CN210778611U - 基于mos高效芯片的整流二极管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及整流器的技术领域，公开了一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其包括二极管本体、焊接端、焊片、芯片、引线和套环，芯片包括第二金属层，还包括设置在引线上的凸台，凸台位于引线朝向芯片的一端，凸台的横截面不大于第二金属层的横截面，二极管本体为P型；同时还公开了一种基于MOS高效芯片的整流二极管，包括二极管本体、焊接端、焊片、芯片和套环，芯片包括第二金属层，还包括设置在焊接端上的凸台，凸台位于焊接端朝向芯片的一端，凸台的横截面不大于第二金属层的横截面，二极管本体为N型。本实用新型具有引线（或焊接端）与第二金属层之间的连接稳定可靠，且玻璃层不易被压坏的效果。

Description

基于MOS高效芯片的整流二极管
技术领域
本实用新型涉及整流器的技术领域，尤其是涉及一种基于MOS高效芯片的整流二极管。
背景技术
整流器由正极散热板、负极散热板、P型整流二极管、N型整流二极管、桥支架、绝缘垫板、异形螺杆等零部件组成。以汽车发电机为例，整流器的作用是将汽车交流发电机定子线圈产生的三相交流电转变为直流电，供给汽车蓄电池和其它用电器。
P型整流二极管的结构如图1所示，包括圆柱形的二极管本体1，二极管本体1的顶端端面中部设有圆柱形的焊接端11，四周设有圆筒状的凸缘12。焊接端11上通过焊片2焊接有芯片3，芯片3上表面则通过焊片2焊接有引线4。凸缘12内侧嵌有套环5，套环5的外侧壁底部与凸缘12的内侧壁紧密贴合，套环5内侧则灌注有环氧树脂7，待其固化后将引线4底端和芯片3封装起来。
N型整流二极管的结构与P型整流二极管类似，如图2所示，也由二极管本体1、焊接端11、凸缘12、焊片2、芯片3、引线4、套环5、环氧树脂7组成。
现有一种MOS高效芯片，如图3和图4所示，包括芯片本体31，芯片本体31一端的端面上设有第一金属层32，另一端的端面上设有第二金属层33和玻璃层34。玻璃层34位于芯片本体31端面的边沿处，将第二金属层33包围在内。此外，玻璃层34呈台阶状，其厚度大于第二金属层33的厚度。
当该芯片封装在P型整流二极管中时，第一金属层与焊接端焊接在一起，第二金属层则与引线焊接在一起。当该芯片封装在N型整流二极管中时，第一金属层与引线焊接在一起，第二金属层则与焊接端焊接在一起。
采用传统工艺芯片的整流二极管正向压降高（以14V，65A传统整流二极管为例，VF≤1.05V），功耗大。若改为MOS高效芯片，则整流二极管的正向压降低（以14V，65A高效整流二极管为例，VF≤0.7V），功耗小。因此，MOS高效芯片在整流二极管中的应用日益广泛。
在实际装配过程中，由于MOS高效芯片中的玻璃层比第二金属层厚，焊接端（或引线）无法贴近第二金属层，距离第二金属层较远，这就导致焊接端（或引线）与第二金属层之间的连接稳定性较差，且玻璃层容易被焊接端（或引线）压坏。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其具有引线与第二金属层之间的连接稳定可靠，且玻璃层不易被压坏的效果。
本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于MOS高效芯片的整流二极管，包括二极管本体、焊接端、焊片、芯片、引线和套环，所述焊片成对设置在芯片两端，所述芯片包括第二金属层，还包括设置在引线上的凸台，所述凸台位于引线朝向芯片的一端，凸台与第二金属层正对，凸台的横截面不大于第二金属层的横截面，所述二极管本体为P型。
通过采用上述技术方案，设置在引线上的凸台横截面不大于第二金属层的横截面，其在靠近第二金属层时不会与玻璃层相抵触，可以贴近第二金属层表面，焊片熔化后能够很好地充满凸台与第二金属层之间的空隙，从而使引线与第二金属层之间的连接稳定可靠，且玻璃层不易被压坏。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊片的横截面大于凸台的横截面。
通过采用上述技术方案，在生产过程中，难以保证焊片与凸台恰好正对，焊片相对于凸台往往会出现偏心的情况，故使焊片的横截面大于凸台的横截面，以保证焊片处于偏心极限情况下时，凸台仍处于焊片的范围内，从而与第二金属层稳定连接。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊接端的侧壁上设有防脱环，所述防脱环的外径小于套环的内径。
通过采用上述技术方案，由于防脱环的外径小于套环的内径，向套环内侧灌封环氧树脂时，环氧树脂能够顺利地流至防脱环与二极管本体之间；待环氧树脂固化后，防脱环嵌入环氧树脂内，将环氧树脂勾住，使环氧树脂不易从二极管本体上脱落。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述防脱环底端端面与焊接端侧壁的连接处设有倒角，形成引导斜面。
通过采用上述技术方案，设置引导斜面，使环氧树脂能够尽可能充分地将防脱环与二极管本体之间的空隙填充，避免气泡缺陷。
