堆疊式二極體裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種堆疊式二極體裝置，包含多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)，各二極體結(jié)構(gòu)包含樹脂本體、第一金屬電極及第二金屬電極。樹脂本體具有縱向長度、橫向長度與高度。第一金屬電極自樹脂本體向外伸出第一延伸部，第二金屬電極自樹脂本體向外伸出第二延伸部。第一延伸部與第二延伸部皆不小于樹脂本體縱向長度。各二極體結(jié)構(gòu)沿樹脂本體高度方向形成堆疊配置，且各第一金屬電極互相電性連接，各第二金屬電極互相電性連接。藉此有效分散熱量，提高堆疊式二極體裝置的散熱效能。
【專利說明】堆疊式二極體裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型是有關(guān)于一種被動(dòng)元件，尤其是關(guān)于能提升散熱效能的二極體裝置改良。
【【背景技術(shù)】】
[0002]極體是目前各種電子系統(tǒng)中最基本的組成元件之一，藉由其電流只能單向流動(dòng)的特性進(jìn)行整流，常應(yīng)用于電子產(chǎn)品上?，F(xiàn)有技術(shù)的二極體由一圓柱狀樹脂本體及自樹脂本體向外伸出的二個(gè)金屬電極所構(gòu)成。后來為了使二極體能應(yīng)用于表面粘著制程，因此將樹脂本體改制做成矩形，并使兩金屬電極以彎曲短薄片與樹脂本體結(jié)合，再粘合于印刷電路板上。
[0003]述二極體的現(xiàn)有技術(shù)，樹脂本體占用空間較大，且兩金屬電極也因?yàn)殡娐钒宀蹇籽b配或表面粘著裝配的要求而長度較短。然而當(dāng)應(yīng)用于太陽光伏電池接線盒(Solar celljunction box)時(shí)，由于使用環(huán)境與電流、電壓的操作特性,長度較短的金屬電極使得導(dǎo)致二極體的散熱效果不佳，長期使用則會(huì)導(dǎo)致二極體溫度大幅上升，使得二極體效能遽減、甚至造成短路，而使整個(gè)太陽光伏電池接線盒失去作用。
[0004]有鑒于此，如何針對(duì)使用于太陽光伏電池接線盒的二極體所存在的散熱缺點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)改良，讓二極體的散熱效能能夠發(fā)揮到最高，并減少因過熱造成的短路問題，實(shí)為相關(guān)業(yè)界所需努力研發(fā)的目標(biāo)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種堆疊式二極體裝置，其堆疊式二極體裝置包含有多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)，各二極體結(jié)構(gòu)的金屬電極為扁平長條狀且具有一定的預(yù)設(shè)長度，能夠擴(kuò)展金屬電極向外伸展的面積，得以作為二極體的散熱面積的用途，且各二極體結(jié)構(gòu)沿樹脂本體的高度方向堆疊后施以電性連接。本實(shí)用新型所提出的堆疊式二極體裝置，可在體積只微幅增加的情形下，大幅增加散熱面積并分散熱量，達(dá)到有效的散熱效果，解決二極體散熱不良造成短路的問題。
[0006]緣此，本實(shí)用新型提供一種堆疊式二極體裝置，包含有多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)，各個(gè)二極體結(jié)構(gòu)包含有樹脂本體、第一金屬電極與第二金屬電極。其中，樹脂本體呈扁平的矩形，具有縱向長度、橫向長度與高度，縱向長度大于橫向長度，橫向長度大于所述高度。第一金屬電極呈扁平長條狀，其一 端沿縱向長度方向伸入樹脂本體，另一端沿縱向長度方向自樹脂本體向外伸出第一延伸部。第二金屬電極呈扁平長條狀，位于樹脂本體相對(duì)第一金屬電極的另一側(cè)，其一端伸入所述樹脂本體，另一端自所述樹脂本體向外伸出第二延伸部。各二極體結(jié)構(gòu)的第一金屬電極與第二金屬電極在所述樹脂本體內(nèi)為水平設(shè)置。多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體沿高度方向形成堆疊配置，各二極體結(jié)構(gòu)的第一金屬電極互相電性連接，各二極體結(jié)構(gòu)的第二金屬電極互相電性連接?！尽緦＠綀D】

【附圖說明】】
[0007]圖1為本實(shí)用新型提出的較佳實(shí)施例的堆疊式二極體裝置的立體圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型提出的堆疊式二極體裝置中的二極體結(jié)構(gòu)立體圖。
[0009]圖3為本實(shí)用新型提出的圖2的A至A方向的二極體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0010]圖4為本實(shí)用新型提出的圖2的二極體結(jié)構(gòu)的俯視暨局部透視圖。
[0011]圖5為本實(shí)用新型提出的圖1的A至A方向的堆疊式二極體裝置的剖視圖。
[0012]圖6為本實(shí)用新型提出的堆疊式二極體裝置的再一較佳實(shí)施例。
[0013]圖7為本實(shí)用新型提出的堆疊式二極體裝置的又一較佳實(shí)施例。
[0014]圖8為本實(shí)用新型提出的堆疊式二極體裝置的另一較佳實(shí)施例。
[0015]圖9為本實(shí)用新型提出的堆疊式二極體裝置的另一較佳實(shí)施例。
【【具體實(shí)施方式】】
[0016]本實(shí)用新型主要揭露一種堆疊式二極體裝置，其中所利用的二極體電性導(dǎo)通原理已為相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所熟知，故以下文中的說明，不再作完整描述。同時(shí)，以下文中所對(duì)照的圖式，主要表達(dá)與本實(shí)用新型特征有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意，并未亦不需要依據(jù)實(shí)際尺寸完整繪制，在先說明。
