CN204809219U - 一种串联式二极管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串联式二极管，包括半导体二极管芯片(10)、金属板(20)、电极引线(30)，所述半导体二极管芯片(10)的数量至少为一个，每个半导体二极管芯片(10)两端覆盖电极层(11)，所述每个半导体二极管芯片(10)夹在相邻的两块金属板(20)之间，所述电极层(11)与金属板(20)接触，所述电极引线(30)安装在二极管两端的金属板(20)上，所述半导体二极管芯片(10)、金属板(20)、部分电极引线(30)塑封在环氧树脂管(40)内。环氧树脂管可确保二极管的电气特性不受影响，提高二极管在使用过程中的稳定性。

Description

一种串联式二极管

技术领域

本实用新型涉及二极管制造技术领域，具体而言，涉及一种串联式二极管。

背景技术

二极管作为结构最简单的半导体器件在电子领域有着广泛的应用。典型地，半导体二极管是由一个PN结所构成的器件，其P端引出线为正极，N端引出线为负极。当半导体二极管P端接高电位、N端接低电位且两端电压差大于阈值电压时能够正向导通；当半导体二极管N端接高电位、P端接低电位时为反向阻断，如反向电压差超过一定数值时，二极管将反向击穿并有可能损毁，对应的反向电压称为反向击穿电压。不同型号的二极管的反向击穿电压值差别很大，从几十伏到几千伏。一般来说，二极管的反向耐压要求越高，其设计要求也越高，其制造成本也越高。

为节俭制造成本，授权公告号CN203659852U，授权公告日2014年6月18日的实用新型公开了一种二极管，包括：金属板；以及一个或多个半导体二极管芯片，每个半导体二极管芯片夹在相邻的两块金属板之间，其中每个半导体二极管芯片包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括N掺杂层和在所述N掺杂层之上的P掺杂层，所述P掺杂层与所述N掺杂层之间形成PN结；以及覆盖所述半导体衬底上表面的第一电极层和覆盖所述半导体衬底下表面的第二电极层，所述第一电极层和所述第二电极层分别接触相邻的两块金属板。该实用新型在半导体制程中采取整片掺杂推结工艺和在封装过程中采用金属板的封装形式相结合，即在封装过程中用金属板间做钝化取代了传统半导体高压器件结构中的各种保护结构，简化了半导体制造工艺流程并且降低了二极管成本。

按上述实用新型所述的技术方案，钝化处理是在金属板之间进行，钝化处理后，金属板仍裸露在外，如此，在实际应用中，该类型的二极管的电气特性容易受到外界影响。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题：授权公告号CN203659852U的实用新型所公开的二极管在实际使用过程中，其电气特性容易受到外界影响，进而影响其性能的稳定性。

本实用新型提供如下技术方案：一种串联式二极管，包括半导体二极管芯片、金属板、电极引线，所述半导体二极管芯片的数量至少为一个，每个半导体二极管芯片两端覆盖电极层，所述每个半导体二极管芯片夹在相邻的两块金属板之间，所述电极层与金属板接触，所述电极引线安装在二极管两端的金属板上，所述半导体二极管芯片、金属板、部分电极引线塑封在环氧树脂管内。

按上述技术方案，半导体二极管芯片包括N掺杂层和P掺杂层，该P掺杂层与N掺杂层之间形成PN结。半导体二极管芯片的材质可以是硅或锗。N型掺杂物为五价元素，例如磷、砷、锑等；P型掺杂物为三价元素，例如硼元素等。本实用新型所述的二极管可根据不同耐压需求串联不同数量的半导体二极管芯片，其中，各个串联的半导体二极管芯片的PN结方向一致。串联的半导体二极管芯片数量越多，二极管的反向耐压就越高。位于每个半导体二极管芯片两端的电极层可以采用导电金属材料制成，例如银、铜、镍、各种合金等。位于每个半导体二极管芯片两端且与电极层接触的金属片的材料一般是耐酸的金属，如铅、锡等。所述金属片突出半导体二极管芯片一定的距离，以增加环氧树脂管塑封在二极管本体上的稳定性，所述二极管本体包括半导体二极管芯片、金属板、部分电极引线。在二极管本体上塑封在环氧树脂管内，可确保其电气特性不受影响，提高二极管在使用过程中的稳定性。