本实用新型的另一目的是提供一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其具有焊接端与第二金属层之间的连接稳定可靠，且玻璃层不易被压坏的效果。
本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于MOS高效芯片的整流二极管，包括二极管本体、焊接端、焊片、芯片和套环，所述焊片成对设置在芯片两端，所述芯片包括第二金属层，还包括设置在焊接端上的凸台，所述凸台位于焊接端朝向芯片的一端，凸台与第二金属层正对，凸台的横截面不大于第二金属层的横截面，所述二极管本体为N型。
通过采用上述技术方案，设置在焊接端上的凸台横截面不大于第二金属层的横截面，其在靠近第二金属层时不会与玻璃层相抵触，可以贴近第二金属层表面，焊片熔化后能够很好地充满凸台与第二金属层之间的空隙，从而使焊接端与第二金属层之间的连接稳定可靠，且玻璃层不易被压坏。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊片的横截面大于凸台的横截面。
通过采用上述技术方案，在生产过程中，难以保证焊片与凸台恰好正对，焊片相对于凸台往往会出现偏心的情况，故使焊片的横截面大于凸台的横截面，以保证焊片处于偏心极限情况下时，凸台仍处于焊片的范围内，从而与第二金属层稳定连接。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊接端的侧壁上设有防脱环，所述防脱环的外径小于套环的内径。
通过采用上述技术方案，由于防脱环的外径小于套环的内径，向套环内侧灌封环氧树脂时，环氧树脂能够顺利地流至防脱环与二极管本体之间；待环氧树脂固化后，防脱环嵌入环氧树脂内，将环氧树脂勾住，使环氧树脂不易从二极管本体上脱落。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述防脱环底端端面与焊接端侧壁的连接处设有倒角，形成引导斜面。
通过采用上述技术方案，设置引导斜面，使环氧树脂能够尽可能充分地将防脱环与二极管本体之间的空隙填充，避免气泡缺陷。
综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
1.引线（或焊接端）与第二金属层之间的连接稳定可靠，且玻璃层不易被压坏；
2.通过设置防脱环，能够将环氧树脂勾住，使环氧树脂不易从二极管本体上脱落。
附图说明
图1是背景技术中P型整流二极管的剖面示意图；
图2是背景技术中N型整流二极管的剖面示意图；
图3是背景技术中MOS高效芯片的剖面示意图；
图4是背景技术中MOS高效芯片的俯视图；
图5是实施例1的剖面图；
图6是图5中A处放大图；
图7是实施例2的剖面图；
图8是图7中B处放大图。
图中，1、二极管本体；2、焊片；3、芯片；4、引线；5、套环；6、凸台；7、环氧树脂；11、焊接端；12、凸缘；13、防脱环；14、引导斜面；31、芯片本体；32、第一金属层；33、第二金属层；34、玻璃层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1：
参照图5，为本实用新型公开的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，包括依次连接的套环5、二极管本体1、焊接端11、焊片2、芯片3、焊片2、凸台6和引线4，套环5与焊接端11、焊片2、芯片3、凸台6和引线4之间灌封有环氧树脂7，上述结构均同轴设置。
参照图5，二极管本体1为P型二极管，整体呈圆柱形，其顶端端面的边沿处一体成型有圆筒状的凸缘12。凸缘12的外径略小于二极管本体1的直径，内径则等于套环5的外径。套环5底部嵌于凸缘12内侧，其底端端面与二极管本体1的顶端端面贴合。
参照图5，焊接端11位于二极管本体1的顶端端面，与二极管本体1一体成型，整体呈圆柱形，其直径小于套环5的内径。
参照图5，焊接端11的侧壁中部一体成型有防脱环13，防脱环13的外径小于套环5的内径，其底端端面与焊接端11侧壁的连接处做倒角处理，形成引导斜面14，该处不易出现气泡缺陷。
参照图5和图6，芯片3由芯片本体31、第一金属层32、第二金属层33和玻璃层34组成，上述结构均同轴设置。第一金属层32与芯片本体31的底端端面相连，第二金属层33和玻璃层34则与芯片本体31的顶端端面相连，且玻璃层34环绕第二金属层33设置。
参照图5和图6，下层焊片2的下表面与焊接端11的顶端端面贴合，上表面与第一金属层32贴合。该焊片2熔化后再次凝固，将焊接端11与第一金属层32焊接固定，同时起到导电的作用。
参照图5和图6，上层焊片2的横截面大于第二金属层33的横截面，搭接在玻璃层34上，其上表面与凸台6贴合。凸台6位于引线4底端，与引线4一体成型，其横截面小于第二金属层33的横截面。
该焊片2熔化后，流入玻璃层34内围，凸台6可以进一步贴紧第二金属层33，待焊片2在此凝固后与第二金属层33焊接固定并导通。
本实施例的实施原理为：
