CN210006717U - 一种用于可控硅模块的桥芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于可控硅模块的桥芯，属于电子器件技术领域，解决了传统可控硅模块的桥芯失效率高、控制极焊点易脱落、严重影响生产进度、制成的模块成品稳定性差的问题。主要包括底板、瓷片、管芯电气连接组件、控制极瓷片，控制极瓷片金属层面积大于可控硅管芯的控制极焊盘的面积。本实用新型结构设计巧妙，彻底解决了芯片控制极易失效的问题，大幅度降低了产品的返修率，企业生产效率明显提高，由本实用新型制成可控硅模块性能稳定，可靠性高；本实用新型实用性很强，以很低改进成本解决了生产中的难题，经济效益明显，在可控硅生产技术领域具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型属于电子器件技术领域，具体地说，尤其涉及一种管芯半导体有效面积不受影响、管芯控制极焊盘不易脱落、大幅度降低桥芯失效率、可控硅模块性能稳定、产品可靠性高、大幅度提高可控硅模块使用寿命的用于可控硅模块的桥芯。
背景技术
可控硅模块在加热控制器上、交直流电机控制上、各种整流电源以及各种交流开关上应用非常广泛,是将2个或多个可控硅管芯按照电气原理连接在一起，形成一个单臂桥、单相桥或三相全桥。
以MFC55可控硅模块为例，MFC55可控硅模块主要包括MFC55桥芯、壳体和将MFC55桥芯封装在壳体内的电子灌封胶，其中MFC55桥芯的各极片需要露于壳体表面便于用户插拔使用。MFC55桥芯包括两个可控硅芯片、3个大端子和4个小端子；3个大端子分别为A1(可控硅芯片1)的阳极、A1的阴极、A2(可控硅芯片2)的阳极；其中A1的阳极为MFC55模块的输入电极，A1的阴极、A2的阳极为MFC55模块的输出电极；4个小端子分别为A1的控制极、A1的阴极、A2的阴极、A2的控制极，其中A1的阴极、A2的阴极是MFC55模块的的辅助阴极极片，A1的控制极、A2的控制极为MFC55模块的控制极极片。各极片需要露于壳体，壳体有一定高度，所以装配在壳体上的各极片与可控硅芯片电气连接时需要引出导线作为衔接。传统桥芯引出导线与控制极是直接焊接的，在实际生产过程中发现，引出导线与控制极之间的焊点很容易脱落，产品失效率非常高，经常需要返工，严重影响生产进度，生产效率低；返修后的产品性能也不稳定，产品可靠性比较低。究其原因，是因为控制极的焊盘比较小，在模块后续的焊接组装过程中，会有外力作用在引线上，该作用力很容易导致二者脱离。如果为解决此问题，将可控硅芯片的控制极焊盘面积增大势必会减少可控硅芯片的有效面积，半导体材料面积减少，这将对产品的性能有很大影响，所以增加焊盘面积是不可取的解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种管芯半导体有效面积不受影响、管芯控制极焊盘不易脱落、大幅度降低桥芯失效率、可控硅模块性能稳定、产品可靠性高、大幅度提高可控硅模块使用寿命的用于可控硅模块的桥芯。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种用于可控硅模块的桥芯，包括底板、瓷片、管芯电气连接组件；所述瓷片固接在所述底板上，其正面设有金属层，该金属层划分为若干个区域、且各区域之间无电气连接，所述管芯电气连接组件支承在所述瓷片的正面上；所述管芯电气连接组件包括若干个相互电气连接的可控硅管芯，以及与所述可控硅管芯电气连接的输入电极、输出电极、辅助阴极极片、控制极极片，还包括控制极瓷片，所述控制极瓷片固接在所述瓷片上，其正面设有金属层，该金属层面积大于所述可控硅管芯的控制极焊盘的面积；所述控制极瓷片的正面经导电体与所述可控硅管芯的控制极锡焊固接，所述控制极瓷片的正面还经引出导电体与所述控制极极片锡焊固接。
优选地，每片所述可控硅管芯的控制极均分别设有与之电气连接的控制极瓷片。
优选地，所述控制极瓷片的正面金属层面积为所述可控硅管芯控制极的焊盘面积的3-5倍。
优选地，所述导电体为导线，所述引出导电体为引出导线。
优选地，所述控制极瓷片的背面也设有金属层，其与所述瓷片采用锡焊焊接工艺固接。
优选地，所述控制极瓷片为块状体。
优选地，所述瓷片的背面也设有金属层，其与所述底板采用锡焊焊接工艺固接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型在控制极极片的引出导线与管芯控制极之间设计有控制极瓷片，用该控制极瓷片作为过渡，控制极瓷片焊接面积大于控制极焊盘面积，在不影响管芯有效面积的前提下，有效消除了外界应力对可控硅管芯控制极处的影响；本实用新型结构设计巧妙，彻底解决了芯片控制极易失效的问题，大幅度降低了产品的返修率，企业生产效率明显提高，由本实用新型制成可控硅模块性能稳定，可靠性高；本实用新型实用性很强，以很低改进成本解决了生产中的难题，经济效益明显，在可控硅生产技术领域具有重要意义。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图一；
图2是本实用新型结构示意图二(导线、引出导线、控制极极片未显示)。
图中：1.底板；2.瓷片；3.可控硅管芯；4.输入电极；5.输出电极；6.引出导线；7.控制极极片；8.控制极；9.控制极瓷片；10.导线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
