一种高压超快速整流管的制作方法

本申请涉及整流管领域，特别涉及一种高压超快速整流管。

背景技术：

1、当前商用sf系列超快速整流管为行业通用贴片整流器件，其重复峰值反向崩溃电压最高仅能做到600v～800v，无法满足电力直流输电、医疗高压影像设备、激光器、轨道交通牵引电源等1000v以上高压设备的使用需求。

2、现有sf系列产品内部仅单颗整流裸片，功能单一；市面上少量双芯片串联sot-23整流器件采用传统引线键合互连结构，仅能依靠外部pcb接线手动切换工作模式，无法依据回路反向电压自适应切换高低压整流工况。

3、为此提出一种高压超快速整流管来解决以上问题。

技术实现思路

1、本申请目的在于现有的速整流管耐压上限仅600～800v、无法适配千伏级高压场景，相比现有技术提供一种高压超快速整流管，包括封装壳体、引线框架、第一二极管芯片、第二二极管芯片、齐纳稳压芯片；

2、所述封装壳体为sot-23规格，引线框架收容于封装壳体内部；所述引线框架设置相互绝缘分隔的第一功率基岛、第二功率基岛与独立中间内引脚段；封装壳体向外一体延伸成型第一引脚、第二引脚、第三引脚，所述第一功率基岛与第一引脚导电连通，第二功率基岛与第三引脚导电连通，中间内引脚段与第二引脚导电连通；

3、所述第一二极管芯片背面阴极电极通过导电粘接层贴装固定于第一功率基岛，第一二极管芯片正面设有阳极焊盘，阳极焊盘制备金属凸点并通过回流焊接直接与中间内引脚段互连；

4、所述第二二极管芯片、齐纳稳压芯片共同平铺贴装于第二功率基岛；第二二极管芯片背面阴极电极与第二功率基岛导通，第二二极管芯片正面阳极焊盘制备金属凸点并回流焊接至中间内引脚段；

5、所述齐纳稳压芯片背面阴极与第二功率基岛共电位导通，齐纳稳压芯片正面阳极焊盘设置金属凸点并回流连接至第二二极管芯片正面阳极焊盘，使齐纳稳压芯片反向并联在第二二极管芯片两端；

6、所述第一引脚为器件总输入端，第三引脚为器件总输出端，第二引脚构成串联节点中间抽头端子；依靠齐纳稳压芯片反向击穿特性配合三组引脚两两组合，实现低压单管普通整流、高频单管超快速整流、高压双管串联整流三种自适应工作模式。

7、进一步的，所述第一二极管芯片为高压普通整流硅裸片即std芯片，单颗重复峰值反向耐压600v～700v；所述第二二极管芯片为高压超快速恢复硅裸片即sky芯片，单颗重复峰值反向耐压600v～700v，反向恢复时间不大于35ns；二者串联叠加后器件整体耐压达到1200v～1400v。

8、进一步的，所述金属凸点为铜柱凸点或锡凸点；所述导电粘接层为导电银浆层，导电银浆层厚度控制在0.015mm～0.02mm，同步实现芯片背面电极导电连通与机械固定、导热。

9、进一步的，所述引线框架的第一功率基岛、第二功率基岛相互分离，两块功率基岛之间填充高cti耐漏电起痕环氧塑封料形成绝缘隔离层，满足1200v～1400v长期高压绝缘要求；所述封装壳体由同款高cti环氧塑封料一体注塑成型。

10、进一步的，所述齐纳稳压芯片为小信号硅稳压裸片，齐纳稳压芯片的反向击穿电压为1200v～1400v；当第一引脚、第三引脚之间承受的反向电压低于击穿电压时，齐纳稳压芯片反向截止，仅第一二极管芯片独立参与整流；当反向电压高于击穿电压时，齐纳稳压芯片反向击穿导通，第一二极管芯片与第二二极管芯片串联同步参与高压整流。

