功率模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型为有关一种功率模块，其包括金属壳体、变压模块及导热绝缘胶体，其中该金属壳体于内部容置空间一侧开口罩覆有金属盖板，容置空间内设置变压模块的基座，且基座由中央贯穿槽二侧壁顶部朝内延伸有铁芯座，铁芯座二侧分别设有底部具插槽的连接部，二连接部远离贯穿槽一侧分别设有多个导电端子，铁芯座绕设有具二连接端的线圈并于上下方分别罩设铁芯，二插槽内插设有与二连接端及多个接触端电性连接的电路板，容置空间中变压模块之外的区域则注入形成有导热绝缘胶体，通过单一基座组装各构件以方便位移及定位，便可简化组装作业及步骤，进而达到缩短产线组装时间及加快生产速度的目的。
【专利说明】功率模块
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型是提供一种功率模块，尤指变压模块利用基座装设线圈、二铁芯、二电路板，且将变压模块置入金属壳体内部容置空间中，让变压模块方便位移及定位来简化组装作业，进而达到缩短产线组装时间及加快生产速度的目的。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，从生产、制造到生活中随处可见到电子或机械产品的踪影，其中有许多的电子或机械产品是使用电力作为动力，所以都会设有电源装置，但因为不同产品的使用环境、特性、功效及设计改变，但电力来源大多为一般市电或工业用电，所以电源装置内都会设有功率模块，由此调整功率来供应不同元件运作。
[0003]此外，现今的电源装置都朝向轻薄短小的方向研发，由此减少占用的空间，但功率模块因为运作中会产生高热，所以会有散热问题，而在体积缩小的状况下，热源更是集中，便会让散热的效果变差，由于高温环境会让功率模块产生性能降低、电压降低、损耗增加及可靠度降低等问题，再者，因为电源装置体积缩小，所以其内部许多模块或元件之间的距离拉近，则功率模块便会很容易产生电磁波(EMI)干扰的问题，所以如何在缩小体积的状况下又具有足够的散热效果，且又不会产生EMI干扰，即为从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。
实用新型内容
[0004]故，创作人有鉴于上述的问题与缺点，乃搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种功率模块的创作专利诞生。
[0005]本实用新型的第一目的乃在于该变压模块利用单一基座来组装各线圈、铁芯及电路板并形成定位，且利用单一基座便可移动整个变压模块，所以便可简化组装作业及步骤，且因基座将多个导电端子、线圈、二铁芯及二电路板设置于金属壳体的容置空间各处，进而达到缩短产线组装时间、加快生产速度、节省空间及缩小产品体积的目的。
[0006]本实用新型的第二目的乃在于该金属壳体的容置空间收容变压模块后盖上金属盖板形成盒状物，所以搬运、存放或组装都较为方便，且金属壳体及金属盖板又可隔离电磁波，进而达到提升使用方便性及防止EMI干扰的目的。
[0007]本实用新型的第三目的乃在于该金属壳体的容置空间中注入导热绝缘胶且填满变压模块之外的区域，利用导热绝缘胶体保护变压模块以避免碰撞产生损坏或故障，且让变压模块绝缘，更可利用导热绝缘胶体传导变压模块运作产生的热能以进行散热，进而达到提升处理速度及增长使用寿命的目的。
[0008]本实用新型的第四目的乃在于该变压模块的二电路板上为设有一组或一组以上的打线电路，因取代现今的晶体管及半导体封装颗粒，因打线电路价格低且不需进行打件或插件作业，即可避免单一零件损坏就让电路板成为不良品，进而达到降低成本、节省制程及提升广品良率的目的。
