CN206595245U - 一种多塔二极管模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多塔二极管模块，包括基板和至少一个位于基板上的连接塔模块，连接塔模块包括连接片、绝缘板、上钼片、芯片、下钼片、螺母、壳体和端子，连接片呈双拱桥形，其中部通过绝缘板与基板相连，两端部分别通过上钼片与对称设置于绝缘板两侧的两芯片的上端面相连，两芯片的下端面通过下钼片与基板相连；连接片上端连接有螺母；连接片塔模块四周设置由环氧树脂填充而成的壳体；壳体顶部覆盖与螺母上端相连的端子，端子和螺母上设置有同轴线的贯通孔。连接片可通过变形降低二极管模块中的机械应力和热应力，二极管模块热阻小，散热性能好，机械强度高，密封性能好；省略了外壳，简化了封装工艺，生产效率高，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体元件及其封装方法，尤其涉及一种多塔二极管模块及其制备方法。
背景技术
在电力模块领域，通常使用一种D-67单塔、TO-244封装的双塔和三塔二级管模块，主要用于大功率电源领域。
现有技术中这种二极管模块通常采用焊接完成的二极管模块功能组件，套上塑料外壳再通过人工或点胶设备灌封保护胶的方式制作。这种制作方法生产效率低，制作的二极管模块机械强度低，散热性能差，密封性差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多塔二极管模块，以解决现有技术中存在的制作工艺复杂、生产效率低的技术问题。
本实用新型的目的还在于提供一种多塔二极管模块的制备方法，以解决现有技术中存在的二极管模块机械强度低、散热性能差、密封性差的技术问题。
如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
一种多塔二极管模块，包括基板和至少一个位于所述基板上的连接塔模块，所述连接塔模块包括：
连接片，其呈双拱桥形，其中部通过绝缘板与所述基板相连，其两端部分别通过上钼片与对称设置于所述绝缘板两侧的两芯片的上端面相连，所述两芯片的下端面通过下钼片与所述基板相连；所述连接片上端与螺母的下端相连；所述连接片、上钼片、芯片、下钼片及螺母四周设置有由环氧树脂填充而成的 壳体；所述壳体顶部覆盖有与所述螺母上端相连的端子，所述端子和螺母上设置有同轴线的贯通孔。
其中，所述基板侧面呈凹凸不平状。
其中，所述基板上于所述壳体的两侧开设有贯穿上下表面的定位孔。
其中，所述基板为无氧铜材料制成，其外表面上镀有镍层。
其中，所述绝缘板为DBC板。
一种如上述的多塔二极管模块，其制备方法包括以下步骤：
将基板、绝缘板、下钼片、芯片、上钼片和连接片装配在专用焊接模具内通过一次烧焊技术焊接在一起，形成焊接件；
再利用硅橡胶对焊接件进行保护处理；
将焊接件放入专用模压模具，在150～180℃时，通过注塑机注入环氧树脂，在连接片、上钼片、芯片、下钼片及螺母周围形成壳体；
在壳体顶部覆盖端子，使端子与螺母上端相连。
本实用新型提出的多塔二极管模块，连接片为双拱桥形，可通过变形来释放应力，有效地降低了二极管在长期工作中因机械震动以及发热所产生的机械应力和热应力，二极管模块热阻小，散热性能好，机械强度高，通过环氧树脂对二极管模块进行保护，密封性能好，可靠性高。
本实用新型提出的多塔二极管模块的制备方法，通过注塑机注入环氧树脂，一体成型，省略了外壳，简化了封装工艺，提高了生产效率，降低了生产成本，结构简单，密封性好。
附图说明
图1是本实用新型第一实施方式提供的多塔二极管模块的正视图；
图2是本实用新型第一实施方式提供的多塔二极管模块的俯视图；
图3是图2的A-A向剖视图；
图4是本实用新型第二实施方式提供的多塔二极管模块的正视图；
图5是本实用新型第二实施方式提供的多塔二极管模块的俯视图；
图6是本实用新型第二实施方式提供的多塔二极管模块的侧视图；
图7是图5的B-B向剖视图；
图8是本实用新型第三实施方式提供的多塔二极管模块的正视图；
图9是本实用新型第三实施方式提供的多塔二极管模块的俯视图；
图10是图9的C-C向剖视图。
图中：
1、基板；2、连接塔模块；3、定位孔；
21、连接片；22、绝缘板；23、上钼片；24、芯片；25、下钼片；26、螺母；27、壳体；28、端子。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
第一实施方式
图1至图3示出了第一实施方式，一种多塔二极管模块，包括基板1和至少一个位于基板1上的连接塔模块2，连接塔模块2包括连接片21、绝缘板22、上钼片23、芯片24、下钼片25、螺母26、壳体27和端子28。