一种用于可控硅模块的桥芯，包括底板1、瓷片2、管芯电气连接组件；所述瓷片2固接在所述底板1上，其正面设有金属层，该金属层划分为若干个区域、且各区域之间无电气连接，所述管芯电气连接组件支承在所述瓷片2的正面上；所述管芯电气连接组件包括若干个相互电气连接的可控硅管芯3，以及与所述可控硅管芯3电气连接的输入电极4、输出电极5、辅助阴极极片、控制极极片7，还包括控制极瓷片9，所述控制极瓷片9固接在所述瓷片2上，其正面设有金属层，该金属层面积大于所述可控硅管芯3的控制极8焊盘的面积；所述控制极瓷片9的正面经导电体与所述可控硅管芯3的控制极8锡焊固接，所述控制极瓷片9的正面还经引出导电体与所述控制极极片7锡焊固接。
优选地，每片所述可控硅管芯3的控制极8均分别设有与之电气连接的控制极瓷片9。
优选地，所述控制极瓷片9的正面金属层面积为所述可控硅管芯3控制极8的焊盘面积的3-5倍。
优选地，所述导电体为导线10，所述引出导电体为引出导线6。
优选地，所述控制极瓷片9的背面也设有金属层，其与所述瓷片2采用锡焊焊接工艺固接。
优选地，所述控制极瓷片9为块状体。
优选地，所述瓷片2的背面也设有金属层，其与所述底板1采用锡焊焊接工艺固接。
本实施例包括底板1、瓷片2、管芯电气连接组件；瓷片2固接在底板1上，其正面设有金属层，该金属层划分为若干个区域、且各区域之间无电气连接，管芯电气连接组件支承在瓷片2的正面上；管芯电气连接组件包括若干个相互电气连接的可控硅管芯3，以及与可控硅管芯3电气连接的输入电极4、输出电极5、辅助阴极极片、控制极极片7。根据可控硅模块电路原理图将金属层划分为若干独立区域，很明显，同一块区域是相互导通的，不同的区域之间是相互绝缘的。同样根据电路原理图将输入电极4、输出电极5、辅助阴极极片、控制极极片7、可控硅管芯3等器件进行相互间的电气连接，这些均为现有技术，作简单介绍。
本实施例主要是包括控制极瓷片9，为每片可控硅管芯3控制极8都配一个控制极瓷片，以消除直接作用于控制极8焊盘上的应力。控制极瓷片9固接在瓷片2上，其正面设有金属层，该金属层面积大于可控硅管芯3的控制极8焊盘的面积；控制极瓷片9的正面经导线10与可控硅管芯3的控制极8锡焊固接，控制极瓷片9的正面则经引出导线6与控制极极片7锡焊固接。当引出导线或者控制极极片有外力作用时，该应力会传递到控制极瓷片9上，控制极瓷片9焊点面积大，抗击外力应力能力大，所以引出导线与控制极瓷片之间不会出现焊点脱落现象。传统引出导线直接与控制极8的焊盘锡焊连接，稍有应力可能就会出现连接处脱落现象。
本实施例控制极瓷片9为块状体，其正面金属层面积为可控硅管芯3控制极8的焊盘面积的3-5倍。
本实施例控制极瓷片9的背面也设有金属层，其与瓷片2采用锡焊焊接工艺固接。
本实施例瓷片2的背面也设有金属层，其与底板1采用锡焊焊接工艺固接。
本实施例在控制极极片的引出导线与管芯控制极之间设计有控制极瓷片，用该控制极瓷片作为过渡，控制极瓷片焊接面积大于控制极焊盘面积，在不影响管芯有效面积的前提下，有效消除了外界应力对可控硅管芯控制极处的影响；本实施例结构设计巧妙，彻底解决了芯片控制极易失效的问题，大幅度降低了产品的返修率，企业生产效率明显提高，由本实施例制成可控硅模块性能稳定，可靠性高；本实施例实用性很强，以很低改进成本解决了生产中的难题，经济效益明显，在可控硅生产技术领域具有重要意义。
综上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。
Claims (7)
1.一种用于可控硅模块的桥芯，包括底板、瓷片、管芯电气连接组件；所述瓷片固接在所述底板上，其正面设有金属层，该金属层划分为若干个区域、且各区域之间无电气连接，所述管芯电气连接组件支承在所述瓷片的正面上；所述管芯电气连接组件包括若干个相互电气连接的可控硅管芯，以及与所述可控硅管芯电气连接的输入电极、输出电极、辅助阴极极片、控制极极片，其特征在于：还包括控制极瓷片，所述控制极瓷片固接在所述瓷片上，其正面设有金属层，该金属层面积大于所述可控硅管芯的控制极焊盘的面积；所述控制极瓷片的正面经导电体与所述可控硅管芯的控制极锡焊固接，所述控制极瓷片的正面还经引出导电体与所述控制极极片锡焊固接。
2.根据权利要求1所述的一种用于可控硅模块的桥芯，其特征在于：每片所述可控硅管芯的控制极均分别设有与之电气连接的控制极瓷片。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于可控硅模块的桥芯，其特征在于：所述控制极瓷片的正面金属层面积为所述可控硅管芯控制极的焊盘面积的3-5倍。
4.根据权利要求3所述的一种用于可控硅模块的桥芯，其特征在于：所述导电体为导线，所述引出导电体为引出导线。
5.根据权利要求3所述的一种用于可控硅模块的桥芯，其特征在于：所述控制极瓷片的背面也设有金属层，其与所述瓷片采用锡焊焊接工艺固接。
6.根据权利要求3所述的一种用于可控硅模块的桥芯，其特征在于：所述控制极瓷片为块状体。
7.根据权利要求1所述的一种用于可控硅模块的桥芯，其特征在于：所述瓷片的背面也设有金属层，其与所述底板采用锡焊焊接工艺固接。
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