一種框架、包含該框架的二極管模塊及二極管模塊的加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光伏設備領域，尤其涉及其中針對二極管模塊及其內部結構、加工工 藝提出的改進。
【背景技術】
[0002] 隨著光伏二極管的大力發展，接線盒的種類也變得越來越多，再加上成本的限制， 使得人們對二極管的性能要求也越來越嚴格。傳統工藝中，需在接線盒中進行銅片的安裝 以及二極管的安裝、焊接等工作，帶來了工序較多、操作難度大且廢品率較高等缺陷，成為 了本領域技術人員亟待解決的技術問題。
[0003] 對此，本申請人曾于2013年6月19日申請了一份名為"新型光伏二極管集成模 塊"、申請號為"201320354641. 8"的實用新型專利，該案中通過4個銅底板來完成3個芯片 的串接，并通過與4個銅底板連為一體的4個pin腳完成與外部設備的連接。
[0004] 然而，人們在實際使用時發現由于3個芯片依次串接，因此，如圖4所示，4個銅底 板中實際僅3個與芯片N極相連的銅底板及其對應的pin腳溫度較高，剩余的1個閑置（溫 度相對較低）；從而帶來了 4個pin腳無法均勻散熱，甚至局部溫度過高等問題，嚴重影響 了二極管芯片的使用穩定性、使用效果以及使用壽命。
【發明內容】
[0005] 本發明針對以上問題，提出了一種結構精巧、使用效果好且使用壽命長，使用時可 有效避免局部過熱、散熱不均勻等問題，并在結構上具有極佳的穩定性的框架、包含該框架 的二極管模塊及二極管模塊的加工工藝。
[0006] 本發明的技術方案為：所述框架包括η個依次相鄰的本體，相鄰所述本體之間留 有間隙，通過η個本體串接n-Ι個芯片，所述芯片的正極和負極分別連接在相鄰的兩本體 上，首位所述本體與芯片的正極連接，末位所述本體與芯片的負極連接，末位本體的中部開 設有凹槽，使得倒數第二位本體伸入凹槽中、且末位芯片的正極位于凹槽內。
[0007] 每一所述本體的一側均固定連接有引腳、且其中兩本體的一側固定連接有匯流帶 焊接腳，所述本體與匯流帶焊接腳之間設有段差面。
[0008] 所述本體和引腳之間設有若干防水槽一，所述本體和匯流帶焊接腳之間設有若干 防水槽二。
[0009] 所述末位本體背向凹槽的一側端面上設有與末位本體連為一體翻邊。
[0010] 所述翻邊與末位本體相垂直。
[0011] 所述框架包括四個依次相鄰的本體，四個所述本體依次分為本體一、本體二、本體 三和本體四，所述本體一上設有一正極連接點，所述本體二上設有一負極連接點和一正極 連接點，所述本體三上設有一負極連接點和一正極連接點，所述本體四上設有負極連接點， 使得三個芯片通過跳線依次串接在四片本體之間，所述本體四中部開設有凹槽，所述本體 三伸入凹槽中、且本體三上的正極連接點位于凹槽內。
[0012] 所述二極管模塊包括框架、n-1個芯片、n-1根跳線和封裝體，所述框架包括η個本 體；
[0013]n-1個所述芯片的正極分別固定連接在首位本體至倒數第二位本體上、且n-1個 所述芯片的負極分別與n-1根跳線的一端固定連接，n-1跟所述跳線遠離芯片的一端分別 固定連接在正數第二位本體至末位本體上；
[0014]η個所述本體的中部均開設有過膠孔，所述封裝體包覆在η個本體外、且引腳和匯 流帶焊接腳均伸出至封裝體外。
[0015] 所述跳線分為主跳線和副跳線，所述副跳線呈弧形、且副跳線的兩端均固定連接 在芯片的負極上，所述主跳線呈弧形，所述主跳線的一端與副跳線的一端連為一體、且固定 連接與芯片的負極上，所述主跳線的另一端則固定連接在與該芯片相鄰的一本體上。
[0016] 所述主跳線和副跳線均由鋁制成。
[0017] 按以下步驟進行加工：
[0018] 1)、原材料處理：取片狀的銅片，并將其加工成長條狀的銅帶；
[0019] 2)、初步沖孔：通過若干沖孔模先逐步完成各引腳、匯流帶焊接腳的輪廓沖制，再 完成相鄰框架之間空隙的沖制；此時同一框架中的η個本體仍連為一體，相鄰框架之間通 過頂梁仍連為一體，同一框架中的兩匯流帶焊接腳通過底梁仍連為一體，相鄰框架之間的 兩匯流帶焊接腳通過連接塊仍連為一體；
[0020] 3)、加工卸力條：將塊狀的連接塊沖制成兩相對且對稱設置的弧形的卸力條；
[0021] 4)、翻邊：通過翻邊模同時完成框架中末位本體一側的翻邊，以及匯流帶焊接腳與 本體之間的段差面的加工；
[0022] 5)、精加工：逐步完成同一框架中相鄰本體之間的間隙的沖制，此時頂梁、底梁和 卸力條仍未切除；
[0023] 6)、加工框架總成：取至少兩個框架作為框架總成，切斷相鄰框架總成之間的頂 梁，并切除相鄰框架總成之間的卸力條；
[0024] 7)、焊接：先將芯片的正極焊接在與其對應的本體上，再將跳線的兩端分別焊接在 本體和芯片的負極上；
[0025] 8)、封膠：通過打膠機將封裝體融化并包覆在各個框架上，此后自然冷卻至固體狀 態；
[0026] 9)、切割：先完成相鄰框架之間的頂梁的切斷及卸力條的切除，再完成同一框架上 頂梁、底梁的切除；
[0027] 10)、成品加工：對伸出至封裝體外的引腳以及匯流帶焊接腳進行防腐處理，并將 匯流帶焊接腳折彎成弧形；完畢。
