專利名稱：超快恢復(fù)開關(guān)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，涉及超快恢復(fù)二極管芯片和晶閘管芯片的組合 與連接，半導(dǎo)體器件的封裝技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前三相整流橋在實(shí)際使用過程中，在開機(jī)瞬間的沖擊電流過大，很容易造成整 流器件本身或?yàn)V波電容的損壞。為此，人們通常采用以下三種方案加以克服第一種方案是在整流橋輸出端串聯(lián)一只負(fù)溫度系數(shù)的電阻，如圖1所示，這種方 案只適用于小功率的場(chǎng)所。第二種方案是整流橋輸出端串接一只啟動(dòng)電阻，以減少啟動(dòng)電流，當(dāng)工作穩(wěn)定運(yùn) 行之后，用電磁式開關(guān)把電阻短路，如圖2所示。這種方案的缺點(diǎn)是開關(guān)頻繁動(dòng)作很容易損 壞，整體的可靠性不高，而且整流模塊的體積較大，在許多使用空間有限制的場(chǎng)所則不能使 用，不適應(yīng)電控小型化的發(fā)展要求。第三種方案是用三只二極管和三只晶閘管芯片組成的半控橋供電方案，如圖3所 示，這種方案技術(shù)較復(fù)雜，且需要使用三只晶閘管芯片，成本較高，用戶難以接收。在上述三種方案中，由于都使用普通二極管，在工作過程中不僅噪聲比較大，而且 存在嚴(yán)重的電磁干擾，這些缺陷不僅不利于整流模塊自身的性能和壽命的穩(wěn)定，而且會(huì)對(duì) 電網(wǎng)產(chǎn)生電磁污染。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種超快恢復(fù)開關(guān)模塊，它能比較好地克服現(xiàn)有技術(shù)中存在 的上述不足。本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種超快恢復(fù)開關(guān)模塊，它包括紫銅底板、氮化鋁陶瓷覆銅板、三相橋式整流開 關(guān)電路、三只交流接線柱、二只直流接線柱、內(nèi)部電極、鋁絲導(dǎo)線、彈性硅凝膠層、環(huán)氧樹脂 層和塑料外殼，三相橋式整流開關(guān)電路由三相橋式整流電路和一個(gè)晶間管芯片串接連接而 成，三相橋式整流電路由六只超快恢復(fù)二極管芯片連接成，晶閘管芯片串接在橋式整流電 路的正極輸出端；氮化鋁陶瓷覆銅板固定在紫銅底板上，三相橋式整流開關(guān)電路中的六只 超快恢復(fù)二極管芯片和一只晶間管芯片均固定在氮化鋁陶瓷覆銅板上，三只交流接線柱均 通過內(nèi)部電極與三相橋式整流電路中的交流電輸入點(diǎn)相連，二只直流接線柱均通過內(nèi)部電 極與三相橋式整流電路中的直流電輸出點(diǎn)相連，超快恢復(fù)二極管芯片、晶閘管芯片與氮化 鋁陶瓷覆銅板之間采用鋁絲導(dǎo)線以鍵合方式連接，三相橋式整流開關(guān)電路中各元器件之間 均采用鋁絲導(dǎo)線以鍵合方式連接，三相橋式整流開關(guān)電路由彈性硅凝膠層和環(huán)氧樹脂層封 裝在塑料外殼和紫銅底板之間。進(jìn)一步，在晶閘管芯片的電流進(jìn)入端設(shè)有正極輸出接口，在晶閘管芯片的電流流 出端依次設(shè)有晶閘管控制極和晶閘管輔助陰極。
在本發(fā)明中，由于設(shè)計(jì)了獨(dú)特的三相橋式整流開關(guān)電路，它由六只超快恢復(fù)二極 管和一只晶間管芯片連接成，超快恢復(fù)二極管能使橋式整流電路的整電性能更好，噪聲更 低；晶閘管芯片取代現(xiàn)有技術(shù)第二種方案中的啟動(dòng)電阻和電磁式開關(guān)，在啟動(dòng)瞬間其阻值 較大能減少啟動(dòng)電流，當(dāng)工作穩(wěn)定運(yùn)行之后，它的阻值極小，這樣的三相橋式整流開關(guān)電路 不僅能適應(yīng)啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊，而且適用的功率范圍廣，無(wú)需使用機(jī)械式開關(guān)，更利于整流 模塊的小型化，同時(shí)能大幅度降低整流模塊的制造成本。由于超快恢復(fù)二極管和晶閘管 的自身性能特征，由它們組合而成的整流開關(guān)電路的噪聲低，電磁污染小，經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，其 噪聲要比現(xiàn)有同類產(chǎn)品低10-15分貝，對(duì)電網(wǎng)的磁污染很小。由于整個(gè)模塊采用申請(qǐng)人 200610038365. 9的超快恢復(fù)模塊的專利封裝技術(shù)，且在超快恢復(fù)二極管芯片和晶間管芯片 之間，超快恢復(fù)二極管芯片之間，芯片與電極之間均采用鋁絲導(dǎo)線的鍵合方式連接，這種連 接方式能極大減少連接應(yīng)力，從而提高整個(gè)整流開關(guān)模塊工作的可靠性和使用壽命。

