条状金属电极向外延展一定的长度，将得以增加二极体与外部接触的面积，加强二极体的散热功能，以解决二极体散热不良造成金属电极短路的问题，同时有多种使用态样可以应用于不同的使用环境，且由多个二极体结构所堆叠而成的堆叠式二极体装置，更适合应用于高电压或高电流的使用情况，在体积微幅增加的情形下，有效分散热量，达到有效的散热效果。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式，并非用以限定本实用新型的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域专门人士应可明了及实施，因此其他未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求中。

Claims (10)

1.一种堆叠式二极体装置，包含有多个二极体结构，各个二极体结构包含有树脂本体、第一金属电极与第二金属电极；其特征在于：

所述树脂本体呈扁平的矩形，其具有纵向长度、横向长度与高度，所述纵向长度大于所述横向长度，所述横向长度大于所述高度；

所述第一金属电极呈扁平长条状，其一端沿所述纵向长度方向伸入所述树脂本体，另一端沿所述纵向长度方向自所述树脂本体向外伸出第一延伸部；

所述第二金属电极呈扁平长条状，位于所述树脂本体相对所述第一金属电极的另一侧，其一端伸入所述树脂本体，另一端自所述树脂本体向外伸出第二延伸部；

所述各二极体结构的所述第一金属电极与所述第二金属电极在所述树脂本体内为水平设置；

所述多个二极体结构的树脂本体沿高度方向形成堆叠配置，各所述二极体结构的所述第一金属电极互相电性连接，各所述二极体结构的所述第二金属电极互相电性连接。

2.根据权利要求1所述的堆叠式二极体装置，其中所述堆叠配置中的多个二极体结构的树脂本体，在高度方向上彼此间形成有间隙。

3.根据权利要求1所述的堆叠式二极体装置，其中所述堆叠配置中的多个二极体结构的树脂本体，在高度方向上彼此间粘合在一起。

4.根据权利要求1所述的堆叠式二极体装置，包含有二个二极体结构，各个二极体结构的树脂本体包含有P面与N面，所述堆叠配置中的二个二极体结构的树脂本体的P面在高度方向上恰好呈背对背、且朝外的姿态。

5.根据权利要求2、3或4所述的堆叠式二极体装置，进一步包含有一个封胶体，将所述堆叠配置的多个二极体结构的树脂本体包裹于其中。

6.根据权利要求2、3或4所述的堆叠式二极体装置，进一步包含有一个封胶体，将所述堆叠配置的多个二极体结构的树脂本体包裹于其中，并填满间隙。

7.根据权利要求2、3或4所述的堆叠式二极体装置，其中各所述二极体结构内的树脂本体内设有一个二极体晶粒，所述第一金属电极与所述第二金属电极位于所述树脂本体内的一端分别夹持并电性连接所述二极体晶粒的顶面与底面。

8.根据权利要求7所述的堆叠式二极体装置，其中各所述二极体结构的所述第一延伸部与所述第二延伸部，皆不小于所述树脂本体的纵向长度。

9.根据权利要求7所述的堆叠式二极体装置，其中所述多个二极体结构的所述第一延伸部是以焊接、热熔接、或压着等型态固结于一体。

10.根据权利要求7所述的堆叠式二极体装置，其中所述多个二极体结构的所述第二延伸部是以焊接、热熔接、或压着等型态固结于一体。