[0017]請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型所提出的較佳實(shí)施例，為一種堆疊式二極體裝置100，包含有多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)I。請(qǐng)參考圖2，各個(gè)二極體結(jié)構(gòu)I包括樹脂本體10、第一金屬電極20及第二金屬電極30，第一金屬電極20及第二金屬電極30分別為正極與負(fù)極而位于樹脂本體10的兩側(cè)。
[0018]請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3及圖4，圖3為圖2中A至A方向的二極體結(jié)構(gòu)I剖視圖，圖4為圖2中二極體結(jié)構(gòu)I的俯視暨局部透視圖。樹脂本體10在本實(shí)施例為扁平的矩形，且具有縱向長度d2、橫向長度d3與高度h，縱向長度d2大于橫向長度d3，橫向長度d3大于高度h。第一金屬電極20及第二金屬電極30皆為扁平長條狀，且各自以其一端伸入樹脂本體10的縱向長度d2方向的兩端。第一金屬電極20從樹脂本體10的縱向長度d2方向的一端向外伸出第一延伸部dll,第一延伸部dll不小于樹脂本體10的縱向長度d2。第二金屬電極30從樹脂本體10的縱向長度d2方向的另一端向外伸出第二延伸部dl2，第二延伸部dl2不小于樹脂本體10的縱向長度d2。
[0019]請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3，在二極體結(jié)構(gòu)I中，第一金屬電極20與第二金屬電極30位在樹脂本體10內(nèi)的一端為水平設(shè)置且彼此上下相對(duì)，用以夾持并電性連接二極體晶粒B的頂面與底面，二極體晶粒B內(nèi)包含有P接面與N接面。樹脂本體10靠近二極體晶粒B的P接面的那一面為P面，樹脂本體10靠近二極體晶粒B的N接面的那一面為N面。
[0020]由于金屬電極為金屬材料，因此金屬電極的面積直接影響散熱效果。為了達(dá)成更佳的散熱效果，第一延伸部dll與第二延伸部dl2可以達(dá)到樹脂本體10的縱向長度d2的二倍。透過第一金屬電極20及第二金屬電極30的長度增加，提高在樹脂本體10外的暴露面積，將可提升二極體結(jié)構(gòu)I的散熱效果，使二極體結(jié)構(gòu)I內(nèi)部的熱得以加速溢散至二極體結(jié)構(gòu)I外部，避免二極體結(jié)構(gòu)I因高溫而使二極體晶粒B燒毀，第一金屬電極20與第二金屬電極30也就不會(huì)發(fā)生短路及斷路的問題。
[0021]在不同的使用情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以讓第一金屬電極20的第一延伸部dll與第二金屬電極30的第二延伸部dl2的長度設(shè)計(jì)為等長或不等長(以便于辨識(shí))，只要讓第一延伸部dll與第二延伸部dl2都大于樹脂本體10的縱向長度d2即可，同樣可以起到增加散熱的功效。
[0022]請(qǐng)參考圖5至圖8，本較佳實(shí)施例的堆疊式二極體裝置100是由多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)I沿其樹脂本體10的高度h方向相互堆疊后形成。
[0023]請(qǐng)參考圖5，在一種實(shí)施例中，各個(gè)樹脂本體10的間形成有間隙11。請(qǐng)參考圖8，為了縮小整體體積的目的，一種實(shí)施例中，各個(gè)樹脂本體10的間沒有間隙而粘合在一起。粘合的方式可以為高周波熔接、熱熔接、亦可以選用含有硅材料的微粒子或有機(jī)高分子材料所制成的粘合膠粘合。
[0024]請(qǐng)參考圖6，本較佳實(shí)施例的堆疊式二極體裝置100可以進(jìn)一步包含有一個(gè)封膠體90，將多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)I的樹脂本體10包裹于其中。一種實(shí)施例中，封膠體90為一空心殼體，各個(gè)樹脂本體10的間的間隙11仍保留有空氣。
[0025]為了提高二極體的散熱效果，樹脂本體10也是一個(gè)重要的考慮。請(qǐng)參考圖7，一種實(shí)施例中，封膠體90將各個(gè)樹脂本體10的間的間隙11注滿，但封膠體90與樹脂本體10的材質(zhì)不同，封膠體90的導(dǎo)熱系數(shù)更佳，藉此可將樹脂本體10與封膠體90的發(fā)熱量加速導(dǎo)出。
[0026]請(qǐng)同時(shí)參考圖5及圖8，各個(gè)二極體結(jié)構(gòu)I的第一金屬電極20的第一延伸段dll互相電性連接，各二極體結(jié)構(gòu)I的第二金屬電極30的第二延伸段dl2互相電性連接，電性連接的方式可以是以焊接、熱熔接或壓著等方式固接于一體。
[0027]請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D9，在只有兩個(gè)二極體結(jié)構(gòu)I構(gòu)成的堆疊式二極體裝置的情況中，由于二極體導(dǎo)電時(shí)，P接面的發(fā)熱量較N接面為高，因此二極體結(jié)構(gòu)I的樹脂本體10的P面亦較N面的發(fā)熱量較高。在堆疊時(shí)，可以將兩個(gè)樹脂本體10的N面以面對(duì)面方式排列，而使兩個(gè)樹脂本體10的P面恰好呈背對(duì)背、且朝外的姿態(tài)。基于這種排列方式的堆疊式二極體裝置可以具有更佳的散熱效能。
[0028]本較佳實(shí)施例的堆疊式二極體裝置可應(yīng)用于高電壓或高電流的太陽光伏接線盒使用情況，由于太陽光伏接線盒的內(nèi)部空間相當(dāng)狹小，為了在有限空間內(nèi)提高散熱效果，藉此堆疊式二極體裝置可在體積微幅增加的情形下，有效均分電流并分散熱量，達(dá)到有效的散熱效果。
