專利名稱：一種功率緩沖二極管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種功率緩沖二極管，特別涉及一種小型化、可靠性高的功率緩沖二極管。
背景技術：
功率緩沖二極管用于電腦、電視的待機電源，空調、冰箱等家電產品的輔助電源，以及小型電源以取代反激式開關電源中的緩沖器電路。傳統(tǒng)的緩沖器電路是由電阻、電容以及快恢復二極管組成，該種結構存在整體體積大、可靠性差的缺點，并且因為生產效率低導致成本較高。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種小型化、可靠性高的功率緩沖二極管。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為一種功率緩沖二極管，主要由一對引線與芯片通過焊片焊接后，整體封裝，外露引線腳構成，其特征在于所述芯片為電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片兩種不同功能的芯片反電極疊加構成。在上述基礎上，進一步地，所述疊加芯片結構為金屬焊片在焊接時浸潤芯片最外層的金屬層，電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片極性相反地進行串接。在上述基礎上，進一步地，所述電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片的串接的一種形式為電壓箝位二極管芯片的N+層與快恢復二極管芯片的N+層之上的金屬層通過焊片連接，電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片另一極的P+層上的表面金屬層通過焊片分別與兩端的引線焊接在一起，這樣四者通過金屬焊片焊接串接固定成一個整體。在上述基礎上，進一步地，所述電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片的另一種串接形式為電壓箝位二極管芯片的P+與快恢復二極管芯片的P+層上的金屬層通過焊片連接，則電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片另一極的N+層上的表面金屬層通過焊片分別與兩端的引線焊接在一起。在上述基礎上，進一步地，所述快恢復二極管芯片為超快恢復芯片或高效二極管
芯片 本發(fā)明的優(yōu)點在于將電壓箝位二極管芯片和快恢復二極管芯片反電極串聯(lián)焊接在一對引線之間，從而構成功率緩沖二極管，結構更加緊湊，在電路的使用中，減少了連接點，降低了故障機率。同時減少了制造工序，降低了生產成本。
圖I為本發(fā)明功率緩沖二極管結構示意圖。圖2為本發(fā)明尖峰電壓箝位電路圖。
圖3功率開關管關斷時的電壓波形圖。圖4為應用于反激式電源的緩沖電路的功率緩沖二極管示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，包括引線I、引線2、電壓箝位二極管芯片3、快恢復二極管芯片4。上述引線1、2之間設有電壓箝位二極管芯片3、快恢復二極管芯片4，電壓箝位二極管芯片3、快恢復二極管芯片4，具完整的二極管芯片結構，金屬焊片與在一定的焊接溫度下能浸潤芯片最外層的金屬層，電壓箝位二極管芯片3與快恢復二極管芯片4串接時應極性相反，即電壓箝位二極管芯片3的N+層與快恢復二極管芯片4的N+層之上的金屬層通過焊片連接在一起，此時電壓箝位二極管芯片3與快恢復二極管芯片4另一極的P+層上的表面金屬層通過焊片分別與兩端的引線焊接在一起，這樣四者通過金屬焊片焊接串接固定成一個整體；同理另一種選擇是若電壓箝位二極管芯片3的P+與快恢復二極管芯片4的P+層上的金屬層通過焊片連接在一起，則電壓箝位二極管芯片3與快恢復二極管芯片4另一極的N+層上的表面金屬層通過焊片分別與兩端的引線焊接在一起。然后使用如環(huán)氧 樹脂之類的封裝料在模壓機中成型，其余工藝與人所共知的二極管制造工藝相同。其中，快恢復二極管芯片4亦可是同樣屬于快恢復二極管芯片4同類的超快恢復芯片或高效二極管
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心/T 上述的電壓箝位二極管芯片3與快恢復二極管芯片4中，電壓箝位二極管芯片3具穩(wěn)定的電壓箝位能力，可以將電路中的電壓限制在需求的電壓范圍內，而快恢復二極管芯片4則能夠阻斷較高的電壓以及反向恢復能力。將上述的功率緩沖二極管應用到電路中，其具體應用如下
本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于將不同技術特點的二極管集成于一只二極管之內，實現(xiàn)了應用于反激式電源中替代傳統(tǒng)緩沖器電路的功能，具體實施方式
如圖2所示的尖峰電壓箝位電路圖和圖3功率開關管關斷時的電壓波形圖所示
其中圖2中，T表示開關變壓器；Q表示功率開關管；Vin表示輸入直流電壓；VQ表示Q端電壓；Vnp表示反射到一次側的電壓；Vo表示輸出直流電壓；Vzd表示電壓箝位二極管兩端電壓。其中圖3中，VQ(MAX)表示功率開關管Q額定電壓VRB(DSS) ;Vin表示最大輸入直流電壓；Vnp表不開關變壓器一次側的反射電壓；A表不浪涌電壓；B* VQ(MAX)表不Q耐壓保證值。從上述圖中可見，功率開關管導通期間，二極管D阻斷，輸入直流電源VIN向開關變壓器儲能，此期間功率開關管VQ ^ 0 ；
