一种散热器功率模块组件及安装方法与流程

本发明涉及功率模块散热，尤其涉及一种散热器功率模块组件及安装方法。

背景技术：

1、功率模块(intelligent power module，ipm)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品,兼有gtr(大功率晶体管)高电流、低饱和电压和高耐压的优点，以及mosfet(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且ipm内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减少了系统的体积，缩短了开发时间，也增强了系统的可靠性，越来越多被广泛应用消费电子、车载、军工、航天等领域。

2、由于功率器件是高压大电流发热器件，工作时候需要安装在散热器上，避免过热导致性能降低。现有的模块安装方式是将模块放置在散热器上，在模块的本体的螺钉孔位置处通过螺钉与散热器锁紧模块，可以加快模块本体的散热速度，提高模块运行可靠性。

3、现有的模块安装方式是将模块放置在散热器上，在模块的本体的螺钉孔位置处通过螺钉与散热器锁紧模块，从而达到加速散热效果。由于模块是通过两颗或以上的螺钉数量按固定模块在散热器上，所以会增加人工成本和主控板组装的周期长问题，而且通过螺钉固定模块，由于个别类型模块产品的螺钉耳朵塑封料较薄，一定机率上会把模块的塑封料打裂，造成产品失效。

4、因此，现有的功率模块和散热器的安装方式单一，安装效率低，可靠性差，制造成本高，用户体验效果差。

技术实现思路

1、针对以上相关技术的不足，本发明提出一种安装方便，节约成本，生产效率高，产品可靠性高，用户体验效果好的散热器功率模块组件。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种散热器功率模块组件，包括：散热器、功率模块、以及相对设置的两个弹性卡接装置；

3、所述散热器包括散热器本体、由所述散热器本体的上表面凹陷形成的第一凹槽以及相对设置在所述第一凹槽的两侧的两个通孔，所述功率模块安装于所述第一凹槽内，两个所述弹性卡接装置分别设置在两个所述通孔内；

4、所述功率模块的相对两侧设置有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽对应，所述弹性卡接装置的末端设置在所述第二凹槽内，通过所述弹性卡接装置提供弹力实现对所述功率模块进行夹紧固定。

5、优选的，所述弹性卡接装置配合设置于所述通孔内。

6、优选的，所述弹性卡接装置包括螺母部件、固定在所述螺母部件一端的弹簧部件以及固定在所述弹簧部件的末端的卡扣压条，所述螺母部件的一端和所述弹簧部件设置在所述第一凹槽内，所述卡扣压条设置在所述第二凹槽内。

7、优选的，所述螺母部件包括设置在所述第一凹槽外侧的限位部和设置在所述第一凹槽内的导向部，所述导向部与所述弹簧部件的一端固定连接，所述弹簧部件的另一端与所述卡扣压条固定连接。

8、优选的，所述弹簧部件为压簧。

9、优选的，所述弹性卡接装置的长度小于或等于所述第二凹槽的槽深深度；所述卡扣压条的宽度小于或等于所述第二凹槽的宽度；所述卡扣压条的高度小于或等于所述第二凹槽的高度。

10、优选的，所述功率模块还包括直插于所述功率模块一侧的多个引脚，所述引脚的上表面用于与主控板电连接，所述引脚的下表面用于与所述散热器接触。

11、第二方面，本发明实施例提供一种散热器功率模块组件的安装方法，包括以下步骤：

12、s1、在所述散热器上锡膏；通过将所述弹性卡接装置安装于所述散热器的第一凹槽内，准备好所述散热器、放所述散热器的固定载具及刷锡膏的网板；将所述功率模块放置所述固定载具中，固定锡膏所述网板，再通过自动设备或人工在贴模块处的所述散热器的第一凹槽的底面涂敷锡膏，锡膏厚度范围为0.1mm-0.18mm；

13、s2、将所述功率模块安装到所述散热器上：涂完散热膏后，通过自动设备或人工把所述功率模块放置所述散热器的第一凹槽里；其中，在所述功率模块放置所述第一凹槽过程中，从上而下施加一定的压力，直至所述功率模块到所述散热器的第一凹槽底部，与散热膏面接触，此时所述散热器的所述卡扣压条与所述功率模块的两侧的所述第二凹槽互锁，以使所述卡扣压条的底面压在所述第二凹槽的底面；

