CN210489527U - 一种固态继电器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固态继电器结构，其包括塑封体以及塑封在塑封体中的继电器电子元件、引线框架和连接片；继电器电子元件的各个元件分别焊接在引线框架的各个载片上，连接片将引线框架的两个载片与继电器电子元件中的双向可控硅焊接在一起。本实用新型的一种固态继电器结构具有尺寸小、散热好的优点。

Description

一种固态继电器结构

技术领域

本实用新型涉及固态继电器领域，特别是指一种固态继电器结构。

背景技术

固态继电器广泛应用于家用电器控制、工业控制、AI等领域，要求具备特定功能，尺寸小，厚度薄，以及良好的散热性能。现有的固态继电器一般采用贴装和灌封工艺进行制造，先将所需电子器件焊接在PCB板上，再焊出引脚，然后将整个组件放入塑料壳内，再把环氧树脂灌入塑料壳内，固化形成一个整体。由于塑料壳注塑工艺限制，塑料壳厚度尺寸越小越薄易变形，也难脱模，因此塑料壳一般要把尺寸做大以保证强度，这导致现有的固态继电器尺寸会较大；而电子器件焊接在PCB板上，PCB板的导热性能较差，会使得固态继电器散热性能差，为解决散热问题，现有的固态继电器会内置或外接散热片，但这会导致固态继电器尺寸增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种尺寸小、散热好的固态继电器结构。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种固态继电器结构，其包括塑封体以及塑封在塑封体中的继电器电子元件、引线框架和连接片；所述引线框架和连接片为金属材质，引线框架包括相互隔离的第一载片、第二载片、第三载片、第四载片、第五载片、第六载片和第七载片，其中第一载片、第三载片、第六载片和第七载片分别同向延伸有穿出塑封体外的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚；所述继电器电子元件包括贴片式的第一电阻、第二电阻、光耦和双向可控硅；第一电阻、第二电阻、光耦、双向可控硅和连接片均位于引线框架的同一侧；所述第一电阻两端的触点分别焊接在第一载片上和第二载片上；光耦输入侧的两个输入触点分别焊接在第二载片和第三载片上，光耦输出侧的两个输出触点分别焊接在第四载片和第五载片上；所述双向可控硅的第一阳极触点设置在双向可控硅的正面上，双向可控硅的第二阳极触点和控制极触点设置在双向可控硅的背面，双向可控硅背面的第二阳极触点和控制极触点分别焊接在第六载片和第四载片上；第二电阻两端的触点分别焊接在第四载片和第六载片上；所述连接片的两端分别焊接在第五载片和第七载片上，连接片的中部焊接在双向可控硅正面的第一阳极触点上。

所述引线框架还包括第八载片，所述继电器电子元件还包括贴片式的第三电阻和第一电容，第三电阻、第一电容和第一电阻均位于引线框架同一侧；第三电阻两端的触点分别焊接在第六载片和第八载片上，第一电容两端的触点分别焊接在第八载片和第七载片上。

所述第二电阻和第三电阻设置于引线框架的后端，所述第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚设置于引线框架的前端；所述第一电容设置于引线框架的左端。

所述引线框架的材质为铜或者铜合金材质。

所述连接片的材质为铜或者铜合金材质。

采用上述方案后，本实用新型的一种固态继电器结构具有以下特点：

1、本实用新型将继电器电子元件直接安装到金属材质的引线框架的同一侧上，使得本实用新型的一种固态继电器结构可以直接利用引线框架进行散热，而且引线框架的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚穿出塑封体外而能快速把继电器电子元件的热量传导到外界，这使得本实用新型的一种固态继电器结构散热效果好，这样本实用新型的一种固态继电器结构无需内置或外接散热片，使得本实用新型的一种固态继电器结构的尺寸小；

2、本实用新型的双向可控硅的第一阳极触点设置在双向可控硅的正面上，双向可控硅的第二阳极触点和控制极触点设置在双向可控硅的背面，双向可控硅背面的第二阳极触点和控制极触点分别焊接在第六载片和第四载片上，连接片的两端分别焊接在第五载片和第七载片上，连接片的中部焊接在双向可控硅正面的第一阳极触点上；这样设置可以便于进行焊接，而且使得双向可控硅的正面和背面可同时散热，提高了双向可控硅的散热效果，进而提高了本实用新型的一种固态继电器结构的散热效果；

3、本实用新型将继电器电子元件、引线框架和连接片塑封在塑封体中，相比较现有采用灌封工艺的固态继电器，塑封体的尺寸可以比塑料壳做到更小，从而使得本实用新型的一种固态继电器结构的尺寸小。

