一种功率器件连接结构的制作方法

[0001]
本发明涉及电路元器件连接领域，尤其涉及一种功率器件连接结构。


背景技术：

[0002]
随着技术的不断进步，功率器件的功率越来越高，散热量也越来越大，如何对功率器件进行高效的散热成了实用高功率功率器件的首要问题，普通的功率器件装配方式中，器件各引脚均连接在pcb板的焊盘上，引脚仅通过焊盘与pcb散热。由于pcb本身材质的热阻较大，且焊盘铜箔的散热能力有限，因此，普通的功率器件装配方式，并不能最大程度确保功率器件得到良好的散热，发挥出最好性能。
[0003]
同时，在传统的功率器件装配方式，各个部位之间的连接固定，形变能力受限，不能有效吸收因温度变化各部位形变而产生的应力，在长期承受机械应力与温度冲击后，可能会造成材料疲劳，继而导致器件失效。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种功率器件连接构件，一方面能够提高对功率器件的散热能力，另一方面能够降低因温度变化产生形变的应力对功率器件与pcb电路板的影响。
[0005]
本发明提供了一种功率器件连接结构，其特征在于，包括pcb板、功率器件、散热连接构件以及控制连接构件，所述功率器件包括电流输入引脚、电流输出引脚及控制引脚，所述散热连接构件包括第一散热连接构件以及第二散热连接构件，所述功率器件通过所述散热连接构件以及所述控制连接构件固定在所述pcb板上。
[0006]
作为本发明的进一步改进，所述第一散热连接构件一端与所述电流输入引脚电连接连接，另一端贯穿所述pcb板，与外部电流输入端口电连接。
[0007]
作为本发明的进一步改进，所述第一散热连接构件与电流输入引脚电连接的一端略微垫高所述功率器件。
[0008]
作为本发明的进一步改进，所述第二散热连接构件一端与所述电流输出引脚电连接，另一端与所述pcb板电连接。
[0009]
作为本发明的进一步改进，所述第二散热连接构件具有一定的高度，此高度与所述第一散热连接构件垫高所述功率器件的高度相同。
[0010]
作为本发明的进一步改进，所述控制连接构件一端与所述功率器件的控制引脚电连接，另一端与所述pcb板电连接。
[0011]
作为本发明的进一步改进，所述控制连接构件可以为fpc或金属接插件，若控制连接构件为金属接插件，此金属接插件的高度需要与所述第一散热连接构件垫高所述功率器件的高度相同。
[0012]
作为本发明的进一步改进，所述第一散热连接构件由导热、导电性能较好材料制成，如金属材料。
[0013]
作为本发明的进一步改进，所述第二散热连接构件由弹性较好的导电材料制成，如金属铜。
[0014]
本发明所提供的一种功率器件连接结构，通过第一散热连接构件连接功率器件的电流输入引脚以及外部电流输入端，并贯穿pcb板，，将功率器件所产生的热直接传导至pcb板外部（如：散热片、液冷板上），降低了功率器件在通过电流时的温度升高幅度，进而提高了功率器件的实际功率；通过第二散热连接构件将电流输出引脚与pcb板电连接起来，由于工作连接构件具有良好的弹性与导电性，能够在确保工作引脚连入系统电路的同时，进一步吸收机械应力与温度冲击，进一步降低功率器件的失效风险；控制连接构件能有有效弥补功率器件控制引脚与pcb电路板之间的高度差，确保对功率器件的有效控制。
附图说明
[0015]
图1位一种功率器件连接结构的结构示意图。
[0016]
图2为一种功率器件连接结构侧视图。
[0017]
其中，1为pcb电路板，2为功率器件，3为第一散热连接构件，4为第二散热连接构件，41为第一连接端口，42为第二连接端口，5为控制连接构件。
具体实施方式
[0018]
下面将结合附图对本发明做经进一步详细的说明。
[0019]
应当理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等描述方向或是位置关系的词语，均是为了方便对附图进行描述，并不意味着某些部件或是结构必须按照特定的方向或是位置安装或是设置，在下列描述中，除非另外有明确的限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以直接连接，也可以是间接连接。
[0020]
作为本发明的一种具体实施方式，如图1、图2所示，包括pcb板（1）、功率器件（2）、第一散热连接构件（3）、第二散热连接构件（4）以及控制连接构件（5），第一散热连接构件（3）一端与功率器件（2）的电流输入端电连接，另一端与外部电流输入端口连接，并贯穿pcb板（1），整个第一散热连接构件（3）使用金属铜制成，铜的导热率高，散热效果好，第一散热连接构件（3）贯穿pcb板（1），增强了第一散热构件（3）对功率器件（2）的散热效果，同时，散热连接构件（3）略微垫高功率器件（2），使功率器件（2）底部不与散热连接构件（3）相接触的部分与空气直接接触，进一步提高整个功率器件的散热性能。
[0021]
在本实施例中，如图1所示，第一散热连接构件贯穿pcb板（1）并突出于pcb板（1）的部分呈矩形薄片装，此种结构能够进一步增大第一散热连接构件（2）与外部散热系统，如液冷板、散热片等的接触面积，提高散热连接构件（3）的散热效率。
[0022]
工作连接构件（4）一端与功率器件（2）的工作引脚连接，另一端与pcb板（1）电连接，确保功率器件（2）与pcb板（1）构成闭合回路，由于散热连接构件（3）将功率器件（2）垫高，工作引脚与pcb板（1）具有一定的高度差，故工作连接构件（4）需要弥补此高度差并电连接工作引脚与pcb板（1），同时，由于在功率器件（2）工作的过程中，会产生大量的热，使散热连接构件（2）产生形变，进而改变工作引脚与pcb板（1）之间的高度差，故工作连接构件（2）需能够适应此形变以及此形变带来的应力。
[0023]
在本实施例中，如图2所示，整个工作连接构件（4）使用金属铜制作成阶梯形的铜片，铜片包括第一连接端口（41）与第二连接端口（42），第一连接端口（41）与功率器件的电流输出引脚连接，第二端口（42）与pcb板电连接，铜的导电能力良好，可以确保电流输出引脚与pcb板（1）的电连接，阶梯形的铜片弥补了功率器件（2）与pcb板（1）高度差，同时铜片本身厚度小，弹性好，能够适应散热连接构件（3）因温度变化而产生的形变。
[0024]
控制连接构件（5）一端与功率器件（2）的控制引脚连接，另一端与pcb板（1）上的电路连接，功率器件（2）的控制引脚可以通过fpc或金属接插件的方式与pcb板进行连接，在保证控制的稳定性与可靠性的同时，也可以避免机械应力与温度冲击对控制引脚或pcb铜箔走线造成断路。
[0025]
在本实施例中，如图2所示，控制连接构件（5）为“c”字形金属接插件，金属接插件的一端与功率器件（2）的控制引脚电连接，另一端与pcb板（1）电连接，金属接插件的高度与第一散热连接部件垫高功率器件（2）的高度相同。
[0026]
应当理解的是，上述实施例仅是为了方便本领域技术人员理解本发明所提供的技术方案，并不意味着本发明仅有上述一种实施例，所有与本发明原理相同的技术方案均在本发明的保护范围内。