连接片21呈双拱桥形，其中部通过绝缘板22与基板1相连，其两端部分别通过上钼片23与对称设置于绝缘板22两侧的两芯片24的上端面相连，两芯 片24的下端面通过下钼片25与基板1相连。连接片21上端与螺母26的下端相连，连接片21、上钼片23、芯片24、下钼片25及螺母26四周设置有由环氧树脂填充而成的壳体27，壳体27顶部覆盖有与螺母26上端相连的端子28，端子28和螺母26上设置有同轴线的贯通孔。
连接片21包括两端的平板部、中间的凹陷部和位于平板部与凹陷部之间的拱桥部，平板部与上钼片23连接，凹陷部与绝缘板22连接。拱桥部为中间凹陷、两边凸起的结构。将连接片21设置为具有多个折弯的结构，可通过变形来吸收和释放应力，起到一定的缓冲作用，有效地降低了二极管在长期工作中因机械震动以及发热所产生的机械应力和热应力。
该二极管模块热阻小，散热性能好，机械强度高，通过环氧树脂对二极管模块进行保护，密封性能好，可靠性高。
基板1侧面呈凹凸不平状，开有多个贯穿上下表面的凹槽，凹槽内设置有凸边，这样的结构不仅增大了基板1与环氧树脂的接触面积，提高了整体强度，使连接更牢靠，而且增大了散热面积，避免热量聚积，散热能力佳，减少热变形。
基板1上于壳体27的两侧开设有贯穿上下表面的定位孔3。基板1为无氧铜材料制成，其外表面上镀有镍层，过电流能力强。
绝缘板22为DBC板，DBC板与基板1粘接或焊接。DBC板由陶瓷绝缘体、铝氧化物或氮氧化物构成，广泛应用于电力电子产品中，具有高导热率。重量轻，可靠性高。
在本实施例中，连接塔模块2为一个，即为单塔二极管模块。位于基板1上的两个定位孔3，其中一个为圆形孔，另一个为U型槽。
第二实施方式
图4至图7示出了第二实施方式，其中与第一实施方式相同或相应的零部件采用与第一实施方式相应的附图标记。为简便起见，仅描述第二实施方式与第一实施方式的区别点。区别之处在于，在本实施例中，连接塔模块2为两个，即为双塔二极管模块。在两个连接塔模块2之间的基板1上开设有圆形通孔，在壳体27上与圆形通孔的对应位置开设有方形通孔，便于使用时定位。位于基板1上的两个定位孔3均为圆形孔。
第三实施方式
图8至图10示出了第三实施方式，其中与第一实施方式相同或相应的零部件采用与第一实施方式相应的附图标记。为简便起见，仅描述第三实施方式与第一实施方式的区别点。区别之处在于，在本实施例中，连接塔模块2为三个，即为三塔二极管模块。在每两个连接塔模块2之间的壳体27上开设有横截面为梯形的凹槽，便于使用时定位。位于基板1上的两个定位孔3均为圆形孔。
本实用新型还提供了一种如上任一实施例所述的多塔二极管模块的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
将基板1、绝缘板22、下钼片25、芯片24、上钼片23和连接片21装配在专用焊接模具内通过一次烧焊技术焊接在一起，形成焊接件；
再利用硅橡胶对焊接件进行保护处理；
将焊接件放入专用模压模具，在150～180℃时，通过注塑机注入环氧树脂，在连接片21、上钼片23、芯片24、下钼片25及螺母26周围形成壳体27；
在壳体27顶部覆盖端子28，使端子28与螺母26上端相连。
以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用 新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种多塔二极管模块，其特征在于，包括基板和至少一个位于所述基板上的连接塔模块，所述连接塔模块包括：
连接片，其呈双拱桥形，其中部通过绝缘板与所述基板相连，其两端部分别通过上钼片与对称设置于所述绝缘板两侧的两芯片的上端面相连，所述两芯片的下端面通过下钼片与所述基板相连；所述连接片上端与螺母的下端相连；所述连接片、上钼片、芯片、下钼片及螺母四周设置有由环氧树脂填充而成的壳体；所述壳体顶部覆盖有与所述螺母上端相连的端子，所述端子和螺母上设置有同轴线的贯通孔。
2.根据权利要求1所述的多塔二极管模块，其特征在于，所述基板侧面呈凹凸不平状。
3.根据权利要求1所述的多塔二极管模块，其特征在于，所述基板上于所述壳体的两侧开设有贯穿上下表面的定位孔。
4.根据权利要求1所述的多塔二极管模块，其特征在于，所述基板为无氧铜材料制成，其外表面上镀有镍层。
5.根据权利要求1所述的多塔二极管模块，其特征在于，所述绝缘板为DBC板。
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