附图说明

图1为本实用新型的一种固态继电器结构的结构示意图；

图2为本实用新型的一种固态继电器结构的局部结构示意图；

图3为本实用新型的双向可控硅的正面图；

图4为本实用新型的双向可控硅的背面图；

图5为本实用新型的连接片的侧视图；

图6为本实用新型的一种固态继电器结构的电路原理图；

图7为本实用新型的制造方法的步骤一的示意图；

图8为本实用新型的制造方法的步骤二的示意图；

图9为本实用新型的制造方法的步骤四的示意图；

图10为本实用新型的制造方法的步骤五的示意图；

标号说明：

塑封体1，

引线框架2，第一载片21，第二载片22，第三载片23，第四载片24，第五载片25，第六载片26，第七载片27，第八载片28，第一引脚211，第二引脚231，第三引脚261，第四引脚271，

连接片3，

金属外框4，连接筋条41，

第一电阻R1，第二电阻R2，第二电阻R3，第一电容C1，光耦Q1，双向可控硅Q2，第一阳极触点Q21，第二阳极触点Q22，控制极触点Q23，

第一锡膏点d1，第二锡膏点d2，第三锡膏点d3，第四锡膏点d4，第五锡膏点d5，第六锡膏点d6，第七锡膏点d7，第八锡膏点d8，第九锡膏点d9，第十锡膏点d10，第十一锡膏点d11，第十二锡膏点d12，第十三锡膏点d13，第十四锡膏点d14，第十五锡膏点d15，第十六锡膏点d16。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1至图10所示，本实用新型揭示了一种固态继电器结构，其包括塑封体1以及塑封在塑封体1中的继电器电子元件、引线框架2和连接片3。

具体的，配合图2至图5所示，所述引线框架2和连接片3为金属材质，所述引线框架2的材质可以为铜或者铜合金材质，所述连接片3的材质可以为铜或者铜合金材质；其中所述引线框架2包括相互隔离的第一载片21、第二载片22、第三载片23、第四载片24、第五载片25、第六载片26和第七载片27，第一载片21、第三载片23、第六载片26和第七载片27分别同向延伸有穿出塑封体1外的第一引脚211、第二引脚231、第三引脚261和第四引脚271以用于接入外部信号；所述继电器电子元件包括贴片式的第一电阻R1、第二电阻R2、光耦Q1和双向可控硅Q2；其中第一电阻R1、第二电阻R2、光耦Q1、双向可控硅Q2和连接片3均位于引线框架2的同一侧；第一电阻R1两端的触点分别焊接在第一载片21上和第二载片22上；光耦Q1输入侧的两个输入触点分别焊接在第二载片22和第三载片23上，光耦Q1输出侧的两个输出触点分别焊接在第四载片24和第五载片25上；双向可控硅Q2的第一阳极触点Q21设置在双向可控硅Q2的正面上，双向可控硅Q2的第二阳极触点Q22和控制极触点Q23设置在双向可控硅Q2的背面，双向可控硅Q2背面的第二阳极触点Q22和控制极触点Q23分别焊接在第六载片26和第四载片24上；第二电阻R2两端的触点分别焊接在第四载片24和第六载片26上；连接片3的两端分别焊接在第五载片25和第七载片27上，连接片3的中部焊接在双向可控硅Q2正面的第一阳极触点Q21上；配合图2和图6所示，这样第一电阻R1、第二电阻R2、光耦Q1、双向可控硅Q2、第一载片21、第二载片22、第三载片23、第四载片24、第五载片25、第六载片26、第七载片27和连接片3便连接形成固态继电器电路结构，通过在第一引脚211和第二引脚231之间加上一定的控制信号，就可以控制第三引脚261和第四引脚271之间的“通”和“断”，实现开关功能。