11、进一步的，器件三种自适应工作模式具体为：

12、当第一引脚与第二引脚外接导通，仅第一二极管芯片投入工作，实现低压低损耗普通整流；

13、当第二引脚与第三引脚外接导通，仅第二二极管芯片投入工作，利用其≤35ns的反向恢复特性实现高频超快速整流；

14、当第一引脚与第三引脚外接导通，依据回路反向电压高低自动切换单芯片工作或双芯片串联工作，实现1200v～1400v高压自适应整流。

15、进一步的，器件电性参数满足：额定平均正向整流电流5a，8.3ms单半波峰值浪涌电流125a，额定工况下正向压降不高于1.90v；25℃额定阻断电压下反向漏电流ir≤5μa，器件工作结温区间-55℃~+150℃。

16、进一步的，所述第一二极管芯片、第二二极管芯片、齐纳稳压芯片均单层平铺布置；各芯片边缘与相邻金属结构的最小隔离间距≥0.12mm。

17、相比于现有技术，本申请的优点在于：

18、本发明通过第一二极管芯片、第二二极管芯片两颗600v～700v芯片串联，整体耐压提升至1200v～1400v，反向恢复时间控制在35ns以内，填补现有sf系列最高仅600～800v耐压的产品空白，适配1000v以上各类高压设备。

19、全部采用金属凸点回流互连结构，取消传统悬空引线键合结构，根除引线电场集中、交叉绝缘缺陷；引线框架设置相互独立的第一功率基岛、第二功率基岛，搭配绝缘隔离层与封装壳体高cti塑封材质，1400v长期老化无漏电击穿，高压可靠性大幅提升。

1.一种高压超快速整流管，其特征在于，包括封装壳体（1）、引线框架（6）、第一二极管芯片（2）、第二二极管芯片（3）、齐纳稳压芯片（4）；

2.根据权利要求1所述的一种高压超快速整流管，其特征在于，所述第一二极管芯片（2）为高压普通整流硅裸片即std芯片，单颗重复峰值反向耐压600v～700v；所述第二二极管芯片（3）为高压超快速恢复硅裸片即sky芯片，单颗重复峰值反向耐压600v～700v，反向恢复时间不大于35ns；二者串联叠加后器件整体耐压达到1200v～1400v。

3.根据权利要求1所述的一种高压超快速整流管，其特征在于，所述金属凸点（5）为铜柱凸点或锡凸点；所述导电粘接层为导电银浆层，导电银浆层厚度控制在0.015mm～0.02mm，同步实现芯片背面电极导电连通与机械固定、导热。

4.根据权利要求1所述的一种高压超快速整流管，其特征在于，所述引线框架（6）的第一功率基岛（61）、第二功率基岛（62）相互分离，两块功率基岛之间填充高cti耐漏电起痕环氧塑封料形成绝缘隔离层（64），满足1200v～1400v长期高压绝缘要求；所述封装壳体（1）由同款高cti环氧塑封料一体注塑成型。

5.根据权利要求1所述的一种高压超快速整流管，其特征在于，所述齐纳稳压芯片（4）为小信号硅稳压裸片，齐纳稳压芯片（4）的反向击穿电压为500v～700v；当第一引脚（11）、第三引脚（13）之间承受的反向电压低于击穿电压时，齐纳稳压芯片（4）反向截止，仅第一二极管芯片（2）独立参与整流；当反向电压高于击穿电压时，齐纳稳压芯片（4）反向击穿导通，第一二极管芯片（2）与第二二极管芯片（3）串联同步参与高压整流。

6.根据权利要求1所述的一种高压超快速整流管，其特征在于，器件三种自适应工作模式具体为：

7.根据权利要求1所述的一种高压超快速整流管，其特征在于，器件电性参数满足：额定平均正向整流电流5a，8.3ms单半波峰值浪涌电流125a，额定工况下正向压降不高于1.90v；25℃额定阻断电压下反向漏电流ir≤5μa，器件工作结温区间-55℃~+150℃。

8.根据权利要求1所述的一种高压超快速整流管，其特征在于，所述第一二极管芯片（2）、第二二极管芯片（3）、齐纳稳压芯片（4）均单层平铺布置；各芯片边缘与相邻金属结构的最小隔离间距≥0.12mm。