本發(fā)明涉及一種固態(tài)繼電器，尤其涉及一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器。

本發(fā)明還涉及一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器的制造方法。

背景技術(shù)：

固態(tài)繼電器應(yīng)用于交流無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)、家用電器控制電路、工業(yè)控制等領(lǐng)域，特別是i/o輸入輸出，醫(yī)療器械等板級(jí)應(yīng)用要求其具備較小的體積、較強(qiáng)的散熱能力。目前市場(chǎng)上銷售的小型固態(tài)繼電器，有較大功率的面板安裝型，但缺點(diǎn)是體積較大；還有便于pcb安裝的雙列或單列直插型的，缺點(diǎn)是功率不夠；同時(shí)傳統(tǒng)的固態(tài)繼電器上光耦都采用集成ic封裝，使固態(tài)的封裝體積減少有較大難度，而且以上兩種小型固態(tài)繼電器都不適合高效的自動(dòng)化生產(chǎn)。

因此，需要提供一種新的技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器。

本發(fā)明要需解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器的制造方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器，包括塑封環(huán)氧塑料體及陶瓷覆銅板基板（以下簡(jiǎn)述為dbc基板），所述dbc基板上預(yù)腐蝕出電氣連接圖案，所述dbc基板上焊接有雙向可控硅芯片、光控可控硅芯片、光控可控硅限流電阻（以下簡(jiǎn)稱為第一電阻）、發(fā)光二極管限流電阻（以下簡(jiǎn)稱為第二電阻）、第一發(fā)光二極管的引流墊片（以下簡(jiǎn)稱為第一墊片）、第二發(fā)光二極管的引流墊片（以下簡(jiǎn)稱為第二墊片）、發(fā)光二極管封裝pcb載板（以下簡(jiǎn)稱為pcb載板）、引腳框架及銅連接片，所述引腳框架包括第一直流輸出端（以下簡(jiǎn)稱為第一引腳）、第二直流輸出端（以下簡(jiǎn)稱為第二引腳）、第一交流輸出端（以下簡(jiǎn)稱為第三引腳）、第二交流輸出端（以下簡(jiǎn)稱為第四引腳），引腳框架包括第一引腳、第二引腳、第三引腳、第四引腳，各引腳對(duì)稱布置于引腳框架兩側(cè)，

所述pcb載板上設(shè)有第一電極、第二電極、發(fā)光砷化鎵二極管和銅線，所述第一電極、第二電極位于pcb載板的兩側(cè)，所述pcb載板的第一電極上焊接有發(fā)光砷化鎵二極管的陰極，所述pcb載板的第二電極通過(guò)銅線與發(fā)光砷化鎵二極管的陽(yáng)極鍵合，所述銅連接片用來(lái)進(jìn)行雙向可控硅第一陽(yáng)極與第二交流輸出端的電氣連接。

所述雙向可控硅芯片包括雙向可控硅第一陽(yáng)極、雙向可控硅的門極、雙向可控硅的第二陽(yáng)極。

所述光控可控硅芯片包括光控可控硅第一陽(yáng)極和光控可控硅第二陽(yáng)極。

本發(fā)明的一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器的制造方法，包括以下步驟：

a、首先將雙向可控硅芯片、光控可控硅芯片、引腳框架、銅連接片、第一電阻、第二電阻、第一墊片、第二墊片使用高溫焊料焊接到dbc基板上；

b、將發(fā)光砷化鎵二極管用高溫焊料焊接到pcb載板的第一電極上，并用銅線鍵合到發(fā)光砷化鎵二極管的陽(yáng)極引出到pcb載板的第二電極上；

c、用銅線鍵合技術(shù)把雙向可控硅的門極、第一電阻、光控可控硅第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極進(jìn)行電氣連接；

d、在dbc基板的第一墊片及第二墊片上放置中溫焊料，把pcb載板倒置焊接在第一墊片及第二墊片上；

e、用高透光率的硅膠填充在pcb載板及光控可控硅芯片之間并固化；

f、接著將工件放置入塑封模腔中，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行包封固定；

g、將環(huán)氧塑封好的工件進(jìn)行165-170℃，3-4h的固化；

h、將固化好的工件進(jìn)行純錫電鍍；

i、將電鍍好的工件進(jìn)行切筋成型。

其中，高溫焊接材料為質(zhì)量百分含量92.5%的pb、5%的sn、2.5%的ag。

其中，中溫焊接材料為質(zhì)量百分含量95.4%的sn、3.1%的ag、1.5%的cu。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的固態(tài)繼電器具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）其封裝后dbc基板散熱面裸露在空氣中，同時(shí)可在表面加裝散熱片，提高了產(chǎn)品的散熱能力，從而提高了產(chǎn)品的使用功率；（2）光耦采用芯片級(jí)集成封裝，極大地縮小了固態(tài)繼電器的體積。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電氣原理圖。

