一种适用于250制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，采用陶瓷金属封装结构，包括管座组件、管帽组件、芯片和键合丝，管帽组件、管座组件自上而下顺序组合在一起，所述芯片烧结在管座组件上，所述管座组件和管帽组件之间设有铜带，所述铜带通过点焊焊接在管帽组件上，芯片与铜带通过键合丝进行键合。本发明专利技术属于整流二极管技术领域，具体是提供了一种体积小巧、能够满足高温工况下的散热要求，可以满足通过大电流、耐受高压的需求，并且能够耐受1000A的浪涌电流的适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管。整流二极管。整流二极管。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于250
℃
碳化硅基旋转整流二极管


[0001]本专利技术属于整流二极管
，具体是指一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管。

技术介绍

[0002]传统硅基电力电子器件，由于本身结构和材料的限制，在高温、高频等方面的局限性越来越明显，硅基电力电子器件最高结温只能达到200℃，无法满足更高温度的要求。近年来，碳化硅材料因其出色的物理及电特性，越来越受到产业界广泛关注，是研究较为成熟的宽禁带半导体材料之一。
[0003]碳化硅芯片的工作结温较高，普通碳化硅芯片的工作结温大多为150℃，目前的碳化硅整流二极管无法耐受250℃的高温，无法在高速旋转中保持良好的性能，并且体积较大，无法耐受较大的浪涌电流。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种体积小巧、能够满足高温工况下的散热要求，可以满足通过大电流、耐受高压的需求，并且能够耐受1000A的浪涌电流的适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管。
[0005]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，采用陶瓷金属封装结构，包括管座组件、管帽组件、芯片和键合丝，管帽组件、管座组件自上而下顺序组合在一起，所述芯片烧结在管座组件上，所述管座组件和管帽组件之间设有铜带，所述铜带通过点焊焊接在管帽组件上，芯片与铜带通过键合丝进行键合。
[0006]进一步地，所述管座组件包括管座、钼片和脉冲环，所述管座下部为螺栓结构，管座上部具有管座内腔，管座内腔底壁设有凹槽，钼片设于凹槽内，所述钼片上焊接设有绝缘片，所述铜带焊接设于绝缘片上，所述脉冲环同轴设于管座上壁。
[0007]进一步地，所述管帽组件包括柯伐壳、陶瓷环和引线管，所述陶瓷环设于柯伐壳上壁，柯伐壳底部设有管帽内腔，所述引线管贯穿设于陶瓷环中部，陶瓷环将引线管与管座进行绝缘。
[0008]其中，所述铜带采用折弯设置，优选地，所述铜带呈S形设置。
[0009]优选地，所述铜带采用无氧铜。
[0010]优选地，所述绝缘片采用掺杂改性95％AL2O3。
[0011]进一步地，所述管座采用紫铜；脉冲圈采用铁钴镍合金材料。
[0012]进一步地，所述芯片通过铅铟银焊料烧结在管座底部。
[0013]优选地，每颗芯片通过两根键合丝键合到铜带之上。
[0014]进一步地，所述引线管为正极，所述管座为负极。
[0015]优选地，所述柯伐壳采用铁钴镍合金材料；陶瓷环采用掺杂改性94％AL2O3；引线管采用4j29合金材料。
[0016]优选地，所述柯伐壳表面镀镍厚度为2.54
‑
11.4μm。
[0017]一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管的封装方法，包括如下步骤：
[0018]1)烧结：通过铅铟银焊料将两颗芯片烧结在管座底部；
[0019]2)键合：每颗芯片键合两根键合丝，键合到铜带之上；
[0020]3)储能点焊：将管座上的铜带点焊到管帽的引线管上；
[0021]4)封帽；将铜带弯折，通过大功率封帽机进行封帽。
[0022]采用上述结构本专利技术取得的有益效果如下：
[0023]1、本专利技术提供的碳化硅基旋转整流二极管采用陶瓷金属封装，通过焊接、键合的方式将各组件连接，在管壳内并联两片芯片，通过键合工艺将芯片与引线连接，形成并联结构，且能够满足高温工况下的散热要求。
