專利名稱：環(huán)保型橋式整流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型橋式整流器的制造技術(shù)，屬于國家重點(diǎn)支持的新型電力電子器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
額定電流容量2 50A的橋式整流器，主要包括:單相全波橋式整流器、三相全波橋式整流器，是電力電子技術(shù)的支柱產(chǎn)品，廣泛用于各種儀器設(shè)備中。椐不完全統(tǒng)計，每年國內(nèi)市場需求量約2億只，出口外銷量約I億只。歐盟于2011年7月I日，公布RoHS指令修訂版(2011/65/EU)《禁止在電子電氣產(chǎn)品中使用某些有毒有害物質(zhì)的法規(guī)》，規(guī)定從2013年I月3日實(shí)施，對鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚等6種有害物質(zhì)進(jìn)行限制，各種有害物質(zhì)重量與產(chǎn)品總重量之比小于千分之一。日本也于2001年頒布相關(guān)法規(guī)對電子產(chǎn)品中的“鉛”進(jìn)行限制。美國的相關(guān)法規(guī)，要求電子產(chǎn)品的使用材料中，“鉛”的重量百分比超過0.1 %必需備案，對違反上述規(guī)定的企業(yè)將處以高額罰款。在世界環(huán)保的大潮下，由國家信息產(chǎn)業(yè)部、發(fā)改委、環(huán)保、工商、質(zhì)檢、商務(wù)、海關(guān)等7部委發(fā)布的《電子信息產(chǎn)品污染管理辦法》，于2007年3月I日生效，提出了限制鉛等六類有毒有害物質(zhì)。近年來，國內(nèi)由于多次嚴(yán)重的環(huán)境污染血鉛事故，使我國對涉鉛產(chǎn)品和涉鉛行業(yè)，加大了整治力度，大批的鉛酸蓄電池企業(yè)被叫停。傳統(tǒng)橋式整流器產(chǎn)品中的電極、焊片、芯片、填充料和金屬外殼中，常含有超限量的六類有害物質(zhì)，重金屬鉛含量尤為嚴(yán)重。含有害物質(zhì)的橋式整流器，不能出口國外，在國內(nèi)的生產(chǎn)、銷售、回收、拆解等環(huán)節(jié)中，均會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。所以，傳統(tǒng)的橋式整流器產(chǎn)品急需進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，改造傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工藝，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種環(huán)保型橋式整流器的制造技術(shù)，對傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行改進(jìn)后，可以生產(chǎn)出一種環(huán)保型橋式整流器。橋式整流器的結(jié)構(gòu)和制造工藝，是將若干只(常見為4 6只)整流芯片，通過直流電極和交流電極，按照不同電路的功能要求組合成橋式電路結(jié)構(gòu)，電極和整流芯片之間用焊片焊接成一體，灌、填絕緣密封材料，保證通電部分與外殼之間呈絕緣狀態(tài)，再經(jīng)老化測試即成為產(chǎn)品。橋式整流器根椐其外型封裝型式，分為塑封和鋁殼二大類。塑封橋式整流器的典型結(jié)構(gòu)如說明書附

圖1所示；鋁殼橋式整流器的典型結(jié)構(gòu)如說明書附圖2所示。在圖1和圖2中，產(chǎn)品的直流電極、交流電極，其材料為紫銅，為抗氧化和易焊接的原因，電極表面鍍涂著焊錫層，傳統(tǒng)產(chǎn)品的焊錫層中含有超限量的重金屬鉛。傳統(tǒng)產(chǎn)品所用焊片，其鉛含量約為焊片總重的37%。傳統(tǒng)的國產(chǎn)整流芯片的結(jié)構(gòu):為正、負(fù)各一片電極，二片電極中間用二片焊片燒結(jié)著一片硅片，其電極和焊片都含有很多的鉛，含鉛量最高可達(dá)芯片總重量的20%。傳統(tǒng)產(chǎn)品所用的絕緣填充料，是高分子的環(huán)氧樹脂，其重金屬含量很少，但其中的阻燃劑含有較高的多溴聯(lián)苯或多溴二苯醚。上述含有害物質(zhì)的零部件在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，相互接觸、摩擦，污染了其它零部件和生產(chǎn)線的工裝設(shè)備儀器，使產(chǎn)品各處包括外殼都沾粘著有害物質(zhì)，嚴(yán)重地危害著生產(chǎn)線職工、用戶和社會的安全。經(jīng)上分析可知，傳統(tǒng)的橋式整流器中的交、直流電極、整流芯片、焊片、絕緣填充料等四種主要零部件，均含有六類有害物質(zhì)。