圖2a為本發(fā)明主視圖。

圖2b為本發(fā)明側(cè)視圖。

圖2c為本發(fā)明俯視圖。

圖3為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明pcb載板結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明雙向可控硅芯片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明光控可控硅芯片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明dbc基板平面示意圖。

圖8為本發(fā)明銅連接片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明引腳框架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明的引流墊片結(jié)構(gòu)示意圖

圖11為本發(fā)明裝配完成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)三維視圖。

其中：1、塑封環(huán)氧塑料體，2、dbc基板，3、雙向可控硅芯片，4、光控可控硅芯片，5、第一電阻，6、第二電阻，7、第一墊片，8、第二墊片，9、pcb載板，10、引腳框架，11、銅連接片，12、第一引腳，13、第二引腳，14、第三引腳，15、第四引腳，16、發(fā)光砷化鎵二極管，17、pcb載板的第一電極，18、銅線，19、pcb載板的第二電極，20、雙向可控硅第一陽(yáng)極，21、雙向可控硅的門極，22、雙向可控硅的第二陽(yáng)極，23、光控可控硅第一陽(yáng)極，24、光控可控硅第二陽(yáng)極。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限定。

如圖1、圖2a、圖2b、圖2c、3所示，本發(fā)明的一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器，它包括塑封環(huán)氧塑料體1和dbc基板2（如圖7），所述dbc基板2上預(yù)腐蝕出電氣連接圖案，所述dbc基板2上焊接有雙向可控硅芯片3、光控可控硅芯片4、第一電阻5、第二電阻6、第一墊片7、第二墊片8、pcb載板9、引腳框架10及銅連接片11（如圖8），圖9所示，引腳框架10包括第一引腳12、第二引腳13、第三引腳14、第四引腳15，各引腳對(duì)稱布置于引腳框架10兩側(cè)，

圖4所示，pcb載板9上設(shè)有第一電極17、第二電極19、發(fā)光砷化鎵二極管16和銅線18，所述第一電極17、第二電極19位于pcb載板9的兩側(cè)，第一電極17上焊接有發(fā)光砷化鎵二極管16的陰極，所述pcb載板9的第二電極19通過(guò)銅線18與發(fā)光砷化鎵二極管16的陽(yáng)極鍵合，所述銅連接片11用來(lái)進(jìn)行雙向可控硅第一陽(yáng)極20與第四引腳15的電氣連接。

圖5所示，本發(fā)明雙向可控硅芯片結(jié)構(gòu)示意圖。雙向可控硅芯片包括雙向可控硅第一陽(yáng)極20、雙向可控硅的門極21、雙向可控硅的第二陽(yáng)極22。

圖6為本發(fā)明光控可控硅芯片結(jié)構(gòu)示意圖。光控可控硅芯片包括光控可控硅第一陽(yáng)極23和光控可控硅第二陽(yáng)極24。

本發(fā)明的一種高散熱能力的小型貼片固態(tài)繼電器的制造方法，包括以下步驟：

a、首先將雙向可控硅芯片3、光控可控硅芯片4、引腳框架10、銅連接片11、第一電阻5、第二電阻6、第一墊片7、第二墊片8使用高溫焊料焊接到dbc基板2上；

b、將發(fā)光砷化鎵二極管16用高溫焊料焊接到pcb載板的第一電極17上，并用銅線18鍵合到發(fā)光砷化鎵二極管16的陽(yáng)極引出到pcb載板2的第二電極19上；

c、用銅線18鍵合技術(shù)把雙向可控硅的門極21、第一電阻5、光控可控硅第一陽(yáng)極23和第二陽(yáng)極24進(jìn)行電氣連接；

d、在dbc基板2的第一墊片7及第二墊片8上放置中溫焊料，把pcb載板9倒置焊接在第一墊片7及第二墊片8上；

e、用高透光率的硅膠填充在pcb載板9及光控可控硅芯片4之間并固化；

f、接著將工件放置入塑封模腔中，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行包封固定；

g、將環(huán)氧塑封好的工件進(jìn)行165-170℃，3-4h的固化；

h、將固化好的工件進(jìn)行純錫電鍍；

i、將電鍍好的工件進(jìn)行切筋成型。

其中，高溫焊接材料為質(zhì)量百分含量92.5%的pb、5%的sn、2.5%的ag。

其中，中溫焊接材料為質(zhì)量百分含量95.4%的sn、3.1%的ag、1.5%的cu。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：dbc基板散熱面裸露在空氣中，必要時(shí)可加裝散熱片，這樣有利于產(chǎn)品的散熱，提高產(chǎn)品的帶負(fù)載能力；采用貼片式封裝結(jié)構(gòu)，方便了使用時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化裝配；光耦使用芯片級(jí)封裝，減少了封裝體積。