[0028] 本發明通過新增的末位本體上的凹槽以及末位芯片的位置的重新設計，使得末位 芯片在工作時將通過兩種路徑進行熱傳遞：其一是通過倒數第二位本體的熱傳遞到達與倒 數第二位固定連接的引腳上；其二是通過跳線和末位本體的熱傳遞、以及芯片的熱輻射，使 得熱量最終到達與末位本體固定連接的引腳上。這樣，使得末位芯片的熱量分別由與倒數 第二位本體固定連接的引腳、與末位本體固定連接的引腳進行外散，從而使得若干個引腳 在芯片工作時可進行均勻散熱，有效避免了可能出現的局部溫度過高（尤其是與倒數第二 位本體連接的引腳）的問題，進而有效提升了框架的散熱效果并延長了使用壽命，使得二 極管模塊整體的電性能以及使用穩定性得到了大幅提升。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本案中框架的結構示意圖，
[0030] 圖2是圖1的左視圖，
[0031] 圖3是圖1的A-A向剖視圖，
[0032] 圖4是現有技術中框架的散熱路徑示意圖，
[0033] 圖5是本案中框架的散熱路徑示意圖，
[0034] 圖6是二極管模塊的結構示意圖，
[0035] 圖7是圖6的立體圖；
[0036] 圖8是本案中跳線的結構示意圖；
[0037] 圖9是本案的加工流程示意圖一，
[0038] 圖10是本案的加工流程示意圖二，
[0039] 圖11是本案的加工流程不意圖二，
[0040] 圖12是本案的加工流程示意圖四，
[0041] 圖13是本案的加工流程示意圖五，
[0042] 圖14是本案的加工流程示意圖六，
[0043] 圖15是本案的加工流程不意圖七，
[0044] 圖16是本案的加工流程示意圖八，
[0045] 圖17是本案的加工流程示意圖九，
[0046] 圖18是本案的加工流程示意圖十；
[0047] 圖中1是框架總成，11是框架，111是本體，1111是本體一，1112是本體二，1113是 本體三，1114是本體四，11141是凹槽，11142是翻邊，112是引腳，113是匯流帶焊接腳，1130 是段差面，114是頂梁，115是底梁，116是卸力條，2是芯片，3是跳線，31是主跳線，32是副 跳線，4是封裝體。
【具體實施方式】
[0048] 本發明如圖1-18所示，所述框架11包括n(n為大于1的整數）個依次相鄰的本 體111，相鄰所述本體111之間留有間隙，通過η個本體111串接n-1個芯片2,所述芯片2 的正極和負極分別連接在相鄰的兩本體111上，首位所述本體與芯片2的正極連接，末位所 述本體與芯片2的負極連接，末位本體的中部開設有凹槽11141，使得倒數第二位本體伸入 凹槽11141中、且末位芯片的正極位于凹槽11141內。本發明通過新增的末位本體上的凹 槽以及末位芯片的位置的重新設計，使得末位芯片在工作時將通過兩種路徑進行熱傳遞： 其一是通過倒數第二位本體的熱傳遞到達與倒數第二位固定連接的引腳上；其二是通過跳 線和末位本體的熱傳遞、以及芯片的熱輻射，使得熱量最終到達與末位本體固定連接的引 腳上。這樣，使得末位芯片的熱量分別由與倒數第二位本體固定連接的引腳、與末位本體固 定連接的引腳進行外散，從而使得若干個引腳在芯片工作時可進行均勻散熱，有效避免了 可能出現的局部溫度過高（尤其是與倒數第二位本體連接的引腳）的問題，進而有效提升 了框架的散熱效果并延長了使用壽命，使得二極管模塊整體的電性能以及使用穩定性得到 了大幅提升。
[0049] 每一所述本體111的一側均固定連接有引腳112、且其中兩本體111的一側固定連 接有匯流帶焊接腳113,所述本體111與匯流帶焊接腳之間設有段差面1130。本案還將現 有技術中的雙段差面改為單段差面，其好處是產品在發熱過程中能夠更快的傳遞到外部連 接的物質，降低產品的溫度。
[0050]所述本體111和引腳112之間設有若干防水槽一，所述本體111和匯流帶焊接腳113之間設有若干防水槽二。所述防水槽一和防水槽二的截面可設計成V字形、半圓形或梯 形。
[0051] 所述末位本體背向凹槽11141的一側端面上設有與末位本體連為一體翻邊 11142。由于末位本體的結構調整，使得凹槽的槽底所在一側的橫向寬度過小，在加工以及 后續使用時的結構強度以及穩定性將得不到有效的保證，對此，本案通過翻邊的設計使得 末位本體在加工包括后續使用時均能獲得足夠的結構強度以及穩定性。
[0052] 所述翻邊11142與末位本體相垂直。經實驗測得，此時，末位本體的結構強度最 好、且加工以及后續使用時便利性最好，為最優實施例。
[0053] 本案可以三個本體兩個芯片、六個本體五個芯片或九個本體八個芯片等不同形態 存在，因此，下面為便于描述、理解，以四個本體舉例，做代表性說明：所述框架包括四個依 次相鄰的本體111，四個所述本體依次分為本體一 1111、本體二1112、本體三1113和本體四 1114,所述本體一 1111上設有一正極連接點，所述本體二1112上設有一負極連接點和一正 極連接點，所述本體三1113上設有一負極連接點和一正極連接點，所述本體四1114上設有 負極連接點，使得三個芯片2通過跳線依次串接在四片本體111之間，所述本體四1114中 部開設有凹槽11141，所述本體三1113伸入凹槽11141中、且本體三1113上的正極連接點 位于凹槽111