一种大功率散热型碳化硅二极管制造技术

本实用新型专利技术涉及碳化硅二极管技术领域，具体涉及一种大功率散热型碳化硅二极管，包括：封装体、碳化硅芯片、金属翅片散热结构、金属翅片管散热结构和石墨散热层，封装体内设置有芯片安装槽，碳化硅芯片安装在芯片安装槽内，碳化硅芯片的外径面覆盖有石墨散热层，芯片安装槽的底部和顶部设置有金属翅片散热结构，封装体的正面等间距设置有金属翅片管散热结构。在碳化硅二极管的底部设置散热进风口，在碳化硅二极管的顶面设置散热出风口，利用热阻率低的材质将碳化硅芯片中的热量导出通过进风口和出风口的配合，实现部分散热。同时在碳化硅芯片周向面设置有石墨散热层，利用石墨散热层导热同时隔绝碳化硅芯片与导热金属件之间的直接接触。接接触。接接触。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率散热型碳化硅二极管


[0001]本技术涉及碳化硅二极管
，具体涉及一种大功率散热型碳化硅二极管。

技术介绍

[0002]碳化硅二极管一般指碳化硅肖特基二极管，碳化硅肖特基二极管是通过金属与N型半导体之间形成接触势垒具有整流特性而制成的一种金属
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半导体器件。碳化硅肖特基二极管是一种高压电力电子器件，由于其反向恢复时间短，耐高压，广泛应用于充电桩、光伏电站、汽车电子等电路中。常规的碳化硅二极管，均采用封装在环氧树脂等绝缘材料封装体当中，并且封装体将碳化硅二极管芯片密封，芯片只能通过直接与绝缘封装材料相接触来实现散热。由于热量由芯片经过基板、封装体、散热器最终传到至环境当中，而环氧树脂的热阻非常大，并且封装体密封芯片以及芯片与引脚接触点，导致了碳化硅二极管的热量不能得到有效并且高效的散热，器件温度升高，容易失效。
[0003]有鉴于此，亟待设计出一种大功率散热型碳化硅二极管，在碳化硅二极管的底部设置散热进风口，在碳化硅二极管的顶面设置散热出风口，利用热阻率低的材质将碳化硅芯片中的热量导出通过进风口和出风口的配合，实现部分散热。同时在碳化硅芯片周向面设置有石墨散热层，利用石墨散热层导热同时隔绝碳化硅芯片与导热金属件之间的直接接触。