功率開關管截止期間，開關變壓器存儲的磁能通過變壓器二次側線圈、整流二極管、濾波電容形成Vo向負載供電完成能量傳遞。在此期間，開關變壓器一次側出現(xiàn)反射電壓Vnp，Vnp與輸入直流電壓Vin疊加，成為功率開關管截止期間所承受的電壓
VQ = Vnp+ Vin
由于開關變壓器漏感的存在，功率開關管截止瞬間，開關變壓器的漏感與雜散電容發(fā)生高頻振蕩產生尖峰浪涌電壓A，使功率開關管截止瞬間承受更高的電壓
VQ = Vnp + Vin+ A
功率開關管截止瞬間，開關變壓器的漏感與雜散電容發(fā)生高頻振蕩產生的尖峰浪涌電壓A與開關變壓器一次側出現(xiàn)的反射電壓Vnp疊加，通過功率緩沖二極管中的電壓柑位二極管吸收，對尖峰浪涌電壓進行抑制。功率開關管兩端的電壓由
VQ = Vin+ Vnp + A 變?yōu)?VQ = Vin + Vzd 即VQ被箝位于Vin + Vzd。箝位電壓Vzd的選擇箝位電壓Vzd的選擇至關重要，它決定著功率開關管的安全性，影響著EMI性能和開關電源整體效率指標。從電路原理分析，箝位電壓Vzd的選擇原則為
Vnp < Vzd < B*VQ(MAX) - Vin箝位電壓Vzd對電路的影響
從式Vnp < Vzd < B*VQ(MAX) — Vin可見Vzd越接近Vnp則對尖峰電壓吸收效果越好，可靠性越高，但整體效率越低；
Vzd越遠離Vnp而接近B*VQ(MAX) — Vin則對尖峰電壓吸收效果越差,可靠性越低,但整體效率越高。 因此通過選擇適當?shù)捏槲浑妷篤zd值，對尖峰浪涌電壓進行抑制，可以有效保護Q晶體管遭受損害。實施例I
圖4是功率緩沖二極管應用于反激式電源的典型電路圖。圖中，功率緩沖二極管替代阻容式功率緩沖電路。其應用為當因變壓器泄漏電感引起功率釋放，浪涌電壓加于MOSFET之上時，功率緩沖二極管可以有效吸收浪涌，從而保護M0SFET，避免過電壓的傷害。
本實施例只是該功率緩沖二極管的典型實施方式，并不局限于該應用方式。
權利要求
1.一種功率緩沖二極管，主要由一對引線與芯片通過焊片焊接后，整體封裝，外露引線腳構成，其特征在于所述芯片為電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片兩種不同功能的芯片反電極疊加構成。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種功率緩沖二極管，其特征在于所述疊加芯片結構為金屬焊片在焊接時浸潤芯片最外層的金屬層，電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片極性相反地進行串接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種功率緩沖二極管，其特征在于所述電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片的串接形式為電壓箝位二極管芯片的N+層與快恢復二極管芯片的N+層之上的金屬層通過焊片連接，電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片另一極的P+層上的表面金屬層通過焊片分別與兩端的引線焊接在一起，這樣四者通過金屬焊片焊接串接固定成一個整體。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種功率緩沖二極管，其特征在于所述電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片的串接形式為電壓箝位二極管芯片的P+與快恢復二極管芯片的P+層上的金屬層通過焊片連接，則電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片另一極的N+層上的表面金屬層通過焊片分別與兩端的引線焊接在一起。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種功率緩沖二極管，其特征在于所述快恢復二極管芯片為超快恢復芯片或高效二極管芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率緩沖二極管，包括由一對引線與芯片通過焊片焊接后，整體封裝，外露引線腳構成，其特征在于所述芯片為電壓箝位二極管芯片與快恢復二極管芯片兩種不同功能的芯片反電極疊加構成。本發(fā)明的優(yōu)點在于將電壓箝位二極管芯片和快恢復二極管芯片反電極串聯(lián)焊接在一對引線之間，從而構成功率緩沖二極管，結構更加緊湊，在電路的使用中，減少了連接點，降低了故障機率。同時減少了制造工序，降低了生產成本。
文檔編號H01L25/07GK102646671SQ20111004295
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權日2011年2月23日
發(fā)明者薛列龍 申請人:如皋市大昌電子有限公司