[0009]本实用新型的第五目的乃在于该变压模块的基座于连接部底部凹设有插槽，基座于二插槽邻近贯穿槽一侧朝上延伸有抵持壁，电路板另侧壁对正各抵持壁处分别设有弹片，利用弹片弹性抵持于抵持壁，让电路板插设于二插槽后形成定位而不会产生晃动或脱离，进而达到确实电性连接的目的。
[0010]本实用新型提供一种功率模块，其包括金属壳体、变压模块及导热绝缘胶体；其特征在于，其中:
[0011]该金属壳体内部形成有容置空间，且容置空间一侧形成有开口，金属壳体的开口罩覆有金属盖板，并于开口二端分别凹设有一个或一个以上的穿透槽；
[0012]该变压模块为设置于金属壳体的容置空间内，且变压模块具有基座，其基座中央穿设有连通上下的贯穿槽，且基座由贯穿槽二侧壁顶部朝相对内侧延伸有铁芯座，基座延伸铁芯座的另二侧分别设有连接部，其连接部于底部凹设有插槽，且基座于二连接部远离贯穿槽一侧分别设有多个导电端子，其导电端子一端弯折有垂直延伸穿至基座上方且相邻于插槽的接触端，导电端子另端则延伸有伸到基座二侧外部并穿过穿透槽的对接端，再于铁芯座的绕线槽绕设有线圈，其线圈具有分别延伸至二插槽上方的二连接端，再于铁芯座上下方分别罩设有铁芯，二插槽内分别插设有与线圈二连接端分别电性连接的电路板，二电路板相对外侧壁底部设有供多个导电端子接触端电性连接的多个接点；
[0013]该导热绝缘胶体为利用导热绝缘胶由开口注入形成于金属壳体的容置空间中，且导热绝缘胶体位于容置空间内变压模块之外的区域。
[0014]其中该变压模块的铁芯座侧壁面环设有绕线槽，铁芯座中央再设有贯穿上下的磁导通道，其二铁芯分别于二侧朝相对内侧延伸有罩覆二连接端之间的绕线槽的侧壁，且二铁芯中央朝相对内侧延伸有穿入磁导通道的中柱。
[0015]其中该二铁芯相对于二连接端的二侧再环绕有固定胶带。
[0016]其中该变压模块所设基座的插槽二端分别朝上延伸有导引电路板插入的导槽，且二插槽邻近贯穿槽一侧朝上延伸有抵持壁，各抵持壁与插槽之间形成一间隔距离，且抵持壁对正于二导槽之间，二电路板另侧壁则于对正各抵持壁处分别设有抵持于抵持壁形成弹性变形的弹片。
[0017]其中该变压模块各电路板上设有一组或一组以上的打线电路，再于各打线电路外部覆盖有保护胶。
[0018]其中该变压模块各电路板上设有功率半导体、控制芯片、驱动器、电感、电容或电阻。
[0019]本实用新型的有益效果是，其可简化组装作业及步骤，进而达到缩短产线组装时间及加快生产的速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为达成上述目的及功效，以下结合较佳实施例及附图详加说明如后，其中:
[0021]图1是为本实用新型的立体外观图。
[0022]图2是为本实用新型的立体分解图。
[0023]图3是为本实用新型的另一立体分解图。[0024]图4是为本实用新型的侧视剖面图。
【具体实施方式】
[0025]请参阅图1、图2、图3、图4所示，是为本实用新型的立体外观图、立体分解图、另一立体分解图、侧视剖面图，由图中所示可清楚看出该功率模块是包括金属壳体1、变压模块2及导热绝缘胶体3 ;其中:
[0026]该金属壳体I内部形成有容置空间10，且容置空间10 —侧形成有开口 11，金属壳体I的开口 11罩覆有金属盖板12，并于开口 11 二端分别凹设有一个或一个以上的穿透槽13。