[0024]2、碳化硅芯片的工作结温较高，普通碳化硅芯片的工作结温大多为150℃，本专利技术提供的碳化硅芯片，经过设计工作结温高达250℃，满足了特殊工况的需求，且可以满足通过大电流、耐受高压的需求，可以耐受1200V电压、60A的大电流以及1000A的浪涌电流。
[0025]3、管壳经过设计，底部为M6螺纹，上部引线管为M3内螺纹，满足特殊安装需求，并且体积较小，可以节约安装空间。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提供的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管的剖视图；
[0027]图2为本专利技术提供的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管的横截面示意图；
[0028]图3为本专利技术提供的管座组件的剖视图；
[0029]图4为本专利技术提供的管座组件的俯视图；
[0030]图5为本专利技术提供的管帽组件的剖视图；
[0031]图6为本专利技术提供的管帽组件的俯视图。
[0032]其中，1、管座组件，2、管帽组件，3、芯片，4、键合丝，5、管座，6、钼片，7、脉冲环，8、管座内腔，9、绝缘片，10、柯伐壳，11、陶瓷环，12、引线管，13、管帽内腔，14、铜带。
[0033]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0036]如图1
‑
图2所示，本专利技术提供的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，采用陶瓷金属封装结构，包括管座组件1、管帽组件2、芯片3和键合丝4，管帽组件2、管座组件1自
上而下顺序组合在一起，所述芯片3通过铅铟银焊料烧结在管座组件1底部，所述管座组件1和管帽组件2之间设有铜带14，所述铜带14通过点焊焊接在管帽组件2上，芯片3与铜带14通过键合丝4进行键合。
[0037]参阅图3和图4，所述管座组件1包括管座5、钼片6和脉冲环7，所述管座5下部为螺栓结构，管座5上部具有管座内腔8，管座内腔8底壁设有凹槽，钼片6设于凹槽内，所述钼片6上焊接设有绝缘片9，所述绝缘片9采用掺杂改性95％AL2O3，所述管座5采用紫铜；脉冲圈采用铁钴镍合金材料，所述铜带14焊接设于绝缘片9上，所述脉冲环7同轴设于管座5上壁。
[0038]参阅图5和图6，所述管帽组件2包括柯伐壳10、陶瓷环11和引线管12，所述陶瓷环11设于柯伐壳10上壁，柯伐壳10底部设有管帽内腔13，所述引线管12贯穿设于陶瓷环11中部，陶瓷环11将引线管12与管座5进行绝缘；所述引线管12为正极，所述管座5为负极。
[0039]如图1所示，所述铜带14采用折弯设置，所述铜带14呈S形设置。
[0040]优选地，所述铜带14采用无氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，其特征在于：采用陶瓷金属封装结构，包括管座组件、管帽组件、芯片和键合丝，管帽组件、管座组件自上而下顺序组合在一起，所述芯片烧结在管座组件上，所述管座组件和管帽组件之间设有铜带，所述铜带通过点焊焊接在管帽组件上，芯片与铜带通过键合丝进行键合。2.根据权利要求1所述的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，其特征在于：所述管座组件包括管座、钼片和脉冲环，所述管座下部为螺栓结构，管座上部具有管座内腔，管座内腔底壁设有凹槽，钼片设于凹槽内，所述钼片上焊接设有绝缘片，所述铜带焊接设于绝缘片上，所述脉冲环同轴设于管座上壁。3.根据权利要求2所述的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，其特征在于：所述管帽组件包括柯伐壳、陶瓷环和引线管，所述陶瓷环设于柯伐壳上壁，柯伐壳底部设有管帽内腔，所述引线管贯穿设于陶瓷环中部。4.根据权利要求3所述的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，其特征在于：所述铜带采用折弯设置。5.根据权利要求4所述的一种适用于250℃碳化硅基旋转整流二极管，其特征在于：所述铜带采用无氧铜，所述绝缘片采用掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学勇，
申请(专利权)人：辽宁芯诺电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：