圖1、圖2、圖3為處理普通整流電流開啟電流偏大的三種技術(shù)方案圖；圖4、圖5是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的俯視圖；圖6是本超快恢復(fù)開關(guān)模塊的電路原理示意圖；圖中，1-紫銅底板；2-氮化鋁陶瓷覆銅板；3-超快恢復(fù)二極管芯片；4-晶閘管芯片；5-交流接線柱；6-直流接線柱；7-內(nèi)部電極；P4-正極輸出接口 ； G7-晶閘管控制極；K8-晶閘管輔助陰極；8-鋁絲導(dǎo)線；9-彈性硅凝膠層；10-環(huán)氧樹脂層； 11-塑料外殼。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合

本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式一種超快恢復(fù)開關(guān)模塊，其特征是它包括紫銅底板1、氮化鋁陶瓷覆銅板2、三相 橋式整流開關(guān)電路、三只交流接線柱5、二只直流接線柱6、內(nèi)部電極7、鋁絲導(dǎo)線8、彈性硅 凝膠層9、環(huán)氧樹脂層10和塑料外殼11，三相橋式整流開關(guān)電路由三相橋式整流電路和一 個(gè)晶閘管芯片4串接連接而成，三相橋式整流電路由六只超快恢復(fù)二極管芯片3連接成，即 六只超快恢復(fù)二極管芯片3連接成兩兩同向串聯(lián)后的并聯(lián)整流電路，超快恢復(fù)二極管芯片 FD1與FD4串聯(lián)，超快恢復(fù)二極管芯片F(xiàn)D2與FD5串聯(lián)，超快恢復(fù)二極管芯片F(xiàn)D3與FD6串 聯(lián)，晶閘管芯片4串接在橋式整流電路的正極輸出端，在晶閘管芯片4的電流進(jìn)入端設(shè)有正 極輸出接口 P4，在晶閘管芯片4的電流流出端依次設(shè)有晶閘管控制極G7和晶閘管輔助陰極 K8，如圖6所示；氮化鋁陶瓷覆銅板2固定在紫銅底板1上，三相橋式整流開關(guān)電路中的六 只超快恢復(fù)二極管芯片3和一只晶閘管芯片4均固定在氮化鋁陶瓷覆銅板2上，三只交流 接線柱5均通過內(nèi)部電極7與三相橋式整流電路中的交流電輸入點(diǎn)相連，二只直流接線柱 6均通過內(nèi)部電極7與三相橋式整流電路中的直流電輸出點(diǎn)相連，超快恢復(fù)二極管芯片3、 晶閘管芯片4與氮化鋁陶瓷覆銅板2之間用鋁絲導(dǎo)線8以鍵合方式連接，三相橋式整流開 關(guān)電路中各元器件之間均采用鋁絲導(dǎo)線8以鍵合方式連接，三相橋式整流開關(guān)電路由彈性 硅凝膠層9和環(huán)氧樹脂層10封裝在塑料外殼11和紫銅底板1之間。
權(quán)利要求
一種超快恢復(fù)開關(guān)模塊，其特征是它包括紫銅底板(1)、氮化鋁陶瓷覆銅板(2)、三相橋式整流開關(guān)電路、三只交流接線柱(5)、二只直流接線柱(6)、內(nèi)部電極(7)、鋁絲導(dǎo)線(8)、彈性硅凝膠層(9)、環(huán)氧樹脂層(10)和塑料外殼(11)，三相橋式整流開關(guān)電路由三相橋式整流電路和一個(gè)晶閘管芯片(4)串接連接而成，三相橋式整流電路由六只超快恢復(fù)二極管芯片(3)連接成，晶閘管芯片(4)串接在橋式整流電路的正極輸出端；氮化鋁陶瓷覆銅板(2)固定在紫銅底板(1)上，三相橋式整流開關(guān)電路中的超快恢復(fù)二極管芯片(3)和晶閘管芯片(4)均固定在氮化鋁陶瓷覆銅板(2)上，三只交流接線柱(5)均通過內(nèi)部電極(7)與三相橋式整流電路中的交流電輸入點(diǎn)相連，二只直流接線柱(6)均通過內(nèi)部電極(7)與三相橋式整流電路中的直流電輸出點(diǎn)相連，超快恢復(fù)二極管芯片(3)、晶閘管芯片(4)與氮化鋁陶瓷覆銅板(2)之間采用鋁絲導(dǎo)線(8)以鍵合方式連接，三相橋式整流開關(guān)電路中各元器件之間均采用鋁絲導(dǎo)線(8)以鍵合方式連接，三相橋式整流開關(guān)電路由彈性硅凝膠層(9)和環(huán)氧樹脂層(10)封裝在塑料外殼(11)和紫銅底板(1)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超快恢復(fù)開關(guān)模塊，其特征是在晶閘管芯片(4)的電流進(jìn)入 端設(shè)有正極輸出接口(P4)，在晶閘管芯片(4)的電流流出端依次設(shè)有晶閘管控制極(G7)和 晶閘管輔助陰極(K8)。
全文摘要
一種超快恢復(fù)開關(guān)模塊，它包括三相橋式整流開關(guān)電路，它由六只超快恢復(fù)二極管芯片連接成的三相橋式整流電路和一個(gè)晶閘管芯片串接連接而成，晶閘管芯片串接在橋式整流電路的正極輸出端；三相橋式整流開關(guān)電路中各元器件之間均采用鋁絲導(dǎo)線以鍵合方式連接，三相橋式整流開關(guān)電路由彈性硅凝膠層和環(huán)氧樹脂層封裝在塑料外殼和紫銅底板之間。這種超快恢復(fù)開關(guān)模塊不僅能適應(yīng)啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊，而且適用的功率范圍廣，無(wú)需使用機(jī)械式開關(guān)，更利于整流模塊的小型化，進(jìn)一步降低制造成本，它還具有噪聲低，電磁污染小，使用壽命長(zhǎng)的特征。
文檔編號(hào)H02M7/12GK101820227SQ20101014507
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者陳興忠, 顏書芳 申請(qǐng)人:陳興忠