[0027]该变压模块2为设置于金属壳体I的容置空间10内，且变压模块2具有基座21，其基座21中央穿设有连通上下的贯穿槽210，且基座21由贯穿槽210 二侧壁顶部朝相对内侧延伸有铁芯座211，铁芯座211侧壁面环设有绕线槽2111，铁芯座211中央再设有贯穿上下的磁导通道2112，基座21延伸铁芯座211的另二侧分别设有连接部212，其连接部212于底部凹设有插槽2121，插槽2121 二端分别朝上延伸有导槽2122，且二插槽2121邻近贯穿槽210 —侧朝上延伸有抵持壁2123，各抵持壁2123与插槽2121之间形成一间隔距离，且抵持壁2123对正于二导槽2122之间，且基座21于二连接部212远离贯穿槽210 —侧分别设有多个导电端子22，其导电端子22 —端弯折有垂直延伸穿至基座21上方且相邻于插槽2121的接触端221，导电端子22另端则延伸有伸到基座21 二侧外部并穿过穿透槽13的对接端222，再于铁芯座211的绕线槽2111绕设有线圈23，其线圈23具有分别延伸至二插槽2121上方的二连接端231，再于铁芯座211上下方分别罩设有铁芯24，其二铁芯24分别于二侧朝相对内侧延伸有罩覆二连接端231之间的绕线槽2111的侧壁241，且二铁芯24中央朝相对内侧延伸有穿入磁导通道2112的中柱242，且二铁芯24相对于二连接端231的二侧再环绕有固定胶带25，二插槽2121内分别插设有与线圈23 二连接端231分别电性连接的电路板26，二电路板26相对外侧壁底部设有供多个导电端子22接触端221电性连接的多个接点261，二电路板26另侧壁则于对正各抵持壁2123处分别设有抵持于抵持壁2123形成弹性变形的弹片262，各电路板26上设有一组或一组以上的打线电路263，再于各打线电路263外部覆盖有保护胶264，且各电路板26上设有功率半导体、控制芯片(IC)、驱动器(Driver)、电感、电容或电阻等电子元件及被动元件。
[0028]该导热绝缘胶体3为利用导热绝缘胶由开口 11注入形成于金属壳体I的容置空间10中，且导热绝缘胶体3位于容置空间10内变压模块2之外的区域。
[0029]上述各构件组装时，于变压模块2基座21的铁芯座211绕线槽2111绕设线圈23，并将线圈23的二连接端231拉出至二侧，再于铁芯座211上下方分别罩设有铁芯24，且于二铁芯24外表面环绕固定胶带25，再将二电路板26以二端导槽2122导引分别装设于二插槽2121，让其多个接点261与基座21的多个导电端子22的接触端221电性连接，且将线圈23的二连接端231分别与二电路板26电性连接，再将变压模块2装入金属壳体I的容置空间10中，并于金属壳体I的开口 11罩覆有金属盖板12，且变压模块2多个导电端子22的对接端222穿过金属壳体I的穿透槽13伸到基座21 二侧外部，便完成组装作业，因为变压模块2利用单一基座21来组装其他构件，且将变压模块2组装完成后便可利用单一基座21将整个变压模块2置入到金属壳体I的容置空间10中，因为其构件并非分开组装及定位，所以便可简化组装作业及步骤，进而达到缩短产线组装时间及加快生产速度的目的。
[0030]上述变压模块2的基座21可受到金属壳体I及金属盖板12罩覆于外部，仅让多个导电端子22的对接端222穿过金属壳体I的穿透槽13伸到外部,亦可让基座21 二侧穿过穿透槽13伸到金属壳体I外部，则由基座21 二侧伸出的多个导电端子22对接端222便也会位于金属壳体I外部，其仅具将多个导电端子22的对接端222伸到金属壳体I外部以供产品装时形成电性连接即可，非因此即局限本实用新型的专利范围，如利用其他修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内。
[0031]该变压模块2因为利用基座21将多个导电端子22、线圈23、二铁芯24及二电路板26设置于金属壳体I的容置空间10各处，因为其位置恰可妥善利用容置空间10，便可达到节省空间及缩小产品体积的目的。
[0032]该导热绝缘胶体3为利用导热绝缘胶注入容置空间10中，且导热绝缘胶会包覆变压模块2，并填满容置空间10中除了变压模块2之外的区域，通过导热绝缘胶体3来保护变压模块2，以避免生产、组装、搬运的过程中碰撞到变压模块2产生损坏或故障的问题，更可达到绝缘的效果，且变压模块2运作中所产生的热能也会经由导热绝缘胶体3传导至金属壳体I及金属盖板12，来对外进行传导、对流或幅射方式的散热，让环境温度降低来让变压模块2的处理速度提升及寿命增长。