環(huán)保型橋式整流器仍由交、直流電極、整流芯片、焊片、絕緣填充料等四部分組成，有別于傳統(tǒng)產(chǎn)品的特征之處在于，對交直流電極、整流芯片、焊片、絕緣填充料等四種零部件均采用了去六類有害物質(zhì)的技術(shù)和工藝，使各種零部件所含六類有毒有害物質(zhì)量均遠(yuǎn)低于歐盟RoHS指令標(biāo)準(zhǔn)，所組裝出的終端產(chǎn)品有害物質(zhì)的總含量也會符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保型橋式整流器所用的交、直流電極，革除了傳統(tǒng)電極表面的鍍涂含鉛焊層，改用表面鍍涂鎳或純錫金屬層。鎳和鈍錫是易焊金屬，兼有抗氧化作用。電極外表面的鍍涂層很薄，鍍層厚度為10 15um，所用金屬量很少，不會升高制造成本。環(huán)保型橋式整流器所用的焊片，不使用傳統(tǒng)的有鉛焊片，改用自行研發(fā)的合金配方，采用錫銅合金材料制作，其中銅的比例在0.7 3.5%之間，其熔點(diǎn)在215 220°C之間，調(diào)節(jié)銅的含量，可調(diào)節(jié)焊片的熔點(diǎn)和焊接應(yīng)力，使之適應(yīng)不同的產(chǎn)品生產(chǎn)要求。環(huán)保型橋式整流器所用的整流芯片，不使用傳統(tǒng)的有電極整流芯片，采用了玻璃鈍化的無電極整流芯片，又稱“GPP”整流芯片。這種芯片，是國內(nèi)近幾年發(fā)展起來的新產(chǎn)品，沒有電極，僅在硅片上直接開槽腐蝕，在槽中填入玻璃粉燒結(jié)而成，芯片的二個表面蒸發(fā)有鈦鎳銀合金，易焊性好。其最大優(yōu)點(diǎn)是不含有害物質(zhì)，且生產(chǎn)成本不高。環(huán)保型橋式整流器所用的各種規(guī)格的“GPP”整流芯片，國內(nèi)完全能配套供應(yīng)。環(huán)保型橋式整流器所用的絕緣填充料，不但具備絕緣功能，還要求有阻燃功能。其阻燃材料革除了傳統(tǒng)的溴系阻燃劑，改采用為有機(jī)硅阻燃劑。有機(jī)硅系阻燃劑作為一類高分子阻燃劑，具有高效、無毒、低煙、防滴落、無污染等特點(diǎn)，尤其是因它本身為高分子材料，因此對產(chǎn)品的性能影響很小。其阻燃機(jī)理是，在燃燒時有機(jī)硅生成碳化硅，這種碳化硅隔離層可以阻止燃燒生成的揮發(fā)物外逸，隔絕氧氣與樹脂接觸，防止熔體滴落，從而達(dá)到阻燃的目的。因?yàn)樽枞紕┰诋a(chǎn)品所用的絕緣填充料中，只占很少比例，改進(jìn)后并不影響生產(chǎn)成本，但對環(huán)境的影響得到了改善。按上述技術(shù)方案，生產(chǎn)出的環(huán)保型橋式整流器樣品，經(jīng)有資質(zhì)的檢測單位測試，茲將各有害物質(zhì)的測試含量值及歐盟RoHS指令限制標(biāo)準(zhǔn)值列入下表。從下表可知，樣品測試值遠(yuǎn)低于歐盟RoHS指令限制標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型橋式整流器，其特征在于:所述環(huán)保型橋式整流器由交直流電極、整流芯片、焊片、絕緣填充料等四部分組成，各零部件均采用了去六類有害物質(zhì)的技術(shù)和工藝，使各種零部件所含六類有毒有害物質(zhì)量均低遠(yuǎn)于歐盟RoHS指令標(biāo)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型橋式整流器，其特征在于:所述環(huán)保型橋式整流器的交、直流電極，表面鍍涂鎳或純錫金屬層，鍍層厚度為10 15um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型橋式整流器，其特征在于:所述環(huán)保型橋式整流器的焊片，采用錫銅合金材料制作，其中銅的比例在0.7 3.5%之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型橋式整流器，其特征在于:所述環(huán)保型橋式整流器的整流芯片，采用玻璃鈍化的無電極整流芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型橋式整流器，其特征在于:所述環(huán)保型橋式整流器的絕緣填充料，其中溴系阻燃劑改為有機(jī)硅阻燃劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)保型橋式整流器，屬新型電力電子器件技術(shù)領(lǐng)域。在傳統(tǒng)橋式整流器的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了交直流電極、焊片、整流芯片、絕緣填充料等零部件的結(jié)構(gòu)技術(shù)，有害物質(zhì)含量遠(yuǎn)低于歐盟RoHS指令限制標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本并不增加，確保了在生產(chǎn)、使用、回收拆解各環(huán)節(jié)的環(huán)保性。符合產(chǎn)品出口的環(huán)保要求。
文檔編號H01L23/29GK103199713SQ201310142710
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者程德明, 胡文新, 胡建業(yè), 馮怡心, 吳翠豐 申請人:黃山市祁門新飛電子科技發(fā)展有限公司