本實用新型涉及半導體元件及其封裝方法，尤其涉及一種多塔二極管模塊及其制備方法。

背景技術：

在電力模塊領域，通常使用一種D-67單塔、TO-244封裝的雙塔和三塔二級管模塊，主要用于大功率電源領域。

現(xiàn)有技術中這種二極管模塊通常采用焊接完成的二極管模塊功能組件，套上塑料外殼再通過人工或點膠設備灌封保護膠的方式制作。這種制作方法生產(chǎn)效率低，制作的二極管模塊機械強度低，散熱性能差，密封性差。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種多塔二極管模塊，以解決現(xiàn)有技術中存在的制作工藝復雜、生產(chǎn)效率低的技術問題。

本實用新型的目的還在于提供一種多塔二極管模塊的制備方法，以解決現(xiàn)有技術中存在的二極管模塊機械強度低、散熱性能差、密封性差的技術問題。

如上構思，本實用新型所采用的技術方案是：

一種多塔二極管模塊，包括基板和至少一個位于所述基板上的連接塔模塊，所述連接塔模塊包括：

連接片，其呈雙拱橋形，其中部通過絕緣板與所述基板相連，其兩端部分別通過上鉬片與對稱設置于所述絕緣板兩側(cè)的兩芯片的上端面相連，所述兩芯片的下端面通過下鉬片與所述基板相連；所述連接片上端與螺母的下端相連；所述連接片、上鉬片、芯片、下鉬片及螺母四周設置有由環(huán)氧樹脂填充而成的 殼體；所述殼體頂部覆蓋有與所述螺母上端相連的端子，所述端子和螺母上設置有同軸線的貫通孔。

其中，所述基板側(cè)面呈凹凸不平狀。

其中，所述基板上于所述殼體的兩側(cè)開設有貫穿上下表面的定位孔。

其中，所述基板為無氧銅材料制成，其外表面上鍍有鎳層。

其中，所述絕緣板為DBC板。

一種如上述的多塔二極管模塊，其制備方法包括以下步驟：

將基板、絕緣板、下鉬片、芯片、上鉬片和連接片裝配在專用焊接模具內(nèi)通過一次燒焊技術焊接在一起，形成焊接件；

再利用硅橡膠對焊接件進行保護處理；

將焊接件放入專用模壓模具，在150～180℃時，通過注塑機注入環(huán)氧樹脂，在連接片、上鉬片、芯片、下鉬片及螺母周圍形成殼體；

在殼體頂部覆蓋端子，使端子與螺母上端相連。

本實用新型提出的多塔二極管模塊，連接片為雙拱橋形，可通過變形來釋放應力，有效地降低了二極管在長期工作中因機械震動以及發(fā)熱所產(chǎn)生的機械應力和熱應力，二極管模塊熱阻小，散熱性能好，機械強度高，通過環(huán)氧樹脂對二極管模塊進行保護，密封性能好，可靠性高。

本實用新型提出的多塔二極管模塊的制備方法，通過注塑機注入環(huán)氧樹脂，一體成型，省略了外殼，簡化了封裝工藝，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，結(jié)構簡單，密封性好。

附圖說明

圖1是本實用新型第一實施方式提供的多塔二極管模塊的正視圖；

圖2是本實用新型第一實施方式提供的多塔二極管模塊的俯視圖；

圖3是圖2的A-A向剖視圖；

圖4是本實用新型第二實施方式提供的多塔二極管模塊的正視圖；

圖5是本實用新型第二實施方式提供的多塔二極管模塊的俯視圖；

圖6是本實用新型第二實施方式提供的多塔二極管模塊的側(cè)視圖；

圖7是圖5的B-B向剖視圖；

圖8是本實用新型第三實施方式提供的多塔二極管模塊的正視圖；

圖9是本實用新型第三實施方式提供的多塔二極管模塊的俯視圖；

圖10是圖9的C-C向剖視圖。

圖中：

1、基板；2、連接塔模塊；3、定位孔；

21、連接片；22、絕緣板；23、上鉬片；24、芯片；25、下鉬片；26、螺母；27、殼體；28、端子。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施方式進一步說明本實用新型的技術方案?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部。

