一种新型的IGBT散热装配结构的制作方法

本实用新型涉及电子元器件技术领域，更具体地说，它涉及一种新型的igbt散热装配结构。

背景技术：

igbt是一种功率器件，用于无刷电机控制中电子换相，其中，g极为控制极，c为输入极，e为输出极，电机工作时控制板通过控制6个igbt的g极电平控制c极与e极之间通断，实现电流在电机线圈中流动，维持电机运行。图4所示为igbt的正面塑壳，图5所示为igbt的背面金属焊盘，igbt上具有igbte极引脚、igbtc极引脚以及igbtg极引脚，其中c极引脚与其背面金属焊盘连通，电机运行时igbt产生大量热，需要经金属焊盘通过散热片传导出去，以达到控制温度不超过器件安全温度的目的。

高压直流无刷电动工具的控制板中，需要用到6个igbt功率器件，通常的散热方式是将igbt通过螺丝锁在散热片上散热，这种装配工艺需要纯手工完成，先将绝缘垫片贴在igbt上，绝缘垫片两面涂覆导热硅脂，再将igbt用螺丝锁到散热片上，(螺丝上必须套绝缘粒子，防止igbt金属焊盘与散热片短路)，并通过定位工装限定好igbt位置，再插入pcb板的焊盘孔中进行波峰焊。该过程需要耗费大量的人工成本，生产效率低，通常是控制板生产过程的瓶颈所在。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供新型的igbt散热装配结构，该装配结构简单、操作方便、一致性好且散热性能更强，能够有效的提高控制器的生产产能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种新型的igbt散热装配结构，包括控制板、散热板以及多个igbt功率器件，所述控制板上开设有多个与igbt功率器件相对应的焊盘孔，所述散热板上相对的两个侧面分别安装有铝基板，并使铝基板上的金属层与散热板相接触，所述铝基板的线路层上形成多个印制电路；

所述印制电路上焊接所述igbt功率器件；igbt功率器件上的引脚插入控制板上的焊盘孔内，并通过焊接的方式使引脚与控制板实现固定连接。

igbt的具体装配步骤：1)将多个igbt放置在其中一个铝基板上，并使igbt背面的金属焊盘与铝基板上的线路层对齐，经过焊接后，多个igbt焊接在铝基板上；2)另一铝基板按照上述步骤焊接多个igbt；3)将上述两个铝基板通过紧固件安装在散热板上相对的两个侧面；4)将装配好多个igbt的铝基板和散热板安装至控制板上，并使igbt上的引脚插入控制板上的焊接孔内，控制板经过波峰焊，经igbt引脚焊接在控制板的焊接孔内。该装配结构简单、操作方便、一致性好且散热性能更强，能够有效的提高控制器的生产产能。

作为优选，所述铝基板的金属层的材质为铝。

作为优选，两个所述铝基板对称设置在散热板上相对的两个侧面，两个铝基板分别为第一铝基板和第二铝基板，多个紧固件依次穿过第一铝基板、散热板以及第二铝基板将三者固定连接。

作为优选，所述散热板的材质包括铜、铝和铁中的一种。

作为优选，所述散热板的材质为铝。

作为优选，所述铝基板上形成三个所述印制电路。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、该装配结构简单、操作方便、一致性好且散热性能更强，能够有效的提高控制器的生产产能；

2、该装配结构大部分装配步骤由机器完成，省略了涂导热硅脂、贴绝缘片、套绝缘粒子、定位、igbt锁螺丝等需要花费较多人力成本的装配步骤，仅在铝基板和散热板固定、整个模块插入控制板时需要人工完成，提高了装配效率，减少了工时，增加了产能；

3、该装配结构采用铝基板和igbt焊接的方式，比igbt通过绝缘片和导热硅脂和铝散热片连接具有更好的热传导性能，提高了散热效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为散热板与铝基板装配的正面结构示意图；

图3为散热板与铝基板装配的背面的结构示意图；

图4为igbt功率器件的正面结构示意图；

图5为igbt功率器件的背面的结构示意图；

图6为本实用新型的截面图；

图7为图6中a处的放大图。

附图标记：1、控制板；2、散热板；3、igbt功率器件；4、铝基板；5、线路层；6、通孔；7、引脚。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

本实施例公开了新型的igbt散热装配结构，如图1～7所示，包括控制板1、散热板2以及多个igbt功率器件3，igbt功率器件3上具有多个引脚7，控制板1上开设有多个与igbt功率器件3相对应的焊盘孔，散热板2上相对的两个侧面分别安装有铝基板4，并使铝基板4上的金属层与散热板2相接触，铝基板4的线路层5上采用电解铜箔经蚀刻形成印制电路形成多个印制电路；印制电路上开窗，同时刷上锡膏，焊接时锡膏融化，使igbt背面的金属焊盘和铝基板4的线路层5焊接在一起；igbt功率器件3上的引脚7插入控制板1上的焊盘孔内，并通过焊接的方式使引脚7与控制板1实现固定连接。igbt的具体装配步骤：1)将多个igbt放置在其中一个铝基板4上，并使igbt背面的金属焊盘与铝基板4上的线路层5对齐，经过焊接后，多个igbt焊接在铝基板4上；2)另一铝基板4按照上述步骤焊接多个igbt；3)将上述两个铝基板4通过紧固件安装在散热板2上相对的两个侧面；4)将装配好多个igbt的铝基板4和散热板2安装至控制板1上，并使igbt上的引脚7插入控制板1上的焊接孔内，控制板1经过波峰焊，经igbt引脚7焊接在控制板1的焊接孔内。

上述技术方案具有以下优势：1)该装配结构简单、操作方便、一致性好且散热性能更强，能够有效的提高控制器的生产产能；2)该装配结构的大部分装配步骤由机器完成，省略了涂导热硅脂、贴绝缘片、套绝缘粒子、定位、igbt锁螺丝等需要花费较多人力成本的装配步骤，仅在铝基板4和铝散热片固定、整个模块插入控制板1时需要人工完成，提高了装配效率，减少了工时，增加了产能。3)该装配结构采用铝基板4和igbt焊接的方式，比igbt通过绝缘片和导热硅脂和铝散热片连接具有更好的热传导性能，提高了散热效果；4)与传统fr-4板材相比，采用相同的厚度和线宽，铝基板4可以承载更高电流；5)铝基板4的绝缘层导热性能相比传统的igbt、绝缘片、散热片的连接方式更强，更有利于igbt的散热。

作为优选，两个铝基板4对称设置在散热板2上相对的两个侧面，两个铝基板4分别为第一铝基板4和第二铝基板4，多个紧固件依次穿过第一铝基板4、散热板2以及第二铝基板4上的通孔6进而将三者固定连接。相比两个铝基板4分别通过紧固件转配至散热板2板，该装配方式简化了装配的步骤，提高了工作效率。

其中，铝基板4中常用的金属层的材质为铝、铜或者铁；三者中，铜的散热效果最好(散热性能：铜>铝>铁)，价格最高，铁的硬度较高，生产工艺要求高，制造难度大；铝的散热良好，制造工艺成熟，性价比高，使用广泛。

另外，散热板2的材质为铝。中间的散热板2的材质可以铜、铝、铁或其他散热性能好的金属材质，铜散热性能最好，缺点是价格高；铝散热能力好，材质轻，性价比高，使用广泛；铁散热能力比铝差，易氧化腐蚀，不适用于工具在高温高湿等环境。

上述技术方案中，作为一种实施方式，铝基板4上形成三个线路层5。

本具体实施例中的指定方向仅仅是为了便于表述各部件之间位置关系以及相互配合的关系。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。