[0033]该变压模块2装设于金属壳体I的容置空间10中，且容置空间10 —侧开口 11又覆盖有金属盖板12形成盒状物，不仅在搬运、存放或组装上都可提升便利性，由此让变压模块2受到金属壳体I及金属盖板12的覆盖以隔离电磁波(EMI)，进而达到防止EMI干扰的目的。
[0034]该变压模块2的二电路板26上为设有一组或一组以上的打线电路263，由此取代现今的晶体管及半导体封装颗粒，以达到降低成本的目的，此外，因为电路板26使用打线电路263，就不需要进行打件或插件作业，即可避免因晶体管或半导体封装颗粒等零件中单一零件损坏，而让电路板26成为不良品，进而达到提升广品良率的目的。
[0035]请参阅图1、图2、图3、图4所示，是为本实用新型的立体外观图、立体分解图、另一立体分解图、侧视剖面图，由图中所示可清楚看出该变压模块2的基座21仅于连接部212底部凹设有插槽2121，且插槽2121 二端分别朝上延伸有导槽2122，所以电路板26插设于二插槽2121后，可能会产生晃动，是以，电路板26另侧壁相邻导槽2122处分别设有弹片262，便可利用弹片262弹性抵持于抵持壁2123让电路板26形成定位，其基座21不仅可于二导槽2122邻近贯穿槽210 —侧朝相对内侧延伸有抵持壁2123，亦可于插槽2121邻近邻近贯穿槽210 —侧且位于二导槽2122之间的位置设有一个或一个以上的抵持壁2123(图中未示出)，并于电路板26上设有相对应于各抵持壁2123的一个或一个以上弹片262，其仅具供电路板26形成定位而不会产生晃动或脱离的情况，进而达到确实电性连接的目的即可，上述简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内。
[0036]上述本实用新型的功率模块于实际使用时，为可具有下列各项优点，如:
[0037](一 )该变压模块2利用单一基座21来组装各线圈23、铁芯24及电路板26，且利用单一基座21便可将整个变压模块2单次位移置入到金属壳体I的容置空间10中，因为是组装到基座21后就形成定位，所以便可简化组装作业及步骤。
[0038]( 二)该基座21将多个导电端子22、线圈23、二铁芯24及二电路板26设置于金属壳体I的容置空间10各处，便可妥善利用容置空间10。
[0039](三)该金属壳体I的容置空间10容置变压模块2后盖上金属盖板12形成盒状物，所以搬运、存放或组装都较为方便，且金属壳体I及金属盖板12又可隔离电磁波。
[0040](四)该容置空间10中注入导热绝缘胶且填满变压模块2之外的区域，便可通过导热绝缘胶体3来保护变压模块2，以避免碰撞产生损坏或故障，且让变压模块2绝缘，更可利用导热绝缘胶体3传导变压模块2运作产生的热能以进行散热。
[0041](五)该变压模块2的二电路板26上为设有一组或一组以上的打线电路263，除了可以取代现今的晶体管及半导体封装颗粒来降低成本，且不需要进行打件或插件作业，即可避免单一零件损坏就让电路板26成为不良品。
[0042](六)该变压模块2的基座21仅于连接部212底部凹设有插槽2121，基座21于二插槽2121邻近贯穿槽210 —侧朝上延伸有抵持壁2123，电路板26另侧壁对正各抵持壁2123处分别设有弹片262，让电路板26插设于二插槽2121后弹片262弹性抵持于抵持壁2123，使电路板26形成定位而不会产生晃动或脱离。