作为本实用新型的进一步改进，所述金属板边缘开设燕尾槽。二极管本体在塑封时，环氧树脂管注入燕尾槽中，塑封结束后，燕尾槽对环氧树脂管产生一定的抓紧力，该抓紧力可提高环氧树脂管对二极管本体的塑封稳定性。

作为本实用新型的进一步改进，所述电极层与金属板通过焊接的方式接触，所述焊点的数量至少为两个。如此设计可增大电极层与金属板的接触面积，从而提高电流的瞬时导通性。

作为本实用新型的进一步改进，所述电极引线通过焊接方式安装在二极管两端的金属板上，所述焊点的数量至少为两个。如此设计可增大电极引线与金属板的接触面积，从而提高电流的瞬时导通性，与单焊接点相比，爆管几率大大降低，保证了产品稳定性。

作为本实用新型的进一步改进，所述环氧树脂管外涂覆可显示二极管工作参数的涂层。作为优选，所述的涂层的原料为紫外光固化油墨，即使经氟利昂、酒精、异丙醇及类似溶剂清洗，涂层也不会剥落。环氧树脂管外涂覆的可以清楚显示出二极管本体工作参数的涂层，可方便操作人员正确使用二极管。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型一种串联式二极管的结构示意图；

图2为图1中A—A剖视图；

图3为图1中半导体二极管芯片的结构示意图。

图中符号说明：

10－半导体二极管芯片；11－电极层；12－N掺杂层；13－P掺杂层；

20－金属板；201－燕尾槽；

30－电极引线；

40－环氧树脂管；

50－涂层。

具体实施方式

如图1所示，一种串联式二极管，包括半导体二极管芯片10、金属板20、电极引线30、环氧树脂管40、涂层50。

如图1所示，所述半导体二极管芯片10的数量为三个。如图3所示，每个半导体二极管芯片10包括N掺杂层12和P掺杂层13，N掺杂层12的掺杂物为五价元素，例如磷、砷、锑等；P掺杂层13的掺杂物为三价元素，例如硼元素等，N掺杂层12和P掺杂层13之间形成PN结，所述N掺杂层12和P掺杂层13的厚度在100um～500um之间。如图3所示，每个半导体二极管芯片10两端覆盖电极层11，电极层11采用导电金属材料制成，例如银、铜、镍、各种合金等，电极层11可以采用蒸发、溅射等方法形成，电极层11厚度可在1um～5um之间。

如图1所示，所述金属板20边缘开设燕尾槽201。所述每个半导体二极管芯片10夹在相邻的两块金属板20之间，所述电极层11与金属板20通过焊接的方式接触，所述焊点的数量至少为两个。

如图1所示，所述电极引线30通过焊接方式安装在串联式二极管两端的金属板20上，所述焊点的数量至少为两个。

如图1所示，所述半导体二极管芯片10、金属板20、部分电极引线30塑封在环氧树脂管40内。

如图1、图2所示，所述环氧树脂管40外涂覆可显示二极管工作参数的涂层50，所述的涂层50的原料为紫外光固化油墨。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种串联式二极管，包括半导体二极管芯片(10)、金属板(20)、电极引线(30)，所述半导体二极管芯片(10)的数量至少为一个，每个半导体二极管芯片(10)两端覆盖电极层(11)，所述每个半导体二极管芯片(10)夹在相邻的两块金属板(20)之间，所述电极层(11)与金属板(20)接触，所述电极引线(30)安装在二极管两端的金属板(20)上，其特征在于：所述半导体二极管芯片(10)、金属板(20)、部分电极引线(30)塑封在环氧树脂管(40)内。

2.如权利要求1所述的一种串联式二极管，其特征在于：所述金属板(20)边缘开设燕尾槽(201)。

3.如权利要求1所述的一种串联式二极管，其特征在于：所述电极层(11)与金属板(20)通过焊接的方式接触，焊点的数量至少为两个。

4.如权利要求1所述的一种串联式二极管，其特征在于：所述电极引线(30)通过焊接方式安装在二极管两端的金属板(20)上，焊点的数量至少为两个。

5.如权利要求1所述的一种串联式二极管，其特征在于：所述环氧树脂管(40)外涂覆可显示二极管工作参数的涂层(50)。

6.如权利要求5所述的一种串联式二极管，其特征在于：所述的涂层(50)的原料为紫外光固化油墨。