CN209029371U - 固态继电器用方型晶闸管芯片模块焊接件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种固态继电器用方型晶闸管芯片模块焊接件，用于固态继电器用方型晶闸管芯片的支撑与电极连接，焊接底板采用有金属化图形的三氧化铝板，方型晶闸管芯片阳极与另一只的阴极的连接采用异形的紫铜连接件，三者通过钎焊形成焊接模块单元。该焊接件有结构简单、不易损伤方型晶闸管芯片、焊接应力小、焊接成品率高、能使用焊接模具进行批量生产等优点。
Description
技术领域
固态继电器用方型晶闸管芯片模块焊接件，属于《2017年国家重点支持的高新技术领域》中：“电子信息-新型电子元器件-大功率半导体器件”范畴。
背景技术
固态继电器俗称无触点开关，属于新型电力电子器件，具有无噪声、无火花、无磨损、接触可靠、寿命长等诸多优点。越来越广泛地用于交流电路的通断控制。
固态继电器的对交流电路的控制终端，有二个功率器件单向晶闸管芯片。二个单向晶闸管芯片呈反向并联状态，第一个晶闸管芯片的阳极与第二个晶闸管的阴极相连，第二个晶闸管芯片的阳极与第一个晶闸管的阴极相连，二个公共端通过外接线端串联到外交流电路上。它们之间的连接采用钎焊形式。
晶闸管芯片通过电流以后要产生热量，晶闸管必须焊接到既绝缘又导热的基板上，可选用的基板有：铝基覆铜箔板、铜基覆铜箔板、金属化的三氧化铝板等。
单向晶闸管芯片，国内长期采用圆形结构，阳极和阴极上面焊接有金属电极，起保护芯片核心的单晶硅片作用，芯片总厚度约在2～3mm左右。用这种圆形晶闸管芯片组装焊接固态继电器模块，较为方便，因为外观圆形，不易碰伤，又因为阴阳电极都有金属电极保护，焊接中和焊接后无需考察应力，在线生产成品率较高。
随着晶闸管芯片的工艺改进，现在生产的晶闸管芯片，多为正方形(或长方形)，阳极和阴极上面不再焊接有金属电极，呈裸GPP(玻璃钝化保护)硅单晶硅片状态，芯片总厚度约在0.4～0.6mm左右。这种芯片在组装焊接固态继电器模块产品时，极易被碰伤，焊接中和焊接后内应力较大，在线生产成品率较低。
为解决上述技术问题，需改革固态继电器用方型晶闸管芯片模块焊接件，发明一种实用新型的结构焊接件，以满足生产的需求。
发明内容
本发明提供一种固态继电器用方型晶闸管芯片模块焊接件，用于固态继电器用方型晶闸管芯片的支撑与电极连接，焊接底板采用有金属化图形的三氧化铝板，方型晶闸管芯片阳极与另一只的阴极的连接采用异形的紫铜连接件，三者通过钎焊形成焊接模块单元。该焊接件有结构简单、不易损伤方型晶闸管芯片、焊接应力小、焊接成品率高、能使用焊接模具进行批量生产等优点。
有金属化图形的三氧化铝板如说明书中附图1所示，板厚为0.8～1.2mm，板宽27mm，板长65mm，板上表面有对称的二片金属化图形，与板边缘相距1.5mm，二图形之间距离为1.5mm，各图形在右侧各凸出3mm，凸出部分用于焊接异形紫铜连接件的一端；板下表面布满金属化图形。
异形紫铜连接件如说明书中附图2所示，用1mm厚的紫铜板冲压而成，每个焊接单元用二片，平面图上非焊接部呈平行四边形状态，平行四边形的二个角分别是17度和163度，平行四边形的二个长对边距离是8.8mm，二个短对边距离是14mm，二端焊接部宽为3mm，非焊接部开有1.2mm宽的长条槽；侧面图上，异形紫铜连接件呈凸起桥形状态，二个焊接部的底平面相差0.5mm，非焊接部凸起高度为2.5～3mm。
三氧化铝板上表面的金属化图形之间、与边缘之间留存有1.5mm的间距，为的是隔离高电压，使各元素之间耐压值大于3C安全认证耐压值。板下表面布满金属化图形，是用于焊接到固态继电器的金属底板上。