14、s3、在所述散热器功率模块组件安装主控板；在所述功率模块和所述散热器安装完成后，再把所述散热器功率模块组件直插或倒扣在所述主控板对应位置上，再通过用螺钉把所述散热器与所述主控板固定，进行过回流焊接。

15、与相关技术相比，本发明通过将弹性卡接装置设置在散热器的两端，用于卡扣固定功率模块，使得功率模块安装方便；散热器包括散热器本体、由散热器本体的上表面凹陷形成的第一凹槽以及相对设置在第一凹槽的两侧的两个通孔，功率模块安装于第一凹槽内，两个弹性卡接装置分别设置在两个通孔内；功率模块的相对两侧设置有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽对应，弹性卡接装置的末端设置在第二凹槽内，通过弹性卡接装置提供弹力实现对功率模块进行夹紧固定。通过在功率模块的两侧开第二凹槽，作用是便于与散热器的卡扣压条对接；而散热器配套方面，在其上开四方形的第一凹槽，用于放置功率模块本体，在第一凹槽两侧面钻通孔，方便安装卡扣压条，从而便于安装弹簧卡扣装置，将模块本体放置在凹槽里，再通过弹簧装置将模块固定。采用凹槽的安装方式，既可以提升模块的安装精准度，增加功率模块与散热器的接触面积。通过弹簧卡扣固定方式，可以节省了模块装配电控时的螺钉安装的，提升生产效率，较少工人数量，提升用户的使用体验，同时可以增效率降低成本的效果，同时使得功率模块与散热器接触面积增加，提升模块产品的散热效果，保证产品可靠性。

技术特征：

1.一种散热器功率模块组件，其特征在于，包括：散热器、功率模块、以及相对设置的两个弹性卡接装置；

2.如权利要求1所述的散热器功率模块组件，其特征在于，所述弹性卡接装置配合设置于所述通孔内。

3.如权利要求1所述的散热器功率模块组件，其特征在于，所述弹性卡接装置包括螺母部件、固定在所述螺母部件一端的弹簧部件以及固定在所述弹簧部件的末端的卡扣压条，所述螺母部件的一端和所述弹簧部件设置在所述第一凹槽内，所述卡扣压条设置在所述第二凹槽内。

4.如权利要求3所述的散热器功率模块组件，其特征在于，所述螺母部件包括设置在所述第一凹槽外侧的限位部和设置在所述第一凹槽内的导向部，所述导向部与所述弹簧部件的一端固定连接，所述弹簧部件的另一端与所述卡扣压条固定连接。

5.如权利要求3所述的散热器功率模块组件，其特征在于，所述弹簧部件为压簧。

6.如权利要求3所述的散热器功率模块组件，其特征在于，所述弹性卡接装置的长度小于或等于所述第二凹槽的槽深深度；所述卡扣压条的宽度小于或等于所述第二凹槽的宽度；所述卡扣压条的高度小于或等于所述第二凹槽的高度。

7.如权利要求1所述的散热器功率模块组件，其特征在于，所述功率模块还包括直插于所述功率模块一侧的多个引脚，所述引脚的上表面用于与主控板电连接，所述引脚的下表面用于与所述散热器接触。

8.一种如权利要求1-7任一项所述散热器功率模块组件的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种散热器功率模块组件及安装方法，包括：散热器、功率模块、以及相对设置的两个弹性卡接装置；所述散热器包括散热器本体、由所述散热器本体的上表面凹陷形成的第一凹槽以及相对设置在所述第一凹槽的两侧的两个通孔，所述功率模块安装于所述第一凹槽内，两个所述弹性卡接装置分别设置在两个所述通孔内；所述功率模块的相对两侧设置有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽对应，所述弹性卡接装置的末端设置在所述第二凹槽内，通过所述弹性卡接装置提供弹力实现对所述功率模块进行夹紧固定。本发明散热器功率模块组件安装方便，节约成本，生产效率高，产品可靠性高，用户体验效果好。

技术研发人员：冯宇翔,张土明,唐浩文
受保护的技术使用者：广东汇芯半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14