技术实现思路

[0004]为了解决以上现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种大功率散热型碳化硅二极管，在碳化硅二极管的底部设置散热进风口，在碳化硅二极管的顶面设置散热出风口，利用热阻率低的材质将碳化硅芯片中的热量导出通过进风口和出风口的配合，实现部分散热。同时在碳化硅芯片周向面设置有石墨散热层，利用石墨散热层导热同时隔绝碳化硅芯片与导热金属件之间的直接接触。
[0005]为了实现上述目标，本技术的技术方案为：一种大功率散热型碳化硅二极管，包括：封装体、碳化硅芯片、金属翅片散热结构、金属翅片管散热结构和石墨散热层，所述封装体内设置有芯片安装槽，所述碳化硅芯片安装在所述芯片安装槽内，所述碳化硅芯片的外径面覆盖有石墨散热层，所述芯片安装槽的底部和顶部设置有所述金属翅片散热结构，所述封装体的正面等间距设置有金属翅片管散热结构。
[0006]进一步的，所述封装体包括：进风口、出风口、连通散热通道和正面散热孔，所述进风口设置开设在所述芯片安装槽底部，所述出风口开设在所述芯片安装槽顶部，所述连通散热通道连接所述进风口和出风口，所述正面散热孔等间距开设在所述封装体的正面。
[0007]进一步的，所述金属翅片散热结构包括：散热翅片和防尘网，所述散热翅片固定安装在所述进风口和出风口的口径处，所述散热翅片的内壁面固定安装有防尘网，所述防尘网与所述芯片安装槽相邻设置。
[0008]进一步的，所述金属翅片管散热结构包括：管体和翅片管芯，所述管体与所述正面散热孔相配合，所述翅片管芯与所述管体相配合并且插接在所述翅片管芯内。
[0009]进一步的，所述石墨散热层围合在所述碳化硅芯片外表面，所述翅片管芯抵接在所述石墨散热层外表面。
[0010]有益效果：
[0011]本技术提供的一种大功率散热型碳化硅二极管，在碳化硅二极管的底部设置散热进风口，在碳化硅二极管的顶面设置散热出风口，利用热阻率低的材质将碳化硅芯片中的热量导出通过进风口和出风口的配合，实现部分散热。同时在碳化硅芯片周向面设置有石墨散热层，利用石墨散热层导热同时隔绝碳化硅芯片与导热金属件之间的直接接触。
附图说明
[0012]图1为本技术一种大功率散热型碳化硅二极管封装体内部截面结构示意图；
[0013]图2为本技术一种大功率散热型碳化硅二极管封装体表面结构示意图。
[0014]图中：1
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封装体，2
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碳化硅芯片，3
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金属翅片散热结构，4
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金属翅片管散热结构，5
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石墨散热层，11
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进风口，12
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出风口，13
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连通散热通道，14
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正面散热孔，31
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散热翅片，32
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防尘网，41
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管体，42
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翅片管芯。
具体实施方式
[0015]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。
[0016]如图1
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2所示，本技术公开了一种大功率散热型碳化硅二极管，包括：封装体1、碳化硅芯片2、金属翅片散热结构3、金属翅片管散热结构4和石墨散热层5，所述封装体1内设置有芯片安装槽，所述碳化硅芯片2安装在所述芯片安装槽内，所述碳化硅芯片2的外径面覆盖有石墨散热层5，所述芯片安装槽的底部和顶部设置有所述金属翅片散热结构3，所述封装体1的正面等间距设置有金属翅片管散热结构4。
[0017]进一步的，所述封装体1包括：进风口11、出风口12、连通散热通道13和正面散热孔14，所述进风口11设置开设在所述芯片安装槽底部，所述出风口12开设在所述芯片安装槽顶部，所述连通散热通道13连接所述进风口11和出风口12，所述正面散热孔14等间距开设在所述封装体1的正面。
[0018]进一步的，所述金属翅片散热结构3包括：散热翅片31和防尘网32，所述散热翅片31固定安装在所述进风口11和出风口12的口径处，所述散热翅片31的内壁面固定安装有防尘网32，所述防尘网32与所述芯片安装槽相邻设置。
[0019]进一步的，所述金属翅片管散热结构4包括：管体41和翅片管芯42，所述管体41与所述正面散热孔14相配合，所述翅片管芯42与所述管体41相配合并且插接在所述翅片管芯42内。
[0020]进一步的，所述石墨散热层5围合在所述碳化硅芯片2外表面，所述翅片管芯42抵接在所述石墨散热层5外表面。
[0021]工作原理：
[0022]碳化硅芯片2安装在封装体1的芯片安装槽内，将石墨散热层5覆盖在碳化硅芯片2的外表面。由于芯片安装槽的槽底开设有进风口11，而芯片安装槽的槽顶开设有出风口12，出风口12与进风口11之间设置连通散热通道13作为换流结构。连通散热通道13与芯片安装槽之间设置有隔离柱。由于碳化硅芯片2在工作过程当中产生大量热量，热量从出风口12处排除，虽热气流的流动，进风口11将吸入外界气体。进风口11吸入的外界气体经过连通散热通道13从出风口12处排出，能够带动碳化硅芯片2散发热量，从而起到辅助散热的效果。
[0023]由于进风口11和出风口12的口径内均设置有散热翅片31，散热翅片31能够起到导热的效果。同时由于散热翅片31的内径面固定安装有防尘网32，防尘网32与芯片安装槽相邻，用以过滤散热过程中产生的灰尘。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率散热型碳化硅二极管，包括：封装体(1)、碳化硅芯片(2)、金属翅片散热结构(3)、金属翅片管散热结构(4)和石墨散热层(5)，其特征在于，所述封装体(1)内设置有芯片安装槽，所述碳化硅芯片(2)安装在所述芯片安装槽内，所述碳化硅芯片(2)的外径面覆盖有石墨散热层(5)，所述芯片安装槽的底部和顶部设置有所述金属翅片散热结构(3)，所述封装体(1)的正面等间距设置有金属翅片管散热结构(4)。2.根据权利要求1所述的一种大功率散热型碳化硅二极管，其特征在于，所述封装体(1)包括：进风口(11)、出风口(12)、连通散热通道(13)和正面散热孔(14)，所述进风口(11)设置开设在所述芯片安装槽底部，所述出风口(12)开设在所述芯片安装槽顶部，所述连通散热通道(13)连接所述进风口(11)和出风口(12)，所述正面散热孔(14)等间距开设在所述封装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦鹏，
申请(专利权)人：互创东莞电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：