[0043]故，本实用新型为主要针对功率模块，而可于金属壳体内部容置空间一侧开口罩覆有金属盖板，容置空间内设置变压模块的基座，且基座由中央贯穿槽二侧壁顶部朝内延伸有铁芯座，铁芯座二侧分别设有底部具插槽的连接部，二连接部远离贯穿槽一侧分别设有多个导电端子，铁芯座绕设有具二连接端的线圈并于上下方分别罩设铁芯，二插槽内插设有与二连接端及多个接触端电性连接的电路板，容置空间中变压模块之外的区域则注入形成有导热绝缘胶体，通过单一基座组装各构件以方便位移及定位，便可简化组装作业及步骤，进而达到缩短产线组装时间及加快生产速度的目的为主要保护重点，惟，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此即局限本实用新型的专利范围，故凡是运用本实用新型说明书及附图内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内。
[0044]综上所述，本实用新型上述功率模块于使用时，为确实能达到其功效及目的，故本实用新型诚为一实用性优异的创作，为符合新型专利的申请条件，故依法提出申请。
【权利要求】
1.一种功率模块，其包括金属壳体、变压模块及导热绝缘胶体；其特征在于，其中: 该金属壳体内部形成有容置空间，且容置空间一侧形成有开口，金属壳体的开口罩覆有金属盖板，并于开口二端分别凹设有一个或一个以上的穿透槽； 该变压模块为设置于金属壳体的容置空间内，且变压模块具有基座，其基座中央穿设有连通上下的贯穿槽，且基座由贯穿槽二侧壁顶部朝相对内侧延伸有铁芯座，基座延伸铁芯座的另二侧分别设有连接部，其连接部于底部凹设有插槽，且基座于二连接部远离贯穿槽一侧分别设有多个导电端子，其导电端子一端弯折有垂直延伸穿至基座上方且相邻于插槽的接触端，导电端子另端则延伸有伸到基座二侧外部并穿过穿透槽的对接端，再于铁芯座的绕线槽绕设有线圈，其线圈具有分别延伸至二插槽上方的二连接端，再于铁芯座上下方分别罩设有铁芯，二插槽内分别插设有与线圈二连接端分别电性连接的电路板，二电路板相对外侧壁底部设有供多个导电端子接触端电性连接的多个接点； 该导热绝缘胶体为利用导热绝缘胶由开口注入形成于金属壳体的容置空间中，且导热绝缘胶体位于容置空间内变压模块之外的区域。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，其中该变压模块的铁芯座侧壁面环设有绕线槽，铁芯座中央再设有贯穿上下的磁导通道，其二铁芯分别于二侧朝相对内侧延伸有罩覆二连接端之间的绕线槽的侧壁，且二铁芯中央朝相对内侧延伸有穿入磁导通道的中柱。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，其中该二铁芯相对于二连接端的二侧再环绕有固定胶带。
4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，其中该变压模块所设基座的插槽二端分别朝上延伸有导引电路板插入的导槽，且二插槽邻近贯穿槽一侧朝上延伸有抵持壁，各抵持壁与插槽之间形成一间隔距离，且抵持壁对正于二导槽之间，二电路板另侧壁则于对正各抵持壁处分别设有抵持于抵持壁形成弹性变形的弹片。
5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，其中该变压模块各电路板上设有一组或一组以上的打线电路，再于各打线电路外部覆盖有保护胶。
6.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，其中该变压模块各电路板上设有功率半导体、控制芯片、驱动器、电感、电容或电阻。
【文档编号】H05K7/20GK203387816SQ201320400037
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】徐铭彦, 黄昭睿, 赖俞任 申请人:群光电能科技股份有限公司