异形紫铜连接件，平面图上非焊接部呈平行四边形状态，是为了错开二只方型晶闸管芯片的阴极中点。非焊接部开有1.2mm宽的长条槽，是为了避免焊接中或焊接后，垂直平面的扭曲应力。异形紫铜连接件在侧面图上呈凸起2.5～3mm桥形，是为了焊接中或焊接后，沿异形紫铜连接件长方向的应力，通过凸起桥形得以消除。二个焊接部的底平面相差0.3mm，是让出方型晶闸管芯片厚度的公差。
附图说明
图1，金属化图形的三氧化铝板上平面图。图中，A为三氧化铝板，B为板上金属化图形。板厚为0.8～1.2mm，板宽27mm，板长65mm，板上表面有对称的二片金属化图形，与板边缘相距1.5mm，二图形之间距离为1.5mm，各图形在右侧各凸出3mm，凸出部分用于焊接异形紫铜连接件的一端；板下表面布满金属化图形，用于焊接到固态继电器的金属底板上。
图2，异形紫铜连接件侧面及平面图。图中，A为连接件侧面图，B为连接件平面图。连接件用1mm厚的紫铜板冲压而成，平面图上非焊接部呈平行四边形状态，平行四边形的二个角分别是17度和163度，平行四边形的二个长对边距离M＝8.8mm，二个短对边距离L＝14mm，二端焊接部宽N＝3mm，非焊接部开有1.2mm宽的长条槽；侧面图上呈凸起桥状态，二个焊接部的底平面相差H＝0.5mm，非焊接部凸起高度为2.5～3mm。
图3，三氧化铝板+方型晶闸管芯片+异形紫铜连接件，焊接后形成的焊接模块单元平面图。图中，A为三氧化铝板，B为方型晶闸管芯片，C为异形紫铜连接件。
具体实施方式
将金属化图形的三氧化铝板+方型晶闸管芯片+异形紫铜连接件，依次迭合在一起，名连接处涂上钎焊膏，置于氮气隧道炉中或热风焊接炉中，加热焊接，待钎料熔化后慢降温即可取出，其形成的焊接单元如说明书中附图3所示。二只方型晶闸管芯片的阳极分别焊接在三氧化铝板的二片金属化图形上，又通过异形紫铜连接件与另只方型晶闸管芯片的阴极焊接在一起。
焊接后形成的焊接单元模块平面图，如说明书附图3所示。图中，A为三氧化铝板，B为方型晶闸管芯片，C为异形紫铜连接件。
实践证明，采用了本实用新型的焊接件后，固态继电器的模块生产成品率达到了99.8％及以上高水平。
说明书毕。
Claims (3)
1.一种固态继电器用方型晶闸管芯片模块焊接件，其特征在于：用于固态继电器用方型晶闸管芯片的支撑与电极连接，焊接底板采用有金属化图形的三氧化铝板，一只方型晶闸管芯片阳极与另一只的阴极的连接采用异形的紫铜连接件，三氧化铝底板、方型晶闸管芯片、异形紫铜连接件三者通过钎焊形成焊接单元。
2.根据权利要求1所述的模块焊接件，其特征在于：三氧化铝底板的板厚为0.8～1.2mm，板宽27mm，板长65mm，板上表面有对称的二片金属化图形，与板边缘相距1.5mm，二图形之间距离为1.5mm，各图形在右侧各凸出3mm，凸出部分用于焊接异形紫铜连接件的一端；板下表面布满金属化图形。
3.根据权利要求1所述的模块焊接件，其特征在于：用1mm厚的紫铜板冲压而成，每个焊接单元用二片，平面图上非焊接部呈平行四边形状态，平行四边形的二个角分别是17度和163度，平行四边形的二个长对边距离是8.8mm，二个短对边距离是14mm，二端焊接部宽为3mm，非焊接部开有1.2mm宽的长条槽；侧面图上，异形紫铜连接件呈凸起桥形状态，二个焊接部的底平面相差0.5mm，非焊接部凸起高度为2.5～3mm。
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