设置在引线4上的凸台6横截面不大于第二金属层33的横截面，其在靠近第二金属层33时不会与玻璃层34相抵触，可以贴近第二金属层33表面。焊片2熔化后能够很好地充满凸台6与第二金属层33之间的空隙，从而使引线4与第二金属层33之间的连接稳定可靠，且玻璃层34不易被压坏。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于，参照图7，为本实用新型公开的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，包括依次连接的套环5、二极管本体1、焊接端11、凸台6、焊片2、芯片3、焊片2和引线4，套环5与焊接端11、凸台6、焊片2、芯片3和引线4之间灌封有环氧树脂7，上述结构均同轴设置。
参照图7，二极管本体1为N型二极管，整体呈圆柱形，其顶端端面的边沿处一体成型有圆筒状的凸缘12。凸缘12的外径略小于二极管本体1的直径，内径则等于套环5的外径。套环5底部嵌于凸缘12内侧，其底端端面与二极管本体1的顶端端面贴合。
参照图7，焊接端11位于二极管本体1的顶端端面，凸台6则位于焊接端11的顶端端面，三者一体成型。此外，焊接端11整体呈圆柱形，其直径小于套环5的内径，凸台6呈圆台形，其最大直径小于焊接端11的直径。
参照图7，焊接端11的侧壁中部一体成型有防脱环13，防脱环13的外径小于套环5的内径，其底端端面与焊接端11侧壁的连接处做倒角处理，形成引导斜面14，该处不易出现气泡缺陷。
参照图7和图8，芯片3由芯片本体31、第一金属层32、第二金属层33和玻璃层34组成，上述结构均同轴设置。第一金属层32与芯片本体31的顶端端面相连，第二金属层33和玻璃层34则与芯片本体31的底端端面相连，且玻璃层34环绕第二金属层33设置。
参照图7和图8，下层焊片2的横截面大于凸台6的横截面，且略小于第二金属层33的横截面，其下表面与凸台6的顶端端面贴合，上表面与第二金属层33贴合。该焊片2熔化后再次凝固，将凸台6与第二金属层33焊接固定，同时起到导电的作用。
参照图7和图8，上层焊片2的下表面与第一金属层32贴合，上表面与引线4的底端端面贴合。该焊片2熔化后再次凝固，将第一金属层32与引线4焊接固定，同时起到导电的作用。
本实施例的实施原理为：
设置在焊接端11上的凸台6横截面不大于第二金属层33的横截面，其在靠近第二金属层33时不会与玻璃层34相抵触，可以贴近第二金属层33表面，焊片2熔化后能够很好地充满凸台6与第二金属层33之间的空隙，从而使焊接端11与第二金属层33之间的连接稳定可靠，且玻璃层34不易被压坏。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于MOS高效芯片的整流二极管，包括二极管本体（1）、焊接端（11）、焊片（2）、芯片（3）、引线（4）和套环（5），所述焊片（2）成对设置在芯片（3）两端，所述芯片（3）包括第二金属层（33），其特征在于：还包括设置在引线（4）上的凸台（6），所述凸台（6）位于引线（4）朝向芯片（3）的一端，凸台（6）与第二金属层（33）正对，凸台（6）的横截面不大于第二金属层（33）的横截面，所述二极管本体（1）为P型。
2.根据权利要求1所述的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其特征在于：所述焊片（2）的横截面大于凸台（6）的横截面。
3.根据权利要求1所述的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其特征在于：所述焊接端（11）的侧壁上设有防脱环（13），所述防脱环（13）的外径小于套环（5）的内径。
4.根据权利要求3所述的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其特征在于：所述防脱环（13）底端端面与焊接端（11）侧壁的连接处设有倒角，形成引导斜面（14）。
5.一种基于MOS高效芯片的整流二极管，包括二极管本体（1）、焊接端（11）、焊片（2）、芯片（3）和套环（5），所述焊片（2）成对设置在芯片（3）两端，所述芯片（3）包括第二金属层（33），其特征在于：还包括设置在焊接端（11）上的凸台（6），所述凸台（6）位于焊接端（11）朝向芯片（3）的一端，凸台（6）与第二金属层（33）正对，凸台（6）的横截面不大于第二金属层（33）的横截面，所述二极管本体（1）为N型。
6.根据权利要求5所述的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其特征在于：所述焊片（2）的横截面大于凸台（6）的横截面。
7.根据权利要求5所述的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其特征在于：所述焊接端（11）的侧壁上设有防脱环（13），所述防脱环（13）的外径小于套环（5）的内径。
8.根据权利要求7所述的一种基于MOS高效芯片的整流二极管，其特征在于：所述防脱环（13）底端端面与焊接端（11）侧壁的连接处设有倒角，形成引导斜面（14）。
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WO2022041519A1 (zh) * 2020-08-28 2022-03-03 江苏英达富电子科技有限公司 一种车用整流二极管基座及车用整流二极管

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