CN221176214U - 提高工作电流的旁路轴向二极管及其组合框架 - Google Patents
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Abstract
提高工作电流的旁路轴向二极管及其组合框架。涉及半导体技术领域。包括：第一引线，端部设有扁平状的第一钉头，所述第一钉头的上表面设有焊接的第一芯片；第二引线，端部设有扁平状的第二钉头，所述第二钉头的下表面设有焊接的第二芯片，所述第二芯片通过第二跳线与第一钉头的下表面电性连接；所述第二钉头的上表面通过第一跳线与第一芯片电性连接；塑封体，设置在第一钉头和第二钉头上，并将所述第一跳线和第二跳线包裹。本实用新型双晶并联且芯片分布均匀，当通反向16.5A时，并联时芯片所承受的反向电流只有8.25A，所有不会被击穿。覆盖的电流可以通过40A以上，且散热也是最佳。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及提高工作电流的旁路轴向二极管及其组合框架。
背景技术
太阳能光伏发电技术已成为最有潜力的可再生技术之一，其主要是通过将太阳能辐射光能储存到太阳能电池中，从而产生电能。与其他的电力***发电相比，其产生电能的过程更为简单，其主要是通过将太阳光能中的光子转变为电子，进行产生电能，不仅能够保护环境，同时还能杜绝资源浪费，同时由于太阳光分布范围较为广泛，因此对其进行开发和利用是十分便捷的。太阳能光伏发电***在运行的过程中，当其中有一片电池片被遮挡时，这片电池片不发电就作为负载消耗其他电池片产生的电能，时间过长必然导致组件烧毁，所以为了使组件不被损坏，必须在其两端并联一颗旁路二极体，被遮挡时让电流从二极体正向流过，从而保护组件。
当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电***继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。即使这样，被旁路掉的那部分电池串中没有被遮盖的电池片也无法正常发电，是一种损失。另外，由于旁路二极管是并联方式连接在一串电池片两端，常态下二极管处于反向截至状态，反向压降约为0.5N V（一串电池片的数量N）。常规电池片大小166mm，为了增加太阳能电池片的效率，组件厂将电池片尺寸加大为210mm，通过的电流同时也会加大至35A以上。
正常情况下轴向二极管不工作，当电池片被遮挡后轴向二极管开始工作；现有的轴向产品，只能放单颗芯片，电流在18~30A；即使换更高规格芯片，散热和单价也无法满足组件端的需求。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种提高工作电流，同时降低结温，保护芯片免被反向击穿的提高工作电流的旁路轴向二极管及其组合框架。
本实用新型的技术方案是：
提高工作电流的旁路轴向二极管，包括：
第一引线，端部设有扁平状的第一钉头，所述第一钉头的上表面设有焊接的第一芯片；
第二引线，端部设有扁平状的第二钉头，所述第二钉头的下表面设有焊接的第二芯片，所述第二芯片通过第二跳线与第一钉头的下表面电性连接；所述第二钉头的上表面通过第一跳线与第一芯片电性连接；
塑封体，设置在第一钉头和第二钉头上，并将所述第一跳线和第二跳线包裹。
具体的，所述第一芯片的P极与第一钉头的上表面电性连接。
具体的，所述第一跳线包括依次成型连接的芯片连接部和钉头连接部；
所述芯片连接部的底面设有向下延伸的凸起部；所述凸起部与第一芯片电性连接；
所述钉头连接部与第二钉头的顶面电性连接。
具体的，所述芯片连接部上设有沉槽；所述沉槽内设有贯通孔。
具体的，所述第二芯片的N极与第二钉头的下表面电性连接。
具体的，所述第一钉头的上表面不大于4mm。
具体的，第一钉头上设有若干贯通的储锡孔。
一种旁路轴向二极管组合框架，包括矩形框体；
所述矩形框体内镂空，设有若干与所述提高工作电流的旁路轴向二极管适配的安装位置；
若干所述提高工作电流的旁路轴向二极管分别并联电性连接在矩形框体内。
具体的，所述矩形框体的厚度大于塑封体的直径。
具体的，若干所述提高工作电流的旁路轴向二极管的数量为十只。
本实用新型有益效果：
本案包括第一引线和第二引线；第一引线端部设有扁平状的第一钉头，第一钉头的上表面设有焊接的第一芯片；第二引线端部设有扁平状的第二钉头，第二钉头的下表面设有焊接的第二芯片，第二芯片通过第二跳线与第一钉头的下表面电性连接；第二钉头的上表面通过第一跳线与第一芯片电性连接。本案通过引线钉头结构优化、双晶并联、焊片改跳线等改进实现2颗芯片并联时电流被分开，解决了轴向二极管只能通18~30A电流问题。
综上所述本案双晶并联且芯片分布均匀，当通反向16.5A时，并联时芯片所承受的反向电流只有8.25A，所有不会被击穿。覆盖的电流可以通过40A以上，且散热也是最佳，
附图说明
图1是第一引线与第二引线使用状态立体结构示意图，
图2是第一引线的状态立体结构示意图，
图3是第一跳线的立体结构示意图一，
图4是第一跳线的立体结构示意图二，
图5是提高工作电流的旁路轴向二极管设置在矩形框体时立体结构示意图；
图中100是第一引线，110是第一钉头，120是第一芯片，
200是第二引线，210是第二钉头，220是第二芯片，
300是第一跳线，310是芯片连接部，311是凸起部，312是沉槽，313是贯通孔，320是钉头连接部，
400是第二跳线，
500是矩形框体。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、 “下”、 “左”、 “右”、 “竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明， “多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接 ；可以是机械连接，也可以是电连接 ；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型如图1-5所示，本案描述方位以图1方向为参考方向。