第一實施方式

圖1至圖3示出了第一實施方式，一種多塔二極管模塊，包括基板1和至少一個位于基板1上的連接塔模塊2，連接塔模塊2包括連接片21、絕緣板22、上鉬片23、芯片24、下鉬片25、螺母26、殼體27和端子28。

連接片21呈雙拱橋形，其中部通過絕緣板22與基板1相連，其兩端部分別通過上鉬片23與對稱設置于絕緣板22兩側(cè)的兩芯片24的上端面相連，兩芯 片24的下端面通過下鉬片25與基板1相連。連接片21上端與螺母26的下端相連，連接片21、上鉬片23、芯片24、下鉬片25及螺母26四周設置有由環(huán)氧樹脂填充而成的殼體27，殼體27頂部覆蓋有與螺母26上端相連的端子28，端子28和螺母26上設置有同軸線的貫通孔。

連接片21包括兩端的平板部、中間的凹陷部和位于平板部與凹陷部之間的拱橋部，平板部與上鉬片23連接，凹陷部與絕緣板22連接。拱橋部為中間凹陷、兩邊凸起的結(jié)構。將連接片21設置為具有多個折彎的結(jié)構，可通過變形來吸收和釋放應力，起到一定的緩沖作用，有效地降低了二極管在長期工作中因機械震動以及發(fā)熱所產(chǎn)生的機械應力和熱應力。

該二極管模塊熱阻小，散熱性能好，機械強度高，通過環(huán)氧樹脂對二極管模塊進行保護，密封性能好，可靠性高。

基板1側(cè)面呈凹凸不平狀，開有多個貫穿上下表面的凹槽，凹槽內(nèi)設置有凸邊，這樣的結(jié)構不僅增大了基板1與環(huán)氧樹脂的接觸面積，提高了整體強度，使連接更牢靠，而且增大了散熱面積，避免熱量聚積，散熱能力佳，減少熱變形。

基板1上于殼體27的兩側(cè)開設有貫穿上下表面的定位孔3?；?為無氧銅材料制成，其外表面上鍍有鎳層，過電流能力強。

絕緣板22為DBC板，DBC板與基板1粘接或焊接。DBC板由陶瓷絕緣體、鋁氧化物或氮氧化物構成，廣泛應用于電力電子產(chǎn)品中，具有高導熱率。重量輕，可靠性高。

在本實施例中，連接塔模塊2為一個，即為單塔二極管模塊。位于基板1上的兩個定位孔3，其中一個為圓形孔，另一個為U型槽。

第二實施方式

圖4至圖7示出了第二實施方式，其中與第一實施方式相同或相應的零部件采用與第一實施方式相應的附圖標記。為簡便起見，僅描述第二實施方式與第一實施方式的區(qū)別點。區(qū)別之處在于，在本實施例中，連接塔模塊2為兩個，即為雙塔二極管模塊。在兩個連接塔模塊2之間的基板1上開設有圓形通孔，在殼體27上與圓形通孔的對應位置開設有方形通孔，便于使用時定位。位于基板1上的兩個定位孔3均為圓形孔。

第三實施方式

圖8至圖10示出了第三實施方式，其中與第一實施方式相同或相應的零部件采用與第一實施方式相應的附圖標記。為簡便起見，僅描述第三實施方式與第一實施方式的區(qū)別點。區(qū)別之處在于，在本實施例中，連接塔模塊2為三個，即為三塔二極管模塊。在每兩個連接塔模塊2之間的殼體27上開設有橫截面為梯形的凹槽，便于使用時定位。位于基板1上的兩個定位孔3均為圓形孔。

本實用新型還提供了一種如上任一實施例所述的多塔二極管模塊的制備方法，其制備方法包括以下步驟：

將基板1、絕緣板22、下鉬片25、芯片24、上鉬片23和連接片21裝配在專用焊接模具內(nèi)通過一次燒焊技術焊接在一起，形成焊接件；

再利用硅橡膠對焊接件進行保護處理；

將焊接件放入專用模壓模具，在150～180℃時，通過注塑機注入環(huán)氧樹脂，在連接片21、上鉬片23、芯片24、下鉬片25及螺母26周圍形成殼體27；

在殼體27頂部覆蓋端子28，使端子28與螺母26上端相連。

以上實施方式只是闡述了本實用新型的基本原理和特性，本實用新型不受上述實施方式限制，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用 新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。