一种用于封装晶体管的压紧固定组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于开关电源、及光伏逆变器技术领域，应用于目前交直流转换中用到的T0247封装或者类似封装晶体管的散热压紧固定，具体涉及一种用于封装晶体管的压紧固定组件。
【背景技术】
[0002]目前在光伏逆变器的领域中，晶体管和PCBA板的装配散热压紧和固定的方式主要有以下几种:
[0003]1、PCBA开孔，晶体管正装，波峰焊接，如图1所示，即为此种结构，晶体管5机器焊接,一致性、质量以及成本上有一定优势,但需要增加中间过渡散热片3，这样导热热阻增力口，晶体管5散热性能下降，另外PCBA板2需要开孔或者边缘留出足够空间安装空间，极大增加成本和整机尺寸；PCBA板2强度降低，晶体管5过波峰焊需要增加治具(即夹具)，此类型结构目前有一定应用。
[0004]2,PCBA开孔，晶体管反装，手工二次焊接，如图2所示，即为此种结构，晶体管5 二次手工焊接，一致性以及成本上相比机器焊接略差，但无需中间过渡散热片，晶体管5散热性能提升，另外PCBA板2开孔或者边缘安装空间尺寸可以略微缩小，成本有明显降低，整机尺寸变化不大，PCBA板强度降低，此类型结构目前有一定应用。
[0005]3、PCBA不开孔，晶体管反装，手工二次焊接，如图3所示，即为此种结构，晶体管5二次手工焊接，一致性以及成本上相比机器焊接略差，不需要增加中间过渡散热片，晶体管5散热性能提升，PCBA板2仅开螺丝安装过孔，PCBA板2的尺寸减少，成本有明显降低，整机尺寸可缩小19.5% (69/335)以上，PCBA板2强度不会降低，因为不开孔安装，晶体管5焊接需要置于预加工段，而且需要专门的治具，预加工过程中，金属弹片7需要固定在治具上，以保证晶体5管焊接后的高度和位置，焊接完成后拆卸，然后重新组装固定在整机中，因为是反装，必须保证弹片、晶体管和PCBA的相对位置不能偏移，否者组装时金属弹片孔和散热器螺丝孔很难对正，但此种结构设计，金属弹片7和晶体管5没有可以限位的结构，二者的预固定非常难实现，即使采用专门治具也加工困难，而且涉及到PCBA板2其他插件针脚和金属弹片7的电气安全，需要增加绝缘片14，导致整个组装工艺非常复杂，工序时间很长，后期维护和更换困难，此类型结构目前很少应用。
[0006]4、PCBA不开孔，晶体管反装，手工二次焊接，如图4所示，即为此种结构，晶体管5二次手工焊接，一致性以及成本上相比机器焊接略差，不需要增加中间过渡散热片，晶体管5散热性能提升，PCBA板2仅开螺丝安装过孔，PCBA板2尺寸减少，成本有明显降低，整机尺寸可缩小20%以上，PCBA强度不会降低，因为不开孔安装，晶体管5焊接需要置于预加工段，需要治具，预加工过程中，塑胶压紧件6需要固定在治具上，以保证晶体管5焊接后的高度和位置，焊接完成后拆卸，然后重新组装固定在整机中，此种结构塑胶压紧件6和晶体管5的固定需要小心，而且高度公差较大(0-0.6);采用塑胶件无需考虑PCBA板2插件针脚的电气安全，但采用塑胶件作为压紧零件，弹性很差，变形量很小，运输震动以及晶体管的冷热冲击下，可靠性差；另外塑胶在长时间的高温高湿的环境下，寿命较金属弹片差很多；而且塑胶件在螺丝固定时，必须严格控制扭力，否者会造成塑胶件开裂，而且很难检查，组装工艺比较复杂，此种结构国内光伏逆变器以前有较多的应用，目前正逐渐采用金属弹片结构。
[0007]综上，目前光伏逆变器或者其他电源行业，基本上都是采用上述结构方案，或者以上述结构所衍生的单一优化改善结构，但是从成本、尺寸、工艺、可靠性、寿命等综合性能来看，上述方案或者单一优化方案，都不能很好的解决这些问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种用于封装晶体管的压紧固定组件。
[0009]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0010]一种用于封装晶体管的压紧固定组件，包括PCBA板和晶体管，该压紧固定组件包括组合在一起的金属弹片和塑胶固定件，塑胶固定件内由侧壁和底壁形成容腔，容腔内侧壁和/或内底壁上设有内卡扣和支撑筋，金属弹片通过插入内卡扣和支撑筋之间来固定在塑胶固定件上，容腔内侧壁和/或内底壁处设有支撑阶台，容腔外底壁上设有沿金属弹片反方向向外延伸的外卡扣。
[0011]进一步的，还包括该压紧固定组件与PCBA板、晶体管之间的装配步骤和装配方式，其装配步骤和装配方式如下:
[0012]步骤1.组装压紧固定组件，将金属弹片通过插入内卡扣和支撑筋之间来固定在塑胶固定件上，形成压紧固定组件；
[0013]步骤2.压紧固定组件和PCBA板的固定，压紧固定组件通过塑胶固定件上的外卡扣与PCBA板扣接固定在一起；
[0014]步骤3.晶体管固定和定位，将晶体管置于塑胶固定件的容腔内，并轻压至容腔内的支撑阶台上或者和容腔侧壁的最高面平齐为止，前者适合晶体管高度尺寸较大时，后者适合体管高度尺寸较小时；
[0015]步骤4.晶体管焊接，晶体管直接通过二次手工焊接在PCBA板上；
[0016]步骤5.金属弹片的预紧，金属弹片上的孔通过螺丝及垫片与PCBA板预紧。
[0017]进一步的，所述金属弹片与内卡扣之间设有可调间隙，其间隙大小为0-0.5mm，金属弹片与塑胶固定件的内侧壁形之间形成限位，并且之间设有0-0.2mm间隙。
[0018]进一步的，所述支撑阶台的高度不低于金属弹片。
[0019]进一步的，所述PCBA板与外卡扣的扣接处设有异型孔，异型孔与外卡扣之间形成限位。
[0020]本实用新型的有益效果是:
[0021]1、相对于传统单一金属弹片压紧的方案，PCBA尺寸可以缩小15-20%，整机尺寸也得到缩小，对整机材料成本有明显的降低，对目前商业型光伏逆变器体积小型化有积极地意义。
[0022]2、相对于塑胶件压紧的方案，因为目前塑胶材料的寿命考核指数RTI值都是以7年作为依据的(UL黄卡)，尤其是光伏逆变器，工作环境相对传统电源，更为恶劣，另外逆变器的寿命要求也更长，目前很多小型光伏逆变器已经提供10年质保，晶体管作为最关键和核心的器件，散热稳定性和可靠性都是影响逆变器寿命重要因素，金属弹片压紧方式相对塑胶件压紧方案更为可靠和稳定。
[0023]3、采用塑胶件和金属弹片组件，成本上增加很小(塑胶件单价小于0.5元)，但可以极大焊接过程的工艺复杂度，减少工艺时间，降低过程中的不良品率，降低了生产管理成本。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中PCBA开孔，晶体管正装，波峰焊接的结构图；
[0025]图2为现有技术中PCBA开孔，晶体管反装，手工二次焊接结构图；
[0026]图3为现有技术中PCBA不开孔，晶体管反装，手工二次焊接结构图(局部)；
[0027]图4为现有技术中PCBA不开孔，晶体管反装，手工二次焊接结构图(局部)；