提高工作电流的旁路轴向二极管，包括：
第一引线，端部设有扁平状的第一钉头，所述第一钉头的上表面设有焊接的第一芯片（或称之为P极芯片）；
第二引线，端部设有扁平状的第二钉头，所述第二钉头的下表面设有焊接的第二芯片（或称之为N极芯片），所述第二芯片通过第二跳线与第一钉头的下表面电性连接；所述第二钉头的上表面通过第一跳线与第一芯片电性连接；
塑封体，设置在第一钉头和第二钉头上，并将所述第一跳线和第二跳线包裹。
产品P极芯片正着放是芯片PN极的P极连接跳线，产品N极芯片反着放是芯片PN极的N极连接跳线。芯片反着放后，采用并联时产品PN极才可以各放一颗芯片，这样可以避免芯片放到同一极，使散热更佳好，通过仿真获得如下数据：
| 芯片功率 | 芯片结温 | |
| 本案结构 | 单个芯片0.9W，共1.8W | 135.928℃ |
| 2颗芯片放同一级 二极管 | 1.8W | 146.209℃ |
| 常规轴向二极管 | 1.8W | 145.183℃ |
通过热仿真可知本案结构散热效果优于已量产的常规轴向二极管、优于2颗芯片放同一级二极管。
轴向二极管正常工作时电压为17V，此时本体温度158°，通反向16.2A电流不会击穿，通反向16.5A时漏电上升（0.32~0.33），见下表:
本方案双晶并联且芯片分布均匀，当通反向19.5A时才会击穿（并联时芯片所承受的反向电流2颗芯片各承担一半），本案方案热逃逸能力优于常规方案。
进一步限定，所述第一芯片的P极与第一钉头的上表面电性连接。
跳线结构进一步优化，所述第一跳线包括依次成型连接的芯片连接部和钉头连接部；
所述芯片连接部的底面设有向下延伸的凸起部；所述凸起部与第一芯片电性连接；
所述钉头连接部与第二钉头的顶面电性连接。
所述芯片连接部上设有沉槽；所述沉槽内设有贯通孔。沉槽作用是防止固晶时锡飞溅出去，贯通孔作用是将多余的锡贯到孔里。
进一步限定，所述第二芯片的N极与第二钉头的下表面电性连接。
所述第一钉头的上表面不大于4mm。
第一钉头上设有若干贯通的储锡孔。固芯片时机台速度非常快，有储锡孔在防止锡像四周飞溅。
提高工作电流的旁路轴向二极管的旁路轴向二极管组合框架，包括矩形框体；矩形框体的材质包括铜99.8%+铁0.05~0.15%+磷0.025~0.04%；
所述矩形框体内镂空，设有若干与所述提高工作电流的旁路轴向二极管适配的安装位置；
若干所述提高工作电流的旁路轴向二极管分别并联电性连接在矩形框体内。
进一步限定，所述矩形框体的厚度大于塑封体的直径。提高工作电流的旁路轴向二极管塑封厚直径约为7.5mm，本案矩形框体的厚度为10mm，便于矩形框体正反调向焊接，提高焊接效率和质量。
若干所述提高工作电流的旁路轴向二极管的数量为十只。
对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：
（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；
（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；
以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.提高工作电流的旁路轴向二极管，其特征在于，包括：
第一引线（100），端部设有扁平状的第一钉头（110），所述第一钉头（110）的上表面设有焊接的第一芯片（120）；
第二引线（200），端部设有扁平状的第二钉头（210），所述第二钉头（210）的下表面设有焊接的第二芯片（220），所述第二芯片（220）通过第二跳线（400）与第一钉头（110）的下表面电性连接；所述第二钉头（210）的上表面通过第一跳线（300）与第一芯片（120）电性连接。
2.根据权利要求1所述的提高工作电流的旁路轴向二极管，其特征在于，所述第一芯片（120）的P极与第一钉头（110）的上表面电性连接。
3.根据权利要求1所述的提高工作电流的旁路轴向二极管，其特征在于，所述第一跳线（300）包括依次成型连接的芯片连接部（310）和钉头连接部（320）；
所述芯片连接部（310）的底面设有向下延伸的凸起部（311）；所述凸起部（311）与第一芯片（120）电性连接；
所述钉头连接部（320）与第二钉头（210）的顶面电性连接。
4.根据权利要求3所述的提高工作电流的旁路轴向二极管，其特征在于，所述芯片连接部（310）上设有沉槽（312）；所述沉槽（312）内设有贯通孔（313）。
5.根据权利要求1所述的提高工作电流的旁路轴向二极管，其特征在于，所述第二芯片（220）的N极与第二钉头（210）的下表面电性连接。
6.根据权利要求1所述的提高工作电流的旁路轴向二极管，其特征在于，所述第一钉头（110）的上表面不大于4mm。
7.根据权利要求1所述的提高工作电流的旁路轴向二极管，其特征在于，第一钉头（110）上设有若干贯通的储锡孔。
8.一种含有权利要求1所述的提高工作电流的旁路轴向二极管的旁路轴向二极管组合框架，其特征在于，包括矩形框体（500）；
所述矩形框体（500）内镂空，设有若干与所述提高工作电流的旁路轴向二极管适配的安装位置；
若干所述提高工作电流的旁路轴向二极管分别并联电性连接在矩形框体（500）内。
9.根据权利要求8所述的旁路轴向二极管组合框架，其特征在于，所述矩形框体（500）的厚度大于塑封体的直径。
10.根据权利要求8所述的旁路轴向二极管组合框架，其特征在于，若干所述提高工作电流的旁路轴向二极管的数量为十只。
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