[0029]因此，本實(shí)用新型所提出的二極體結(jié)構(gòu)，藉由兩端扁平長條狀金屬電極向外延展一定的長度，將得以增加二極體與外部接觸的面積，加強(qiáng)二極體的散熱功能，以解決二極體散熱不良造成金屬電極短路的問題，同時(shí)有多種使用態(tài)樣可以應(yīng)用于不同的使用環(huán)境，且由多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)所堆疊而成的堆疊式二極體裝置，更適合應(yīng)用于高電壓或高電流的使用情況，在體積微幅增加的情形下，有效分散熱量，達(dá)到有效的散熱效果。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型的權(quán)利范圍；同時(shí)以上的描述，對(duì)于相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】專門人士應(yīng)可明了及實(shí)施，因此其他未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在權(quán)利要求中。
【權(quán)利要求】
1.一種堆疊式二極體裝置，包含有多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)，各個(gè)二極體結(jié)構(gòu)包含有樹脂本體、第一金屬電極與第二金屬電極；其特征在于: 所述樹脂本體呈扁平的矩形，其具有縱向長度、橫向長度與高度，所述縱向長度大于所述橫向長度，所述橫向長度大于所述高度； 所述第一金屬電極呈扁平長條狀，其一端沿所述縱向長度方向伸入所述樹脂本體，另一端沿所述縱向長度方向自所述樹脂本體向外伸出第一延伸部； 所述第二金屬電極呈扁平長條狀，位于所述樹脂本體相對(duì)所述第一金屬電極的另一偵牝其一端伸入所述樹脂本體，另一端自所述樹脂本體向外伸出第二延伸部； 所述各二極體結(jié)構(gòu)的所述第一金屬電極與所述第二金屬電極在所述樹脂本體內(nèi)為水平設(shè)置； 所述多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體沿高度方向形成堆疊配置，各所述二極體結(jié)構(gòu)的所述第一金屬電極互相電性連接，各所述二極體結(jié)構(gòu)的所述第二金屬電極互相電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊式二極體裝置，其中所述堆疊配置中的多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體，在高度方向上彼此間形成有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊式二極體裝置，其中所述堆疊配置中的多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體，在高度方向上彼此間粘合在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊式二極體裝置，包含有二個(gè)二極體結(jié)構(gòu)，各個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體包含有P面與N面，所述堆疊配置中的二個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體的P面在高度方向上恰好呈背對(duì)背、且朝外的姿態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的堆疊式二極體裝置，進(jìn)一步包含有一個(gè)封膠體，將所述堆疊配置的多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體包裹于其中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的堆疊式二極體裝置，進(jìn)一步包含有一個(gè)封膠體，將所述堆疊配置的多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的樹脂本體包裹于其中，并填滿間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的堆疊式二極體裝置，其中各所述二極體結(jié)構(gòu)內(nèi)的樹脂本體內(nèi)設(shè)有一個(gè)二極體晶粒，所述第一金屬電極與所述第二金屬電極位于所述樹脂本體內(nèi)的一端分別夾持并電性連接所述二極體晶粒的頂面與底面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的堆疊式二極體裝置，其中各所述二極體結(jié)構(gòu)的所述第一延伸部與所述第二延伸部，皆不小于所述樹脂本體的縱向長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的堆疊式二極體裝置，其中所述多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的所述第一延伸部是以焊接、熱熔接、或壓著等型態(tài)固結(jié)于一體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的堆疊式二極體裝置，其中所述多個(gè)二極體結(jié)構(gòu)的所述第二延伸部是以焊接、熱熔接、或壓著等型態(tài)固結(jié)于一體。
【文檔編號(hào)】H02S40/34GK203734610SQ201320792674
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】呂元峰 申請(qǐng)人:健和興科技（蘇州）有限公司