由上可知，本实用新型是将继电器电子元件直接安装到金属材质的引线框架2的同一侧上，这使得继电器电子元件可以直接利用引线框架2进行散热，而且引线框架2的第一引脚211、第二引脚231、第三引脚261和第四引脚171穿出塑封体1外而能快速把继电器电子元件的热量传导到外界，这使得本实用新型所述的一种固态继电器结构散热效果好，这样所述的一种固态继电器结构无需内置或外接散热片，可以使得本实用新型的一种固态继电器结构的尺寸小。另外本实用新型的双向可控硅Q2的第一阳极触点Q21设置在双向可控硅Q2的正面上，双向可控硅Q2的第二阳极触点Q22和控制极触点Q23设置在双向可控硅Q2的背面，双向可控硅Q2背面的第二阳极触点Q22和控制极触点Q23分别焊接在第六载片26和第四载片24上，连接片3的两端分别焊接在第五载片25和第七载片27上，连接片3的中部焊接在双向可控硅Q2正面的第一阳极触点Q21上，这样设置可以便于进行焊接，相比较采用键合方式进行连接的方式，连接工艺上也更为简单，而且这样设置可使得双向可控硅Q2的正面和背面可同时散热，提高了双向可控硅Q2的散热效果；并且通过连接片3将第五载片25、第七载片27和双向可控硅Q2进行连接，连接强度更高。另外本实用新型将继电器电子元件、引线框架2和连接片3直接塑封在塑封体1中，相比较现有采用灌封工艺的固态继电器，塑封体1的尺寸可以比塑料壳做到更小，从而使得所述的一种固态继电器结构的尺寸小。

配图7至图10所示，本实用新型还揭示了一种用于制造上述的一种固态继电器结构的制造方法，该制造方法包括：

步骤一：通过丝印机对引线框架2一侧丝印锡膏，其中在第一载片21上丝印有第一锡膏点d1，在第二载片22上丝印有第二锡膏点d2和第三锡膏点d3，在第三载片23上丝印有第四锡膏点d4，在第四载片24上丝印有第五锡膏点d5、第六锡膏点d6和第七锡膏点d7，在第五载片25上丝印有第八锡膏点d8和第九锡膏点d9，在第六载片26上丝印有第十锡膏点d10和第十一锡膏点d11，以及在第七载片27上丝印有第十二锡膏点d12；其中所述第一锡膏点d1对应第一电阻R1在第一载片21上的焊接位置，第二锡膏点d2对应于第一电阻R1在第二载片22上的焊接位置，第三锡膏点d3对应于光耦Q1在第二载片22上的焊接位置，第四锡膏点d4对应于光耦Q1在第三载片23上的焊接位置，第五锡膏点d5对应于光耦Q1在第四载片24上的焊接位置，第六锡膏点d6对应于第二电阻R2在第四载片24上的焊接位置，第七锡膏点d7对应于双控可控硅Q2的控制极触点Q23在第四载片24上的焊接位置，第八锡膏点d8对应于光耦Q1在第五载片25上的焊接位置，第九锡膏点d9对应于连接片3在第五载片25上的焊接位置，第十锡膏点d10对应于第二电阻R2在第六载片26上的焊接位置，第十一锡膏点d11对应于双控可控硅Q2的第二阳极触点在第六载片26上的焊接位置，第十二锡膏点d12对应于连接片3在第七载片27上的焊接位置；为便于整体移动引线框架2，在步骤一中，所述引线框架2可设置于一金属外框4中，引线框架2的第一载片21、第二载片22、第三载片23、第四载片24、第五载片25、第六载片26和第七载片27分别通过连接筋条41与金属外框4相连；

步骤二：待步骤一完成后，通过贴片机将第一电阻R1、第二电阻R2、光耦Q1、双向可控硅Q2同时贴附到引线框架上，其中第一电阻R1两端触点分别贴附在第一锡膏点d1和第二锡膏点d2上，光耦Q1输入侧的两个输入触点分别贴附在第三锡膏点d3和第四锡膏点d4上，光耦Q1输出侧的两个输出触点分别贴附在第五锡膏点d5和第八锡膏点d8上，双向可控硅Q2背面的控制极触点Q23和第二阳极触点Q22分别贴附在第七锡膏点d7和第十一锡膏点d11上，第二电阻R2两端触点分别贴附在第六锡膏点d6和第十锡膏点d10上；

步骤三：待步骤二完成后，在双向可控硅Q2的第一阳极触点Q21上点上锡膏，然后将连接片2两端分别贴附到第九锡膏点d9和第十二锡膏点d10上和将连接片2中部贴附到双向可控硅Q2的第一阳极触点Q21上；

步骤四：待步骤三完成后，通过回流焊接工艺将继电器电子元件、引线框架2和连接片3进行焊接，而得到半成品；

步骤五：待步骤四完成后，将半成品放入塑封机中进行塑封，而将继电器电子元件、引线框架2和连接片3塑封在塑封体1中，其中引线框架2的第一引脚211、第二引脚231、第三引脚261和第四引脚271穿出塑封体1外；

步骤六：待步骤五完成后，对塑封后的半成品进行裁切，以切除连接筋条41与金属外框4，从而得到固态继电器成品。

进一步，配合图2所示，所述的一种固态继电器结构的引线框架2还可包括第八载片28，继电器电子元件还可包括贴片式的第三电阻R3和第一电容C1，第三电阻R3、第一电容C1和第一电阻R1均位于引线框架2同一侧；第三电阻R3两端的触点分别焊接在第六载片26和第八载片28上，第一电容C1两端的触点分别焊接在第八载片28和第七载片27上；配合图6所示，这样通过第三电阻R3和第一电容C1能进行滤波，以提高所述的一种固态继电器结构的电路稳定性。其中配合图2所示，所述第二电阻R2和第三电阻R3可设置于引线框架2的后端，而所述第一引脚211、第二引脚231、第三引脚261和第四引脚271则设置于引线框架2的前端；所述第一电容C1设置于引线框架2的左端，这样由于贴片式的第二电阻R2和第三电阻R3会比贴片式第一电容C1高度低，这样在进行塑封时，可以将塑封的注胶口设置于引线框架2的后端，而从引线框架2的后端进行注胶，而第二电阻R2和第三电阻R3的高度较低可方便进行注胶。

由于引线框架2还包括第八载片28，继电器电子元件还包括贴片式的第三电阻R3和第一电容C1，配7至图9所示，这样在上述的制造方法中，在所述步骤一中，第八载片28也通过连接筋条41与金属外框4相连以便整体移动引线框架2，并且在通过丝印机对引线框架2一侧丝印锡膏时，还在第六载片26上丝印有第十三锡膏点d13、在第八载片28上丝印有第十四锡膏点d14和第十五锡膏点d15以及在第七载片27上丝印有第十六锡膏点d16；在所述步骤二中，在通过贴片机将第一电阻R1、第二电阻R2、光耦Q1、双向可控硅Q2同时贴附到引线框架2上的同时，通过丝印机将第三电阻R3和第一电容C1贴附到引线框架2上，其中第三电阻R3两端触点分别贴附在第十三锡膏点d13和第十四锡膏点14上，第一电容C1两端触点分别贴附在第十五锡膏点d15和第十六锡膏点15上，从而在经过步骤三之后，第三电阻R3、第一电容C1和第一电阻R1可均位于引线框架2同一侧；第三电阻R3两端的触点分别焊接在第六载片26和第八载片28上，第一电容C1两端的触点分别焊接在第八载片28和第七载片27上。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (5)

1.一种固态继电器结构，其特征在于：包括塑封体以及塑封在塑封体中的继电器电子元件、引线框架和连接片；

所述引线框架和连接片为金属材质，引线框架包括相互隔离的第一载片、第二载片、第三载片、第四载片、第五载片、第六载片和第七载片，其中第一载片、第三载片、第六载片和第七载片分别同向延伸有穿出塑封体外的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚；

所述继电器电子元件包括贴片式的第一电阻、第二电阻、光耦和双向可控硅；第一电阻、第二电阻、光耦、双向可控硅和连接片均位于引线框架的同一侧；所述第一电阻两端的触点分别焊接在第一载片上和第二载片上；光耦输入侧的两个输入触点分别焊接在第二载片和第三载片上，光耦输出侧的两个输出触点分别焊接在第四载片和第五载片上；所述双向可控硅的第一阳极触点设置在双向可控硅的正面上，双向可控硅的第二阳极触点和控制极触点设置在双向可控硅的背面，双向可控硅背面的第二阳极触点和控制极触点分别焊接在第六载片和第四载片上；第二电阻两端的触点分别焊接在第四载片和第六载片上；所述连接片的两端分别焊接在第五载片和第七载片上，连接片的中部焊接在双向可控硅正面的第一阳极触点上。

2.如权利要求1所述的一种固态继电器结构，其特征在于：所述引线框架还包括第八载片，所述继电器电子元件还包括贴片式的第三电阻和第一电容，第三电阻、第一电容和第一电阻均位于引线框架同一侧；第三电阻两端的触点分别焊接在第六载片和第八载片上，第一电容两端的触点分别焊接在第八载片和第七载片上。

3.如权利要求2所述的一种固态继电器结构，其特征在于：所述第二电阻和第三电阻设置于引线框架的后端，所述第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚设置于引线框架的前端；所述第一电容设置于引线框架的左端。

4.如权利要求1至3任意一项所述的一种固态继电器结构，其特征在于：所述引线框架的材质为铜或者铜合金材质。

5.如权利要求1至3任意一项所述的一种固态继电器结构，其特征在于：所述连接片的材质为铜或者铜合金材质。

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